PipePatrol NEO
下一代管道泄漏检测、盗窃检测和监控系统
全面的管道保护一体化解决方案，切实保障运行的安全性和可靠性
面向未来的 AI 增强型多方法管道监测，提升效率并保障管道的长期性能
持续优化系统性能，灵活适应不断变化的工况
采用模块化功能设计，架构灵活且具备出色的可扩展性
PipePatrol NEO 管道泄漏检测、管理与监测系统包含哪些功能？
科隆推出的 PipePatrol NEO 是一套全面的管道监测解决方案，旨在切实保护管道运营的安全性、可靠性及资产保护。该系统专为管道所面临的复杂风险而设计（涵盖腐蚀、设备故障、第三方破坏、非法钻取以及环境影响等），并将多种监测技术整合于一个智能平台中。
PipePatrol NEO 采用 AI 增强型多方法评估体系，将成熟的物理模型、统计模式识别技术与流量、压力和温度的实时测量数据深度融合。该系统能够从运营数据中持续学习，自动适应不断变化的工况，并实时提供精确、可靠的管道信息。这不仅实现了更快的检测速度、准确的泄漏定位和极低的误报率，还能帮助运营人员立刻做出响应，并对系统的性能保持充分信心。
其模块化设计给予运营商高度的灵活性 — 可根据特定需求进行量身定制 — 从高灵敏度的泄漏检测和实时偷盗识别，到破裂检测、气密性测试、应力监测，以及预测建模。这是一款面向未来的监测解决方案，它将管道保护转化为一个持续优化的智能系统，在整个管道生命周期内全面保障安全性、提升效率并带来可衡量的出色性能。
高灵敏度与高可靠性，适用于各类管道
- 多方法综合检测技术：水力建模、模式识别、AI 优化与实时传感器数据的融合
- 高灵敏度泄漏检测&定位：包括微小泄漏和隐蔽泄漏
- 即使在瞬态条件下，依然保证快速报警
- 在所有管道工况下均能稳健运行：稳态、瞬态、启输、停输、静止以及关井
- 符合国际法规：API 1130、API 1175、TRFL、CSA Z662，以及壳牌、陶氏、沙特阿美等公司的行业标准
快速识别和精确定位非法偷盗行为
- 实时检测非法偷盗和未经授权的介质泄放
- 采用基于小波分析的模式识别技术，并结合 MAPVIEW 可视化界面，实现精准定位
- 即使在少量抽取的情况下，也能在数分钟内迅速触发警报
- 全工况适用：无论管道处于稳态、瞬态、停机还是无流动状态
- 集成 Google Maps™ 和 Google Earth™ 地图功能，实现快速现场响应
即时检测破裂，最大程度确保安全性
- 即时检测管道破裂，并自动触发紧急停车
- 采用破裂模式识别技术，实现稳健且高置信度的事件识别
- 通过本地 PLC 执行控制，确保即时响应，不受网络延迟或通信中断的影响
- 具备自学习配置功能，可实现快速调试并适应当地工况条件
- 灵活架构：支持独立部署，也可无缝集成至完整的 PipePatrol NEO 生态系统中
前瞻性水力预测，让管道运行更安全、更可靠
- 借助全动态数字孪生系统，实现水力状况实时超前预判
- 对即将发生的压力异常、供应短缺或运行波动发出早期预警
- 情景仿真（“假设分析”），用于评估纠正措施和优化步骤
- 支持输送量优化、需求预测和安全运营规划
- 适用于气体管道（天然气、化学气体、氢气、二氧化碳等）和复杂管网
实现多介质管道作业的全面透明与精准控制
- 实时追踪批次的首尾位置，确保介质边界清晰明确
- 精准识别批次与界面，提升运营管控能力
- 各批次到达时间（ETA）的精确计算
- 混油与纯油体积核算，提升产品收率并避免交叉污染
- 支持与现场仪表集成 — 如密度计、超声波流量计等，进一步提升预测精度
高灵敏度的管道完整性核查
- 适用于各类管道及机场机坪加油栓管网
- 将先进物理建模与自动化计算机评估技术相结合
- 符合 EI 1540 标准第 6 版：测试耗时短且检测阈值低（如，0.02 l/m³/hr）
- 直接使用实际介质进行单一压力测试，大幅缩短时间并降低对基础设施的要求
- 全面合规 — 符合 TRFL、VDTÜV Bulletin 1051、EI 1540、EI 1560 以及 JIG 2 等多项规范
- 可自动生成符合监管要求的测试报告
持续分析载荷循环与超设计压力的情况
- 持续监测载荷循环，并识别超设计压力的情况
- 基于 DIN 45667 标准和 TRFL（德国可燃液体输送技术规程）要求，自动评估压力数据
- 实时可视化展示应力事件、载荷循环及系统运行心跳信号
- 支持预测性维护与长期完整性评估
- 适用于受监管的环境及高风险关键基础设施
清管器与刮蜡器的实时监测，保障作业安全高效
- 对整条管道中的清管器和刮蜡器进行持续、实时的追踪
- 精确计算预计到达时间（ETA），优化工作流程与运营规划
- 通过直观的科隆 SynEnergy 人机界面（HMI）清晰展示清管器的位置与运行进度
- 支持清管作业的科隆仪表，包括全通径管道式流量计与外夹式仪表
- 全面提升维护团队与控制室之间的安全保障与协同配合
AI 增强型多方法管道监测
实时提供精确、可靠的管道信息
管道运营商依赖泄漏检测与监测系统来保护资产、人员及环境。然而，随着管道工况的不断变化，许多传统的系统却保持静态不变。当运行模式发生演变、输送介质出现变化或设备逐渐老化时，系统的检测性能往往会下降，误报率随之增加，运营人员的信心也因此大打折扣。
PipePatrol NEO 改变了这一传统模式。该系统由科隆研发，将 AI 技术融入到成熟的多方法管道监测体系中，使系统能够与管道同步进化。与传统系统在投产后便停止优化不同，PipePatrol NEO 能够从实际运营数据中持续学习，并自动适应不断变化的工况。
通过将基于物理的水力模型与前沿的机器学习技术相结合，PipePatrol NEO 能够实时提供精准的管道信息，且其性能会随时间推移不断提升，而非逐渐衰退。智能模型调优功能可自动优化系统的灵敏度、检测速度与稳定性，且无需额外地增加硬件或传感器。其结果是始终保持出色的检测性能和极低的误报率，还能在整个生命周期内主动为管道保驾护航。
哪些 PipePatrol NEO 模块可用于您的管道基础设施？
泄漏检测：PipePatrol NEO 包含一套前沿的管道泄漏检测与定位系统。它将高灵敏度测量数据与智能的数据驱动型决策相结合，为内部泄漏检测树立了又一标杆。其独特的多方法评估体系确保了即使在严苛的运行工况和不断演变的风险场景下，也能实现快速、可靠的检测。作为市场瞩目的高灵敏度内部泄漏检测系统，它能够提供关于管道完整性、泄漏率和泄漏位置的精确信息，以全力保障安全。
偷盗检测：该模块能够检测管道周边的异常活动，这在盗窃风险较高的地区尤为重要。该款测量解决方案，基于先进的模式识别技术，可快速、准确地识别和定位未经授权或非法偷盗的行为。即使是少量的偷盗行为，系统也能在数分钟内触发警报，帮助运营人员立即做出响应，从而将财务、安全和环境风险降至最低。
管道破裂检测：该模块旨在通过即时识别突发的管道破裂事故来保护人员、环境和关键资产。尤其是在高后果区，该解决方案能够帮助运营商满足监管要求 — 它通过快速、可靠的检测和稳健的应急响应机制，支持启动管道运行的紧急停车程序，且完全符合 API 1175 及美国石油管道协会（AOPL）《液体管道破裂识别与响应》的相关标准。
预测建模：该仿真工具与管道运行同步并行，实时反映热力学和流体力学工况。PipePatrol NEO 预测建模帮助管道运营商预判未来的水力工况，并在运营或商业风险发生之前采取应对措施。通过将传统监测与前瞻性分析相结合，该解决方案为复杂管网的安全、可靠及高效运行提供了有力支持。
批次跟踪：PipePatrol NEO 批次追踪模块为不同介质的顺序输送提供全面的透明度，确保在正确的时间将正确的介质送达正确的目的地。精确的批次追踪帮助杜绝介质交叉污染、优化管输能力利用率，并为运营和商业决策提供支持。
该模块直接应用于控制室的日常作业中，用于调度、交付及客户履约等环节。气密性监测：微小或缓慢的泄漏通常难以被传统系统检测到，因为管道沿线的环境影响往往会掩盖少量泄漏对测量过程数据的微弱作用。然而，PipePatrol NEO 提供了一种通过可靠的气密性测试来识别慢速泄漏的方法 — 例如，在消火栓管网测试中，检测下限可达 0.02 l/m³/hr，从而确保高级别的运行安全性与可靠性。
该模块尤其适用于管道和消火栓系统的投产调试、定期完整性验证以及法规要求的气密性测试。应力监测： PipePatrol NEO 应力监测模块帮助管道运营商了解并记录整个管道生命周期内的机械应力及与压力相关的老化效应。持续、自动化的分析为符合法规要求的完整性评估以及关于剩余使用寿命的科学决策奠定了基础。
该解决方案在后台持续运行，旨在支持长期完整性管理、审计和全生命周期报告，而非仅限于应急响应。清管器跟踪：该模块可持续实时监测清管器与刮管器的运行状态，保障清管作业安全、高效、协同开展。凭借准确的位置信息和到达时间预测，操作人员可以自信地规划维护活动并降低运营风险。
这有助于防止计划外停车、清管器卡堵，以及避免控制室与现场团队之间出现协调问题。
科隆的管道监测系统是如何工作的？
在管道安全、效率与可靠性至关重要的当下，科隆凭借 PipePatrol NEO 提供了一套突破性的解决方案。其核心的工作机制包括以下几个方面：
全面的运行监测：PipePatrol NEO 能够全面掌握整个管道的运行状况与完整性。该系统可持续收集和分析数据，以评估管道状况并及早发现潜在问题。无论是泄漏、腐蚀、机械应力或是其他因素 — 始终全方位监测管道的状态以保障其安全。
数据整合与分析：PipePatrol NEO 能够整合来自多种来源的数据，包括数据采集与监视控制系统（SCADA）及其他监测系统。通过数据整合，可获得管道运行的整体视图，为明智决策提供支持。
高效的警报管理与详细报告：一旦检测到问题，PipePatrol NEO 会立即触发警报并生成详尽的报告。警报内容不仅包含问题的确切位置和性质，还会提供解决该问题的操作建议。
优化能效：除了安全监测以外，PipePatrol NEO 还有助于优化能耗和运营效率。通过分析运行数据，挖掘降低能耗和提高管道整体性能的机会。
管道监测和泄漏检测的典型应用领域有哪些？
KROHNE PipePatrol NEO 是一款多功能解决方案，适用于地上和地下管道等多种行业和应用场景。该系统的典型应用领域包括油气、化工、水务与污水处理以及区域供热行业。
在油气行业，PipePatrol NEO 在输送原油、天然气，以及成品油的管道监测中发挥着至关重要的作用。这些长输管道，通常会穿越不同的地理和气候环境。该系统有助于尽早发现泄漏和其他异常情况，从而将环境破坏和经济损失降至最低；即使在处理高粘度介质或面临特殊环境条件（如，具有高外部压力的深海管道）时，依然能够胜任。
在化工行业，管道常被用于在生产现场、储存设施和加工厂之间安全输送危险且高价值的化学品。其中包括易燃介质或处于超临界状态的气体。通过精准检测和定位即使是棘手产品的泄漏，运营人员也能迅速做出反应，从而避免对人员和环境造成潜在危险。
对于水和污水行业，同样能从泄漏检测系统（LDS）中显著受益。在该行业中，管道的完整性对于保障供水安全和饮用水品质至关重要。该系统持续监测向家庭和工厂输水的管道，及时发现可能导致水资源流失和水质污染风险的泄漏问题。
另一个重要的应用领域是区域供热。区域供热管网，将集中供热厂的热水或蒸汽输送到住宅区和商业区。科隆的管道管理系统，能在早期发现泄漏和热量损失，从而显著提高管网的效率。
在能源转型和可持续能源开发的背景下，氢气正发挥着越来越重要的作用。氢被认为是能源转型的关键技术，因为它是一种清洁的能源载体，有助于减少二氧化碳排放。科隆 PipePatrol NEO 具备极强的灵活性与适应性，能够满足氢能经济不断变化的需求。这种面向未来的特性，使其成为氢气管网长期规划与项目建设的理想解决方案。
科隆的管道监测系统如何应对管道爆炸等紧急情况？
一旦发生爆炸等紧急状况，管道监测系统就会识别到高灵敏度传感器所发送的异常数据 — 这些传感器持续监测压力、流量和其他过程参数。系统会在检测到异常后立刻自动报警，并发送给中控室和应急小组。为了防止损失扩大并提高安全性，科隆的 PipePatrol 系统具有自动切断和隔离受影响管段的机制。阀门和其他控制单元在此紧急停车过程中被激活，以切断管道中的介质流动，降低进一步爆炸的风险。在紧急状况处理完毕后，PipePatrol 还支持对事件进行跟踪和分析。
科隆管道保护和安全系统的可持续性如何？
科隆 PipePatrol NEO 在设计上不仅致力于保障管道的安全与高效运行，还为可持续发展做出了显著贡献。通过快速识别并修复泄漏，该系统能有效防止有害物质释放到环境中，从而避免土壤和水体污染、预防环境灾难并保护自然资源。同时，减少泄漏也最大限度地降低了宝贵原材料的损耗，兼具生态效益与经济效益。此外，该系统有助于运营商优化管道基础设施的能源消耗。通过对运行数据的持续监测与分析，能够识别并改进低效流程，进而降低能源消耗并减少二氧化碳排放。系统在促进可持续发展方面的另一项重要贡献是延长管道的使用寿命。PipePatrol 系统会持续监测管道状况，并在早期发现磨损、腐蚀及其他潜在问题。这不仅延长了基础设施的使用周期，还大幅减少了对新材料和新资源的需求。
相较于其他系统，科隆的管道安全解决方案和泄漏检测有哪些优势？
PipePatrol NEO 的优势在于其全面且高度集成的管道监测方案，将前沿的软件与技术、高级数据分析以及用户友好的界面充分融合。科隆 PipePatrol NEO 不仅用于泄漏监测，还能对压力、流量、温度和结构完整性等其他关键运行参数进行监控，从而实现全方位的管道监测。该系统的另一大突出特点是具备极高的泄漏检测精度与速度。以某真实事件为例 — 在一条 31 公里长的管道上实现了 30 秒的检测时间和 0.6% 的定位精度。
通过使用先进的算法和传感器技术，该系统不仅能快速地检测到泄漏，还能准确地确定泄漏的位置。此外，系统还应用了人工智能（AI）和机器学习的最新成果来提升检测能力。这些技术使系统能够从历史数据和实际运行工况中持续学习并自我优化。
科隆 PipePatrol NEO 监测解决方案的其他特色还包括：直观的用户界面使管道数据的可视化呈现清晰易懂、支持模块化逐步扩展。足以灵活应对不断变化的运行工况，并在需要时随时加装功能模块。最后值得一提的是，科隆提供全方位的服务与支持 — 从安装、调试、定期维护，再到培训和技术支持。PipePatrol NEO 系统的另一项显著优势是，它可以直接利用现有仪表设备对老旧管道进行改造升级。同时，科隆还提供完整的项目打包方案，包含流量计及其他测量设备和远程数据传输装置。
管道泄漏检测是否有法规要求？
选择合适的泄漏监测系统相当复杂：它必须适合特定的应用，并满足当地的法规要求。科隆的管道管理系统，符合相关的国家法规（如，德国的 TRFL - Technische Regel für Fernleitungen），并符合国际行业标准，如：API 1175（美国石油协会）管道泄漏检测项目管理标准、API 1130（计算机辅助管道监测）标准、AB 864 和 CSA Z662。
管道泄漏检测、预防，以及管道仿真使用了哪些技术？
工业规模的管道泄漏检测通常采用多种方法和技术，每种方法和技术都具有特定的优势。较为知名的是压力波分析技术：如果泄漏突然发生，就会引发压力波，并向下游和上游传播。这种压力波的传播，可以通过连续的压力分析检测到。另一种方法是在管道沿线安装特殊的传感器：声学探测器或光纤传感器（如，光纤电缆）能够检测到温度变化（如，气压降低所导致的冷却）和流出过程中产生的声学噪音。值得一提的还有超声波、红外线和激光，或目视检测和无人机技术。
NEPM（Neural Engine Pipeline Monitoring，神经网络引擎管道监测系统）是 科隆推出的新一代持续内部管道监测技术。该技术集成于 PipePatrol NEO 系统中，将前沿的水力学模型与模式识别、人工智能优化及实时传感器数据深度绑定。
NEPM 摒弃了依赖单一方法的传统做法，而是采用扩展的多方法泄漏检测体系。其动态水力学模型会持续仿真“虚拟管道”的运行状态，并将其与物理管道的实测运行数据进行实时比对。产生的偏差将由基于 AI 的神经网络引擎进行分析，以评估特征性的泄漏信号和运行模式。这使得系统在复杂且瞬变的工况下也能实现高度可靠的泄漏识别，同时大幅降低误报风险。
科隆 PipePatrol NEO 管道管理和监控系统如何进行通信？
PipePatrol NEO 采用多种无线通信技术，将管道沿线传感器的数据传输至中央监控单元。传输路径有 VPN 和 SHDSL 的安全互联网连接、移动无线电、Radiolink 及 WLAN 连接等 — 可根据现场实际条件进行适配。即使在偏远或难以进入的地区，也能确保灵活、经济高效的数据传输。另一方面，PipePatrol 可以无缝地集成到现有的 SCADA（监测和数据采集）系统和软件中。SCADA 系统在流程和制造业中广泛应用，可实现对工厂的集中监控与控制。为确保通信的高可用性和可靠性，PipePatrol NEO 系统采用了冗余通信路径和故障安全机制。这意味着当某一通信通道发生故障时，系统会自动切换至备用通道。
在危险区域中，管道泄漏监测还需要应对哪些挑战？
科隆 PipePatrol NEO 在严苛的环境中也能可靠运行。其中一项特殊挑战来自危险区域，即潜在的爆炸性环境，这在油气、化工和石化等众多行业中普遍存在。这些区域适用严格的安全法规和特殊的技术要求，该系统必须全面满足这些规定。
其中最显著的挑战就是所用设备的安全性。安装在这些区域的所有设备都必须防爆，并符合相关的 ATEX 或 IECEx 指令。在此特定环境下，须特别考虑测量数据传输的可靠性。由于严格的安全要求，传统的通信方法可能会受到限制。因此，科隆 PipePatrol NEO 管道监测系统提供了专门的通信解决方案，以确保安全、可靠的通信。