RU2745642C1 - Preventive control system for gas distribution network locking and control valves - Google Patents
Preventive control system for gas distribution network locking and control valves Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745642C1 RU2745642C1 RU2020127360A RU2020127360A RU2745642C1 RU 2745642 C1 RU2745642 C1 RU 2745642C1 RU 2020127360 A RU2020127360 A RU 2020127360A RU 2020127360 A RU2020127360 A RU 2020127360A RU 2745642 C1 RU2745642 C1 RU 2745642C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- shut
- control valves
- unit
- warning
- Prior art date
Links
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 title 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 69
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
- F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике распределения природного газа, а именно к автоматизированным системам управления процессом газораспределения объектами, и может быть использована для дистанционного мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой газораспределительной сети.The invention relates to a natural gas distribution technique, namely to automated control systems for the gas distribution process by objects, and can be used for remote monitoring and control of shut-off and control valves of a gas distribution network.
Известно устройство для контроля и управления запорно-регулирующей арматурой, содержащее диспетчерский пункт с контроллером и приемопередающими узлами диспетчерского пункта и модули управления запорно-регулирующей арматурой с контроллерами взаимосвязанными с приемопередающими узлами для обмена информацией с диспетчерским пунктом, аккумуляторные батареи с адаптерами и солнечными батареями, приводы для управления задорно-регулирующей арматурой, датчики давления на входе и выходе запорно-регулирующей арматуры соединенные с контроллерами (Патент РФ №93459, кл. 7 Е21В 47/00, 2010 г.).A device is known for monitoring and controlling shut-off and control valves, containing a control room with a controller and transceiver nodes of the control room and control modules for shut-off and control valves with controllers interconnected with transceiver nodes for exchanging information with the control room, batteries with adapters and solar batteries, drives for the control of perky and control valves, pressure sensors at the inlet and outlet of the shut-off and control valves connected to the controllers (RF Patent No. 93459, cl. 7 Е21В 47/00, 2010).
Устройство имеет низкий уровень безопасности эксплуатации газораспределительных сетей и не обеспечивает своевременное закрытие запорно-регулирующего оборудования на ранних этапах проявления аварийной ситуации.The device has a low level of safety in the operation of gas distribution networks and does not provide timely closure of the shut-off and control equipment at the early stages of an emergency.
Известна автоматизированная система мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой газораспределительной сети, содержащая диспетчерский пункт с контроллером и приемопередающими узлами диспетчерского пункта и модули мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой с контроллерами взаимосвязанными с приемопередающими узлами модулей для обмена информацией с диспетчерским пунктом, аккумуляторные батареи с адаптерами и солнечными батареями, приводы для управления запорно-регулирующей арматурой, датчики давления на входе и выходе запорно-регулирующей арматуры соединенные с контроллерами, блоки регистрации давления на входах и выходах первой, второй и N-ой запорно-регулирующей арматуры, первые и вторые блоки сравнения давлений на первом, втором и N-ом участках газопроводов, задатчики допустимых перепадов давлений на участках газопроводов, блоки регистрации и управления положением заслонок первой, второй и N-ой запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации уровня сигнала связи, уровня заряда аккумулятора и состояния охранной сигнализации, датчики положения заслонки и охранной сигнализации запорно-регулирующей арматуры (Патент РФ №109211, кл. Е21В 47/00, 2011 г.).Known is an automated system for monitoring and control of shut-off and control valves of a gas distribution network, containing a control room with a controller and transceiver nodes of a control room and modules for monitoring and control of shut-off and control valves with controllers interconnected with transceiver nodes of modules for exchanging information with a control room, batteries with adapters and solar panels, actuators for controlling shut-off and control valves, pressure sensors at the inlet and outlet of shut-off and control valves connected to controllers, pressure recording units at the inputs and outputs of the first, second and N-th shut-off and control valves, the first and second comparison blocks pressures on the first, second and N-th sections of gas pipelines, setters of permissible pressure differences in sections of gas pipelines, blocks for registering and controlling the position of valves of the first, second and N-th shut-off and control valves, blocks for registering the signal level zi, battery charge level and the state of the burglar alarm, position sensors of the damper and burglar alarm of shut-off and control valves (RF Patent No. 109211, cl. E21B 47/00, 2011).
Устройство не обеспечивает высокий уровень надежности и безопасности эксплуатации газораспределительных сетей, своевременное закрытие запорно-регулирующего оборудования на ранних этапах проявления аварийной ситуации.The device does not provide a high level of reliability and safety of operation of gas distribution networks, timely closure of shut-off and control equipment at the early stages of an emergency.
Наиболее близким является система мониторинга и управления территориально-распределенной запорно-регулирующей арматурой газораспределительной сети, содержащая диспетчерский пункт с контроллером и приемопередающим узлом диспетчерского пункта и модули мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой с контроллерами, взаимосвязанными с приемопередающими узлами модулей для обмена информацией с диспетчерским пунктом, аккумуляторные батареи с адаптерами и солнечными батареями, привод управления запорно-регулирующей арматурой, датчики давления на входе и выходе запорно-регулирующей арматуры, соединенные с контроллерами, блоки регистрации давления на входах и выходах первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации и управления положением заслонок первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации уровня сигнала связи, уровня заряда аккумулятора и состояния охранной сигнализации, датчики положения заслонки и охранной сигнализации запорно-регулирующей арматуры, соединенные с контроллерами модулей мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой, информационные выходы контроллера диспетчерского пункта соединены с входами блоков регистрации положения заслонки, блоков регистрации уровня сигнала связи, уровня заряда аккумулятора и состояния охранной сигнализации первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, информационные входы контроллера диспетчерского пункта соединены с выходами блоков управления положением заслонки первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры (Патент РФ №120462, кл. Е21В 47/00, 2012 г.).The closest is a monitoring and control system for geographically distributed shut-off and control valves of a gas distribution network, containing a control room with a controller and a transceiver node of a control room and modules for monitoring and control of shut-off and control valves with controllers interconnected with transceiver nodes of modules for exchanging information with a control room , storage batteries with adapters and solar panels, a control drive for shut-off and control valves, pressure sensors at the inlet and outlet of shut-off and control valves connected to controllers, pressure recording units at the inlets and outlets of the first, second and N-th shut-off and control valves, blocks for registering and controlling the position of the valves of the first, second and N-th shut-off and control valves, blocks for recording the level of the communication signal, the level of battery charge and the state of the security alarm, sensors for the position of the damper and the security alarm valves connected to the controllers of the monitoring and control modules of shut-off and control valves, the information outputs of the control room controller are connected to the inputs of the damper position registration units, the communication signal level registration units, the battery charge level and the state of the first, second and N-th shut-off control valves, the information inputs of the control room controller are connected to the outputs of the control units for the damper position of the first, second and N-th shut-off and control valves (RF Patent No. 120462, cl. E21B 47/00, 2012).
Устройство не обеспечивает высокий уровень безопасности эксплуатации газораспределительных сетей и предотвращение развития аварий на газопроводах, своевременное закрытие запорно-регулирующего оборудования на ранних этапах проявления аварийной ситуации.The device does not provide a high level of safety in the operation of gas distribution networks and the prevention of the development of accidents on gas pipelines, the timely closure of shut-off and control equipment at the early stages of an emergency.
Задачей изобретения является повышение безопасности эксплуатации газораспределительных сетей и предотвращение развития аварий на газопроводах посредством предиктивного закрытия запорно-регулирующего оборудования при резком возрастании расхода и значительных отклонениях от штатного режима работы газораспределительной сети, что проявляется при разрывах газопроводов, нарушении их целостности при несанкционированных подключениях и возрастании утечек при коррозийных и иных повреждениях.The objective of the invention is to improve the safety of operation of gas distribution networks and prevent the development of accidents on gas pipelines by predictively closing the shut-off and control equipment with a sharp increase in flow and significant deviations from the normal operating mode of the gas distribution network, which manifests itself in the case of gas pipeline ruptures, violation of their integrity in case of unauthorized connections and an increase in leaks in case of corrosive and other damage.
Поставленная цель достигается тем, что в систему предиктивного управления запорно-регулирующей арматурой газораспределительной сети, содержащую диспетчерский пункт с контроллером и приемопередающим узлом диспетчерского пункта и модули мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой с контроллерами, взаимосвязанными с приемопередающими узлами модулей для обмена информацией с диспетчерским пунктом, аккумуляторные батареи с адаптерами и солнечными батареями, привод управления запорно-регулирующей арматурой, датчики давления на входе и выходе запорно-регулирующей арматуры, соединенные с контроллерами, блоки регистрации давления на входах и выходах первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации и управления положением заслонок первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации уровня сигнала связи, уровня заряда аккумулятора и состояния охранной сигнализации, датчики положения заслонки и охранной сигнализации запорно-регулирующей арматуры, соединенные с контроллерами модулей мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой, информационные выходы контроллера диспетчерского пункта соединены с входами блоков регистрации положения заслонки, блоков регистрации уровня сигнала связи, уровня заряда аккумулятора и состояния охранной сигнализации первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, информационные входы контроллера диспетчерского пункта соединены с выходами блоков управления положением заслонки первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, в модули мониторинга и управления первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры дополнительно введены блок измерения расхода газа через запорно-регулирующую арматуру, блок памяти типового значения расхода газа по часам, дням и месяцам года, регистр текущего часового расхода газа, блок сравнения часовых расходов, блок минутной задержки, блок сравнения минутных расходов, первый и второй предупреждающие блоки сравнения, первый и второй отсекающие блоки сравнения, первый и второй задатчики предупреждающих значений, первый и второй задатчики отсекающих значений, логический элемент «ИЛИ», блок накопления электроэнергии на суперконденсаторах, силовой ключ открытия привода управления запорно-регулирующей арматурой, силовой ключ закрытия привода управления запорно-регулирующей арматурой, причем, выход блока измерения расхода газа соединен с входами регистра текущего часового расхода газа, контроллера модуля мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой, с вторым входом блока сравнения минутных расходов и через блок минутной задержки с первым входом блока сравнения минутных расходов, вход блока памяти типового значения расхода газа по часам, дням и месяцам года соединен с контроллером модуля мониторинга и управления, первый вход блока сравнения часовых расходов соединен с выходом блока памяти типового значения расхода газа по часам, дням и месяцам года, второй вход с выходом регистра текущего часового расхода газа, а выход с первыми входами первого предупреждающего блока сравнения и первого отсекающего блока сравнения, вторые входы первого предупреждающего блока сравнения и первого отсекающего блока сравнения соединены с выходами первого задатчика предупреждающих значений и первого задатчика отсекающих значений соответственно, выход блока сравнения минутных расходов соединен с первыми входами второго предупреждающего блока сравнения и второго отсекающего блока сравнения, вторые входы второго предупреждающего блока сравнения и второго отсекающего блока сравнения соединены с выходами второго задатчика предупреждающих значений и второго задатчика отсекающих значений соответственно, выходы первого и второго отсекающих блоков сравнения через логический элемент «ИЛИ» соединены с отсекающим входом силового ключа закрытия привода управления запорно-регулирующей арматурой, выходы первого и второго предупреждающих блоков сравнения, первого и второго отсекающих блоков сравнения соединены с входами контроллером модуля мониторинга и управления, выходы контроллера модуля мониторинга и управления соединены с управляющими входами силовых ключей открытия и закрытия привода управления запорно-регулирующей арматурой, выходы которых соединены с приводом управления запорно-регулирующей арматурой, вход блока накопления электроэнергии на суперконденсаторах соединен с аккумуляторной батареей, а выход с силовыми входами силовых ключей открытия и закрытия привода управления запорно-регулирующей арматурой и входом контроллера модуля мониторинга и управления, выходы контроллера диспетчерского пункта соединены с входами блока регистрации расхода газа, блоков регистрации срабатывания первых и вторых предупреждающих и отсекающих блоков сравнения первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, блок записи данных в память типовых значений расхода газа по часам, дням и месяцам года соединен с входом контроллера диспетчерского пункта для первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры соответственно.This goal is achieved by the fact that the predictive control system of shut-off and control valves of the gas distribution network, containing a control room with a controller and a transceiver node of the control room and monitoring and control modules for shut-off and control valves with controllers interconnected with the transceiver nodes of the modules for exchanging information with the control room , storage batteries with adapters and solar panels, a control drive for shut-off and control valves, pressure sensors at the inlet and outlet of shut-off and control valves connected to controllers, pressure recording units at the inlets and outlets of the first, second and N-th shut-off and control valves, blocks for registering and controlling the position of the valves of the first, second and N-th shut-off and control valves, blocks for recording the level of the communication signal, the level of battery charge and the state of the security alarm, sensors for the position of the damper and the burglar alarm of the shut-off and control valves, with connected to the controllers of the monitoring and control modules of the shut-off and control valves, the information outputs of the control room controller are connected to the inputs of the blocks for registering the position of the shutter, the blocks for registering the level of the communication signal, the battery charge level and the state of the security alarm of the first, second and N-th shut-off and control valves, the information inputs of the controller of the control room are connected to the outputs of the control units for the damper position of the first, second and N-th shut-off and control valves, the monitoring and control modules of the first, second and N-th shut-off and control valves are additionally introduced a gas flow measurement unit through the shut-off and control valves fittings, memory unit for typical gas consumption by hours, days and months of the year, register of current hourly gas consumption, unit for comparing hourly rates, unit for minute delay, unit for comparing minute rates, first and second warning comparison units, first and second cutoff comparison units, lane the first and second setters of warning values, the first and second setters of cut-off values, the logical element "OR", the unit for accumulating electricity on supercapacitors, the power switch for opening the drive for controlling the shut-off and control valves, the power switch for closing the drive for controlling the shut-off and control valves, moreover, the output of the block gas flow measurement is connected to the inputs of the current hourly gas flow rate register, the controller of the monitoring and control valve control module, to the second input of the minute flow comparison unit and through the minute delay block to the first input of the minute flow rate comparison unit, the input of the memory unit of the typical gas flow rate according to hours, days and months of the year is connected to the controller of the monitoring and control module, the first input of the hourly flow rate comparison unit is connected to the output of the memory unit of the typical gas flow rate by hours, days and months of the year, the second input is connected to the register output of the current hourly gas flow rate, and the output is from the first entrances of the lane the first warning comparator and the first cutoff comparison block, the second inputs of the first warning comparator and the first cutoff comparison block are connected to the outputs of the first warning value generator and the first cutoff value generator, respectively, the output of the minute flow rate comparison block is connected to the first inputs of the second warning comparison block and the second of the cutoff comparison unit, the second inputs of the second warning comparison unit and the second cutoff comparison unit are connected to the outputs of the second setter of warning values and the second setpoint of cutoff values, respectively, the outputs of the first and second cutoff comparison blocks are connected through the logical element "OR" to the cutoff input of the power key for closing the drive control valves, the outputs of the first and second warning comparison blocks, the first and second cutoff comparison blocks are connected to the inputs of the controller of the monitoring and control module conditions, the outputs of the controller of the monitoring and control module are connected to the control inputs of the power keys for opening and closing the drive for controlling the shut-off and control valves, the outputs of which are connected to the drive for controlling the shut-off and control valves, the input of the energy storage unit on supercapacitors is connected to the battery, and the output to the power the inputs of the power keys for opening and closing the drive for controlling the shut-off and control valves and the input of the controller of the monitoring and control module, the outputs of the controller of the dispatching point are connected to the inputs of the gas flow registration unit, the units for registering the operation of the first and second warning and cut-off blocks for comparison of the first, second and Nth shut-off and control valves, a data recording unit in the memory of typical values of gas consumption by hours, days and months of the year is connected to the controller input of the control room for the first, second and N-th shut-off and control valves, respectively.
На фигуре представлена схема системы предиктивного управления запорно-регулирующей арматурой газораспределительной сети.The figure shows a diagram of a predictive control system for shut-off and control valves of a gas distribution network.
Система содержит диспетчерский пункт 1 с контроллером 2 и приемопередающим узлом 3 диспетчерского пункта 1 и модули мониторинга и управления 4 запорно-регулирующей арматурой с контроллерами 5, взаимосвязанными с приемопередающими узлами 6 модулей для обмена информацией с диспетчерским пунктом 1, аккумуляторные батареи 7 с адаптерами 8 и солнечными батареями 9, привод управления 10 запорно-регулирующей арматурой И, датчики давления на входе 12 и выходе 13 запорно-регулирующей арматуры И, соединенные с контроллерами 5, блоки регистрации давления на входах первой 14, второй 15 и N-й 16 запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации давления на выходах первой 17, второй 18 и N-й 19 запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации положением заслонок первой 20, второй 21 и N-й 22 запорно-регулирующей арматуры, блоки управления положением заслонок первой 23, второй 24 и N-й 25 запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации уровня сигнала связи 26, уровня заряда 27 аккумулятора и состояния охранной сигнализации 28 первой запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации уровня сигнала связи 29, уровня заряда 30 аккумулятора и состояния охранной сигнализации 31 второй запорно-регулирующей арматуры, блоки регистрации уровня сигнала связи 32, уровня заряда 33 аккумулятора и состояния охранной сигнализации 34 N-й запорно-регулирующей арматуры, датчики положения заслонки 35, охранной сигнализации 36 модуля мониторинга и управления 4 запорно-регулирующей арматуры, соединены с контроллерами 5 модуля мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой, информационные выходы контроллера 2 диспетчерского пункта соединены с входами блоков регистрации положения заслонки 20, 21, 22, блоков регистрации уровня сигнала связи 26, 29, 32, уровня заряда 27, 30, 33 аккумулятора и состояния охранной сигнализации 28, 31, 34 первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры, информационные входы контроллера 2 диспетчерского пункта 1 соединены с выходами блоков управления положением заслонки первой 23, второй 24 и N-й 25 запорно-регулирующей арматуры, модули мониторинга и управления 4 первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры содержат блок измерения расхода 37 газа через запорно-регулирующую арматуру, блок памяти 38 типового значения расхода газа по часам, дням и месяцам года, регистр текущего часового 39 расхода газа, блок сравнения часовых 40 расходов, блок минутной 41 задержки, блок сравнения минутных 42 расходов, первый 43 и второй 44 предупреждающие блоки сравнения, первый 45 и второй 45 отсекающие блоки сравнения, первый 47 и второй 48 задатчики предупреждающих значений, первый 49 и второй 50 задатчики отсекающих значений, логический элемент «ИЛИ» 51, блок накопления электроэнергии 52 на суперконденсаторах, силовой ключ открытия 53 привода управления запорно-регулирующей арматурой, силовой ключ закрытия 54 привода управления запорно-регулирующей арматурой.The system contains a
Выход блока измерения расхода 37 газа соединен с входами регистра текущего часового 39 расхода газа, контроллера 5 модуля мониторинга и управления 4 запорно-регулирующей арматурой, с вторым входом блока сравнения минутных 42 расходов и через блок минутной 41 задержки с первым входом блока сравнения минутных 42 расходов.The output of the gas flow
Вход блока памяти 38 типового значения расхода газа по часам, дням и месяцам года соединен с контроллером 5 модуля мониторинга и управления 4, первый вход блока сравнения часовых 40 расходов соединен с выходом блока памяти 38 типового значения расхода газа по часам, дням и месяцам года, второй вход с выходом регистра текущего часового 39 расхода газа, а выход с первыми входами первого 43 предупреждающего блока сравнения и первого 45 отсекающего блока сравнения, вторые входы первого 43 предупреждающего блока сравнения и первого 45 отсекающего блока сравнения соединены с выходами первого 47 задатчика предупреждающих значений и первого 49 задатчика отсекающих значений соответственно.The input of the
Выход блока сравнения минутных 42 расходов соединен с первыми входами второго 44 предупреждающего блока сравнения и второго 46 отсекающего блока сравнения, вторые входы второго 44 предупреждающего блока сравнения и второго 46 отсекающего блока сравнения соединены с выходами второго 48 задатчика предупреждающих значений и второго 50 задатчика отсекающих значений соответственно.The output of the unit for comparison of
Выходы первого 45 и второго 46 отсекающих блоков сравнения через логический элемент «ИЛИ» 51 соединены с отсекающим входом силового ключа закрытия 54 привода 10 управления запорно-регулирующей арматурой 11.The outputs of the first 45 and the second 46 cutoff blocks of comparison through the logical element "OR" 51 are connected to the cutoff input of the power key for
Выходы первого 43 и второго 44 предупреждающих блоков сравнения, первого 45 и второго 46 отсекающих блоков сравнения соединены с входами контроллером 5 модуля мониторинга и управления 4.The outputs of the first 43 and second 44 warning comparison blocks, the first 45 and the second 46 cutoff comparison blocks are connected to the inputs of the
Выходы контроллера 5 модуля мониторинга и управления 4 соединены с управляющими входами силовых ключей открытия 53 и закрытия 54 привода 10 управления запорно-регулирующей арматурой 11, выходы которых соединены с приводом 10 управления запорно-регулирующей арматурой И.The outputs of the
Вход блока накопления электроэнергии 52 на суперконденсаторах соединен с аккумуляторной батареей 7, а выход с силовыми входами силовых ключей открытия 53 и закрытия 54 привода 10 управления запорно-регулирующей арматурой И и входом контроллера 5 модуля мониторинга и управления 4.The input of the electric
Выходы контроллера 2 диспетчерского пункта соединены с входами блока регистрации расхода газа первой 55, второй 56 и N-й 57 запорно-регулирующей арматуры.The outputs of the
Выходы контроллера 2 диспетчерского пункта соединены с входами блока регистрации срабатывания первых 58 и вторых 59 предупреждающих и первых 60 и вторых 61 отсекающих блоков сравнения первой запорно-регулирующей арматуры, выходы контроллера 2 диспетчерского пункта соединены с входами блока регистрации срабатывания первых 62 и вторых 63 предупреждающих и первых 64 и вторых 65 отсекающих блоков сравнения второй запорно-регулирующей арматуры, выходы контроллера 2 диспетчерского пункта соединены с входами блока регистрации срабатывания первых 66 и вторых 67 предупреждающих и первых 68 и вторых 69 отсекающих блоков сравнения N-й запорно-регулирующей арматуры.The outputs of the
Блок записи данных в память типовых значений расхода газа по часам, дням и месяцам года соединен с входом контроллера диспетчерского пункта для первой 70, второй 71 и N-й 72 запорно-регулирующей арматуры соответственно.The unit for recording data into the memory of typical values of gas consumption by hours, days and months of the year is connected to the controller input of the control room for the first 70, second 71 and
Система предиктивного управления запорно-регулирующей арматурой газораспределительной сети работает следующим образом.The predictive control system of the shut-off and control valves of the gas distribution network works as follows.
В газораспределительной сети на каждой из N запорно-регулирующих арматур устанавливается модуль мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой 4, с контроллерами 5, обеспечивающими сбор информации с датчиков давления на входе 12 и выходе 13 запорно-регулирующей арматуры, датчиков положения заслонки 35 и охранной сигнализации 36.In the gas distribution network, on each of the N shut-off and control valves, a monitoring and control module for shut-off and
Питание модуля мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой 4 осуществляется от аккумуляторной батареи 7, заряжаемой через адаптер 8 от солнечной батареи 9. Также на контроллер 5 модуля мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой 4 поступает информация об уровне сигнала связи, уровня заряда аккумулятора и состояния охранной сигнализации запорно-регулирующей арматуры. Управление запорно-регулирующей арматурой 11 производится посредством привода 10. Информация со всех N модулей мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой 4 через приемопередающие узлы 6 модулей для обмена информацией с диспетчерским пунктом поступает на диспетчерский пункт 1 с контроллером 2 и приемопередающим узлом 3 диспетчерского пункта.Power supply of the monitoring and control module of shut-off and
На диспетчерском пункте 1 отражается вся поступающая информация, которая в штатном режиме работы находится в допустимых пределах. На диспетчерский пункт передаются уровни сигналов связи, заряда аккумулятора и состояния охранной сигнализации запорно-регулирующих арматур газораспределительной сети. В результате диспетчер получает оперативную информацию о текущей работе участков газораспределительной сети между запорно-регулирующей арматурой.
В случае необходимости диспетчер имеет возможность через блоки управления положением заслонок первой 23, второй 24 и N 25 запорно-регулирующей арматуры посредством приводов 10 управлять запорно-регулирующей арматурой 11. При этом для обеспечения высокой достоверности передачи сигналов управления используются два параллельно работающих приемопередающих узла 3 диспетчерского пункта и модулей мониторинга и управления запорно-регулирующей арматурой 4.If necessary, the dispatcher has the ability, through the control units of the position of the valves of the first 23, the second 24 and
Мониторинг текущего положения заслонок запорно-регулирующей арматуры осуществляется с помощью датчиков положения заслонки 35 и блоков регистрации положения заслонок запорно-регулирующей арматуры.Monitoring of the current position of the valves of the shut-off and control valves is carried out using the position sensors of the
Блок измерения расхода 37 газа производит измерение текущего значения расхода газа.The gas flow
В блок памяти 38 типовых значений расхода газа по часам, дням и месяцам года из диспетчерского пункта 1 через блоки записи данных для первой 70, второй 71 и N-й 72 запорно-регулирующей арматуры соответственно и каналы связи производится запись типовых расходов для данного времени суток.In the
Записанные значения сравниваются с текущими на блоке сравнения часовых 40 расходов за установленный период. Период может устанавливаться на интервале одного часа и менее.The recorded values are compared with the current ones on the block of comparison of
Если текущее значение часового расхода газа не превышает заданного значения, установленного первым 47 задатчиком предупреждающих значений, то расход находится в норме и предупреждающих сигналов не вырабатывается.If the current value of the hourly gas flow rate does not exceed the set value set by the first 47 warning dial, then the flow rate is normal and no warning signals are generated.
Если текущее значение часового расхода газа превышает заданное значение, установленного первым 47 задатчиком предупреждающих значений, то расход превышает типовые значения расхода для данного времени суток, месяца и года, на первом 43 предупреждающем блоке сравнения вырабатывается сигнал предупреждения, который через каналы связи передается на диспетчерский пункт 1 и отображается блоками регистрации срабатывания первых 58, 62 и 66 предупреждающих блоков для первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры соответственно.If the current value of the hourly gas flow rate exceeds the preset value set by the first 47 warning dial, then the flow rate exceeds the typical flow rates for a given time of day, month and year, a warning signal is generated on the first
Если текущее значение часового расхода газа существенно превышает заданное значение, установленное первым 49 задатчиком отсекающих значений, что может означать несанкционированные врезки, нарушения целостности газопроводов, возрастание утечек при коррозийных и иных повреждениях, то расход существенно превышает типовые значения расхода для данного времени суток, месяца и года, на первом 45 отсекающем блоке сравнения вырабатывается сигнал отключения, который через каналы связи передается на диспетчерский пункт 1, отображается блоками регистрации срабатывания первых 60, 64 и 68 отсекающих блоков и через логический элемент «ИЛИ» 51, силовой ключ закрытия 54 привода 10 управления предиктивно закрывает соответствующую запорно-регулирующую арматуру 11, прекращая подачу газа с целью обеспечения безопасности газораспределения.If the current value of the hourly gas flow rate significantly exceeds the preset value set by the first 49 cut-off value adjuster, which may mean unauthorized taps, violations of the integrity of gas pipelines, an increase in leaks in case of corrosion and other damage, then the flow rate significantly exceeds the typical flow rates for a given time of day, month, and year, on the first 45 cutoff block comparison, a shutdown signal is generated, which is transmitted through the communication channels to the
Так же величина текущего значения расхода газа от блока измерения расхода 37 газа передается на блок сравнения минутных 42 расходов непосредственно и через блок минутной 41 задержки. В результате на выходе блока сравнения минутных 42 расходов формируется сигнал, пропорциональный возрастанию или снижению расхода газа за установленный период, составляющий одну минуту и меньше.Also, the value of the current value of the gas flow rate from the gas flow
Если значение нарастания минутного расхода газа не превышает заданного значения, установленного вторым 48 задатчиком предупреждающих значений, то нарастание находится в норме и предупреждающих сигналов не вырабатывается.If the value of the rise in the minute gas flow rate does not exceed the set value set by the second 48 warning dial, then the rise is normal and no warning signals are generated.
Если значение нарастания минутного расхода газа превышает заданное значение, установленного вторым 48 задатчиком предупреждающих значений, то нарастание расхода превышает предупреждающие значения, на втором 44 предупреждающем блоке сравнения вырабатывается сигнал предупреждения, который через каналы связи передается на диспетчерский пункт 1 и отображается блоками регистрации срабатывания вторых 59, 63 и 67 предупреждающих блоков для первой, второй и N-й запорно-регулирующей арматуры соответственно.If the value of the increase in the minute gas flow rate exceeds the preset value set by the second 48 presetter of warning values, then the increase in the flow rate exceeds the warning values, a warning signal is generated on the second 44 warning comparison unit, which is transmitted through the communication channels to the
Если значение нарастания минутного расхода газа существенно превышает заданное значение, установленное вторым 50 задатчиком отсекающих значений, что может означать разрыв и разрушение трубопровода, несанкционированные врезки и другие нарушения целостности газопроводов, то расход резко возрастает, на втором 46 отсекающем блоке сравнения вырабатывается сигнал отключения, который через каналы связи передается на диспетчерский пункт 1, отображается блоками регистрации срабатывания первых 61, 65 и 69 отсекающих блоков и через логический элемент «ИЛИ» 51, силовой ключ закрытия 54 привода 10 управления предиктивно закрывает соответствующую запорно-регулирующую арматуру 11, прекращая подачу газа с целью обеспечения безопасности газораспределения.If the value of the increase in the minute gas flow rate significantly exceeds the preset value set by the second 50 cutoff value adjuster, which can mean a rupture and destruction of the pipeline, unauthorized taps and other violations of the integrity of gas pipelines, then the flow rate increases sharply, a shutdown signal is generated on the second 46 cutoff comparison unit, which through communication channels is transmitted to the
Для надежной работы электрического привода 10 управления запорно-регулирующей арматурой 11 предусмотрен блок накопления электроэнергии 52 на суперконденсаторах, обеспечивающий достаточный запас электроэнергии для формирования силовых импульсов, необходимых для открытия или закрытия запорно-регулирующей арматуры 11. Предусмотрено управление силовыми ключами открытия 53 и закрытия 54 привода 10 управления запорно-регулирующей арматурой 11 со стороны диспетчерского пункта 1 посредством блоков управления положением заслонок первой 23, второй 24 и N 25 запорно-регулирующей арматуры.For the reliable operation of the
Таким образом, система предиктивного управления запорно-регулирующей арматурой газораспределительной сети обеспечивает повышение безопасности эксплуатации газораспределительных сетей и предотвращение развития аварий на газопроводах посредством предиктивного закрытия запорно-регулирующего оборудования при резком возрастании расхода и значительных отклонениях от штатного режима работы газораспределительной сети, что проявляется при разрывах газопроводов, нарушении их целостности при несанкционированных подключениях и возрастании утечек при коррозийных и иных повреждениях.Thus, the predictive control system of the gas distribution network shut-off and control valves ensures an increase in the safety of gas distribution networks and the prevention of the development of accidents on gas pipelines through predictive closure of shut-off and control equipment with a sharp increase in flow rate and significant deviations from the normal operation of the gas distribution network, which manifests itself in gas pipeline ruptures. , violation of their integrity in case of unauthorized connections and an increase in leaks in case of corrosive and other damage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127360A RU2745642C1 (en) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | Preventive control system for gas distribution network locking and control valves |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127360A RU2745642C1 (en) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | Preventive control system for gas distribution network locking and control valves |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2745642C1 true RU2745642C1 (en) | 2021-03-29 |
Family
ID=75353287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020127360A RU2745642C1 (en) | 2020-08-14 | 2020-08-14 | Preventive control system for gas distribution network locking and control valves |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2745642C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776086C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-07-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервиснейро" | Device for intelligent control of gas distribution point performance and prevention of emergencies in gas distribution equipment |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708195A (en) * | 1995-07-06 | 1998-01-13 | Hitachi, Ltd. | Pipeline breakage sensing system and sensing method |
| RU93459U1 (en) * | 2009-12-30 | 2010-04-27 | Александр Михайлович Деревягин | DEVICE FOR CONTROL AND MANAGEMENT OF LOCKING AND CONTROLLING FITTINGS |
| RU109211U1 (en) * | 2011-06-10 | 2011-10-10 | Открытое акционерное общество по газификации и эксплуатации газового хозяйства Тульской области "Тулаоблгаз" | AUTOMATED MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM OF THE GAS-CONTROLLING REMEDIES OF THE GAS DISTRIBUTION NETWORK |
| RU120462U1 (en) * | 2012-04-16 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество по газификации и эксплуатации газового хозяйства Тульской области "Тулаоблгаз" | MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM OF A TERRITORALLY DISTRIBUTED GAS-DISTRIBUTING GAS-CONTROLLING VALVE |
| RU2686233C1 (en) * | 2014-12-24 | 2019-04-24 | Саид Салихович Шарафутдинов | Autonomous local multi-fuel gas network and gas supply system based thereon |
-
2020
- 2020-08-14 RU RU2020127360A patent/RU2745642C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708195A (en) * | 1995-07-06 | 1998-01-13 | Hitachi, Ltd. | Pipeline breakage sensing system and sensing method |
| RU93459U1 (en) * | 2009-12-30 | 2010-04-27 | Александр Михайлович Деревягин | DEVICE FOR CONTROL AND MANAGEMENT OF LOCKING AND CONTROLLING FITTINGS |
| RU109211U1 (en) * | 2011-06-10 | 2011-10-10 | Открытое акционерное общество по газификации и эксплуатации газового хозяйства Тульской области "Тулаоблгаз" | AUTOMATED MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM OF THE GAS-CONTROLLING REMEDIES OF THE GAS DISTRIBUTION NETWORK |
| RU120462U1 (en) * | 2012-04-16 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество по газификации и эксплуатации газового хозяйства Тульской области "Тулаоблгаз" | MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM OF A TERRITORALLY DISTRIBUTED GAS-DISTRIBUTING GAS-CONTROLLING VALVE |
| RU2686233C1 (en) * | 2014-12-24 | 2019-04-24 | Саид Салихович Шарафутдинов | Autonomous local multi-fuel gas network and gas supply system based thereon |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776086C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-07-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервиснейро" | Device for intelligent control of gas distribution point performance and prevention of emergencies in gas distribution equipment |
| RU2794015C1 (en) * | 2021-12-15 | 2023-04-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервиснейро" | Intelligent control device for gas distribution points to prevent emergencies in the gas network |
| RU2789172C1 (en) * | 2022-06-09 | 2023-01-30 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Intelligent automatic gas regulator with remote monitoring of gas flow balance |
| RU2806438C1 (en) * | 2023-03-01 | 2023-11-01 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Automated control system for gas distribution network shut-off and control valves |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100472381C (en) | Process equipment validation | |
| RU2419026C2 (en) | Method of automated determination of remaining service life of renewable power source for flow metre in pipeline system | |
| CN103221634B (en) | There is the protection of clustered well head main line and the test system of ESP speed control and emergency isolation valve door | |
| US20150286222A1 (en) | Automatic Fluid Flow Control System | |
| US6199573B1 (en) | Gas flow arrestor | |
| EP0261143A1 (en) | Central heating system and water system and method for controlling the tightness thereof | |
| RU2745642C1 (en) | Preventive control system for gas distribution network locking and control valves | |
| EP3935298A1 (en) | A utility safety monitoring system | |
| RU2806438C1 (en) | Automated control system for gas distribution network shut-off and control valves | |
| CN2636242Y (en) | Automatic sewage discharge monitoring controller | |
| RU109211U1 (en) | AUTOMATED MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM OF THE GAS-CONTROLLING REMEDIES OF THE GAS DISTRIBUTION NETWORK | |
| RU2453686C1 (en) | Control method of shutoff-control valves of well cluster, and device for its implementation | |
| EP3510450A1 (en) | Emergency shutdown system for dynamic and high integrity operations | |
| RU2534397C2 (en) | System for pipeline operation mode monitoring and regulation | |
| EP2488846B1 (en) | A leak control system for a water supply | |
| CN110360541A (en) | Thermal power plant's DCS system boiler high temperature heating surface abnormal conditions Online statistics method | |
| RU120462U1 (en) | MONITORING AND MANAGEMENT SYSTEM OF A TERRITORALLY DISTRIBUTED GAS-DISTRIBUTING GAS-CONTROLLING VALVE | |
| RU2810874C1 (en) | Intelligent automatic gas reducing point with gas consumption forecast | |
| EP3851813B1 (en) | Gas meter | |
| RU2304740C2 (en) | Method and device for control of operation regime of pipeline | |
| JP2604981B2 (en) | Gas leak monitoring device | |
| CN207851626U (en) | Head-tank water supply radio automatic monitored control system | |
| RU2714466C2 (en) | Bypass connection of cranes on main gas pipelines, used to prevent catastrophic development of emergency situation in case of integrity failure of main gas line to provide crane with pulse gas in emergency situations and for its use as pulsed gas accumulator | |
| Saliev | Reliability of the functioning of the water supply and sewerage system | |
| CN202350562U (en) | Flame monitoring device for silicon steel holding furnace |