一、技术来源
自主研发。
二、基本原理
多年冻土区输油管道的施工和运行对其周围和沿线冻结岩土的水热状态影响巨大，冻、融土的水热状态变化将直接影响到其物理力学特性，进而对管道整体稳定性、安全性和结构完整性产生威胁。提前进行风险监测预警，以便及时作出准确判断，对多年冻土区管道的安全运行具有重要意义。针对多年冻土区的环境特点，监测多年冻土区输油管道周边温度场和管道应力，能够掌握输油管道周边冻土融化圈变化情况，判研管道受到的影响，以便及时采取对应措施。采用振弦、光栅光纤技术，对多年冻土区管道受冻土融沉等影响带来的应力变化情况进行监测，并对数据进行上传，分析整理，实现对管道的定量风险评价和风险控制。
三、工艺过程
首先建立管道周围温度场监测系统，针对大兴安岭多年冻土现状及其对气候变化和漠大管道工程相叠加作用下的响应，进行管道周围土壤地温监测的研究，创新性采用一线总线方式进行多点测温的关键技术，开发适用于漠大管道周围温度场监测的测温系统。其次采用振弦、光栅光纤技术，对多年冻土区管道受冻土融沉等影响带来的应力变化情况进行监测，并上传数据，进行分析整理，实现对管道的定量风险评价和风险控制。
四、技术特点
(1) 确定了多年冻土区管道周边温度场监控设备、振弦、光栅光纤应力监测设备的选用、安装、技术性能指标等要求。
(2)创新性采用一线总线方式进行多点测温的关键技术，开发适用于漠大管道周围温度场监测的测温系统。
(3)分析监测所获取的动态数据和基础信息数据，建立管道位移监测预警系统，能够及时、方便地掌握应变、位移等相关的关键数据和发展趋势。
(4)实现了我国冻土地段管道应力、土壤温度变化的信息采集、传输、管理、分析、预报预警、发布的一体化。
五、技术水平
国内首创“基于风险的冻土区管道应变监测技术”。汲取国外先进技术手段，在科学研究和实践应用的基础上，形成完整的基于风险的冻土区管道应变监测技术。达到了国内领先、国际先进水平。用新的模式对管道应变测量技术和管道应变监测分析与评价技术进行了方法的更新。
首次实现了我国冻土地段管道应力、土壤温度变化的信息采集、传输、管理、分析、预报预警、发布的一体化。为智慧管道建设奠定了基础。全面提升了我国冻土区管道风险监测预警技术水平。
六、能源消耗
该技术在2010年漠大线建设中，设立了12套温度场及应力监测系统。在2017年中俄二线建设中，共设立了41套温度场及应力应变监测系统。采用太阳能电池组件进行供电，充分考虑大兴安岭地区冬季可能出现的-45℃左右的极端低温，使用65AH的耐低温聚能电池作为补充电源。供电要求：每台二次表功率为 3.6W(每单元 6 台)，总 21.6W;系统电压 12VDC;每天工作 20 分钟;电池规格 12V60AH。
七、节能减排情况
用太阳能电池组件替代专用电源(容量≥100AH)为数据采集存储系统供电，采用65AH的耐低温聚能电池作为补充电源，适应在大兴安岭地区冬季可能出现的极端低温，减少了人工的投入。
八、技术应用条件
该技术适用于冻土区长输管道的建设，可以在国内、外冻土区埋地管道项目中使用。
九、应用实例
该技术在漠大线和中俄二线建设中，均设立了温度场及应力应变监测系统。目前监测系统仍正常运行，数据实时采集后，通过数据预警系统进行分析、预报、发布，该系统不仅用于监控地质灾害条件下管道的安全状态，为管道完整性管理的风险评价系统提供科学、有效的支持，还可以直接用于指导和评价灾害治理的设计和实施，成为漠大线及中俄二线进行风险治理决策的辅助工具。
十、经济效益
应用此项技术，提高了管道的完整性管理和失效控制水平，为管道科学管理和资源的合理调配提供了有力支撑;对于降低管道运行成本、提高管道输送效能作用明显，具有良好的经济效益。同时，可有效推进油气管道隐患整改的信息化建设，提升我国油气管道安全预警能力，实现在大数据的时代背景下我国油气管道风险监控的数字化预警，对维护和保障国家能源与人民生命财产安全具有明显的社会效益。 |
