BE1026836A9 - Werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor detecteren van obstructies (12) in een gasnetwerk (1) omvattende : - bronnen (6); - verbruikers (7); - sensoren (9a, 9b); daardoor gekenmerkt dat de werkwijze de volgende fasen omvat : een nullingsfase (15) waarin een initieel fysisch model wordt bepaald tussen de metingen van een eerste groep en een tweede groep van sensoren (9a, 9b); - een operationele fase (16) waarin het fysisch model de metingen van de eerste groep en de tweede groep van sensoren (9a, 9b) op regelmatige tijdstippen terug wordt opgesteld met behulp van schattingsalgoritmen om obstructies in het gasnetwerk (1) te voorspellen; waarbij de operationele fase (16) de volgende stappen omvat : - op basis van de uitgelezen metingen van de sensoren (9a, 9b, 9c) het fysisch model opnieuw bepalen; - het bepalen of berekenen of er een obstructie (12) aanwezig is in het systeem op basis van het verschil tussen de parameters van het fysisch model zoals bepaald tijdens de of nullingsfase (15) en de operationele fase (16).

Description

Werkwijze voor het detecteren van obstructies in een | gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk. : 3 De huidige uitvinding heeft betrekxing op een werkwijze 9 voor net detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder | druk of onder vacutim. | Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het kunnen | 10 kwantificeren van obstructies die cetreden in een gasnetwerk. Met “gas” wordt hier bijvoorbeeld, maar niet noodzakelijk, lucht bedoeid, Maar ook stikstof of aardgas behoort tot de mogelijkheden, Met “obatructie” wordt hier een al dan niet gedeeltelijke verstopping in het gasnetwerk bedoeld of een stijging in de weerstand van een leiding.

Men kent reeds werkwijzen voor het monitoren of regelen van sen gasnetwerk onder druk, waarbij deze werkwijzen opgesteld zijn voor lange en rechte pijgleidingen, waar de ingaande flow niet noodzakelijk gelijk is aan de uitgaande flow door de samendrukbaarheid van het betreffende gas. Deze werkwijze gaan uit van een aantal veronderste!llingen zoals bijvoorbeeld zeer lange pijpleidingen, rechte pijpleidingen, welke niet geschikt zijn voor ingewikkelde gasnetwerken onder druk waar één of meer compressorinstallaties gas onder druk leveren aan een complez netwerk van verbruikers, Een eindverbruiker kan

> BE2019/5839 | zowel een individuele eindverbruiker zijn ais een { zogenaamde verbruikerszone of een aorcep van individuele | eindverbruikers bevatten, 9 5 Echter, de voornoemde werkwijze heeft enkel betrekking op 9 detectie van lekken in het gasnetwerk, 9 Dergelijke bekende werkwijzen vertonen dan ook het nadeel 9 dat zij niet Loelalen om in het netwerk van leidingen | ij tussen de bron en de verbruikers obstructies te detecteren.

Bovendien vormt het gasnerwerk zelf een niet te onderschatten bron van obatructies, De huidige uitvinding heeft tot doel om hieraan een oplossing te bieden.

De huidige uitvinding heeft een werkwijze als voorwerp voor detecteren en kwantificeren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of vacuñm, het gasnetwerk omvattende: - één of meer bronnen van samengeperst gas of van vacuim; - één of meer verbruikers, verbruikerszones van samengeperst gas ol toepassingen van vacutim: - leidingen cf een netwerk van leidingen om het samengeperst gas of vacuüm vanaf de bronnen naar de verbruikers, verbruikerszones of Lcepassingen te transporteren; - meerdere sensoren welke één of meer = fysische parameters van het gas bepalen cp verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk; met als kenmerk dat het gasnetwerk verder evenrueel voorzien is van bijkomende senscren welke de stand of

| 3 BE2019/5839 toestand {bv, aan/uit) van de bronnen, verbruikers en/of verbrulkerszones weergeven en dat de werkwijze de volgende

| iasen omvat:

: - een eventueile Opstartfase waarin de voornoemde

9 5 sensoren voor gebruik gekalibreerd worden;

| - een baseline of nullinosfase waarin een initieel

9 iysisch model of wiskundig verband wordt bepaald

| tussen de metingen van een eerste groep van

9 sensoren en een Lweede groep van sensoren con basis iD van {ysische werten met Dehulp var schattingsalgoritmes;

“ een operationele fase waarin het fysisch model of wiskundig verband tussen de metincen van de eerste groep van sensoren en de tweede groep van sensoren op regeimatige tijdstippen terug wordt opgesteld met behulp van schattingsalgoritmen om obstructies in het gasnetwerk te voorspellen;

waarbij de operationele fase de volgende stappen omvat:

- het uitlezen van de eerste groep en tweede groep van sensoren;

- op basis van de uitgelezen metingen van de sensoren het {fysisch model of wiskundig verband opnieuw schatten, bepalen of berekenen;

- het bepaien of berekenen of er een obstructie aanwezig is in het systeem op basis van het verschil, en/of diens afgeielcen, tussen de parameters van het fysisch model of wiskundig verband zoals bepaald tijdens de baselins- cf nullings fase en de ccerationelie fase;

- het genereren van een alarm en/of het genereren van cen obstructiegraad en/of het gensrsren van de

; A BE2019/5839 ; bijhorende obstructiekost indien een obstructie wordt gedetecteerd, ; Met ‘de algeleiden’ van het verschil wordt elke wiskundige grootheid bedoeld die geëxtraheerd kan worden uit het 9 verschli, bijvoorbeeld sen som, cumulatieve som, {gewogen} : gemiddelde, kleinste kwvadraten som, … 9 Met ‘op regelmatige tijdstippen’, wordt oock bedoeld continu : 10 of zo goed als continue, i.e. de regelmatige tijdstippen | volgen elkaar snel op.

Een voordeel is dat dergelijke werkwijze zal Loelaten om obstructies in het gasnetwerk zelf te gaan ieren, te detecteren en ook te gaan kwantificeren, Met andere woorden, de obstructies welke met behulp van de werkwijze gedetecteerd worden zijn niet beperkt tot obstructies in de bronnen of verbruikers van samengeperst gas, i.e. in de conpressorinrichtingen en pneumatisch werktuigen, doch kunnen cok obstructies betreffen in de leidingen van het gasnetwerk zelf.

Tijdens zowel de baseline- als de operationele fase wordt, op basis van gekende fysische wetten en gebruikmakende van de metingen van de verschillende sensoren, een wiskundige relatie opgesteld tussen deze sensoren, Hierbij wordt gebruik gemaakt van een estimatie- cf echattinosalgoritme.

Hierbij wordt er van uitgegaan dat er in de baseline- of nuilingsfase initieel geen ncemenswaardige obstructies in

| het gasnetwerk zijn, er wordt met andere woorden uitgegaan | van een normale situatie van het gasnelwerk of een { zogenaamde ‘baseline’ of nulling.

Tevens gaat men er bij | het bepalen van het wiskundig model vanuit dat er geen 9 & lekken zijn in het gasnetwerk en dat de topologie van het | gasnetwerk niet wijzigt,

: Op deze wijze zal een fysisch model, of wiskundig model, : opgesteld kunnen worden dat de relatie weergeeft tussen de 9 10 verschillende parameters die door de sensoren worden : opgemeten., Dit model zal dan gebruikt kunnen worden om bij toekomstige metingen van de sensoren onmiddellijk onregelmatigheden Le kunnen detecteren door het vergelijken van de baseline parameters en de parameters van het opnieuw Depaalde of berekende fysisch of wiskundig model.

Oo deze manier zuilen coostructies zeer snel gedetecteerd worden en kan er, bij detectie van een obstructie, onmiddellijk ingegrepen worden en de obstructie gedicht worden.

Bij voorkeur heeft het voornoemde fysisch model of wiskundig verband de vorm van een matrix met parameters of constanten, waarbij de wijzingen van deze parameters ol constanten worden opgevolgd tijdens de operationeie fase, Deze matrix zal een maat zijn voor de ‘weerstand’, of diens inverse ‘geleidbaarheid’, van het netwerk of beter gezegd een maat voor de ‘weerstand’ cf ‘geleidbaarheid’ die het gas ondervindt in het gasnetwerk.

Veranderingen in de matrix duiden op een verandering in de 9 weerstand. Door de wijzigingen in de matrix cop te volgen | door op basis van nieuwe data van de sensoren de parameters 9 van de matrix opnieuw te berekenen, kunnen veranderingen in # 5 weerstand opgespoord worden en kunnen obstructies 9 gedetecteerd worden, Bij voorkeur wordt, cp bepaalde momenten, de operationele fase tijdelijk onderbroken of stopgezet, waarna de baseiine 19 — of nullingafase wordt hernomen om het fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van verschillende sensoren opnieuw te bepalen, alvorens de operationele Ïase opnieuw wordt opgestart.

Hierbij dient men op te merken dat het proces, i.e. het gasnetwerk met bronnen, leidingen, verbruikers, en/ol verbruikerszones niet wordt stilgelegd, dach enkel de werkwijze, Met andere woorden: wanneer de operationeie fase tijdelijk wordt onderbroken cf stopgezet, zuilen de bronnen nog steeds gas of vacuin leveren aan de verbruikers of verbruikerszones.

Het onderbreken van de operationele fase en hernemen van de baselinefase heeft als voordeel dat het {fysisch model of het wiskundig verband geüpdatet of bijgewerkt wordt, Hierdoor zal er rekening cehouden kunnen worden met het tijdsvariërend gedrag van het gasnetwerk of het systeem, zodat er rekening gehouden kan worden met wijzigingen, obstructieherstellingen of toevoegingen aan het gasnetwerk.

De uitvinding betreft ook een gasnetwerk onder druk of { onder vacuüm, welk gasnetwerk minstens voorzien ls van: | « één of meer bronnen van samengeperst gas of van | vacumz | 5 - gen cf meer verbruikers of verbruikerszones van | sanengeperst gas of toepassingen van vacuum; 9 - leidingen en netwerk van leidingen om het gas ci { vacuün vanaf de bronnen naar de verbruikers, 9 verbruikerszones cf toepassingen te transporterenz; : 16 - meerdere sensoren welke één of meer {fysische parameters van het gas bepalen op verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk; met als kenmerk dat het gasnetwerk verder voorzien is van! - eventueel één of meerdere sensoren welke de stand of toestand (bv, aan/uit) van één of meerdere bronnen, verbruikers en/of verbruikerszones weergeven; - een data-acquisitie-regeleenheid Toor het verzamelen van gegevens afkomstig van de sensoren; - een rekeneenheid voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Dergelijke inrichting kan gebruikt worden om een werkwijze volgens de uitvinding toe Le passe.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende varianten beschreven van een werkwijze en gasnetwerk volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin!

| 8 : figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft; [ figuur 2 een schematisch stroomdisgram weergeeft van : de werkwijze volgens de uitvinding.

9 Het gasnetwerk 1 uit figuur ! omvat hoofdzakelijk een | bronzijde 2, een verbruikerszijde 2 en een netwerk 4 van 9 leidingen 5 tussen beide, 9 iD Het gasnetwerk 1 is in dit geval een gasnetwerk 1 onder druk, i.e, er heerst een druk hoger dan de atmosfeerdruk. Het gas kan lucht, zuurstof of stikstof zijn of een ander niet giftig en/of gevaarlijk gas of mengsel van gassen, De bronzijde 2 omvat een aantal compressoren 6, in dit geval drie, welke samengeperste lucht genereren. De verbruikerszijde 3 omvat een aantal verbruikers 7 van samengeperste lucnt, in dit geval ook drie.

Het is cok mogelijk dat de compressoren 6, persluchtdrogers bevatien, Het is niet uitgesloten dat er zich ook compressoren 6 kunnen bevinden stroomaïwaarts van het gasnetwerk, Men spreekt dan van zogenaamde “boostcompressoren”.

De samengeperste lucht wordt via het netwerk € van leidingen 5 van de compressoren 6 naar de verbruikers 7 geleid, Dit netwerk 4 is in de meeste gevallen een zeer complex netwerk van leidingen 5.

| 3 | In figuur 1 is dit netwerk 4 zeer schematisch en / versenvoudiqd weergegeven, Ock zijn bijhorende afsluit- en | bypass-kranen in het gasnetwerk 1 niet expiiciet weergegeven om de eenvoud in figuur 1 te behouden. 9 In de meeste reële situaties bestaat het netwerk 4 van 9 leidingen 5 uit zeer talrijke leidingen 5 die de | verbruikers 7 in serie en in parallel met elkaar en met de 9 compressoren 6 verbinden, Het is niet uitoesloten dat een deel van het netwerk 4 een ringstructuur aanneemt of omvat.

Dit komt omdat het gasnetwerk 1 in de loop van de tijd vaak uitgebreid wordt met bijkomende verbruikers 7 of compressoren 6, waarbij nieuwe leidingen 5 tussen de reeds aanwezige leidingen 5 aangelegd moeten worden, wat leidt tot een wirwar aan leidingen 5, Tevens is het gasnetwerk 1 in dit ceval, maar niet noodzakelijk, voorzien van een drukvat 8, waarbij alle compressoren 6 uitgeven op dit drukval 8, Het is niet uitgesloten dat er zich één of meer drukvaten 8 bevinden stroomafwaarts van het gasnetwerk 1,

Bovendien kunnen er ook componenten 17, zoals filters, afscheiders, vernevelaars, en/of regulatoren, voorzien worden in het gasnetwerk.

Deze componenten 17 kunnen in verschillende combinaties voorkomen en kunnen zich zowel in de nabijheid van het drukvat 8 als kort bij de individuele verbruikers 7 bevinden,

: BE2019/5839 | 10 ; in het weergegeven voorbeeld zijn deze componenten 17 voorzien na het drukvat 8 en nabij de individuele verbruikers 7, in het netwerk 4 zijn verder een aantal sensoren Sa, Sb, 9 Sc, Bd cpgenomen, welke op verschillende locaties in het 9 netwerk € geplaatst zijn. | In dit geval is er één debietsensor Ja geplaatst, vlak na | 10 het voorncemde drukvat 8, welke het totale debiet à, | geleverd door aile compressoren 6, zal opmeten, Het is : tevens niet uitgesicten dat de afzonderlijke debieten van de compressoren 6 zelf opgemeten worden.

Verder zijn er in de figuur vier druksensoren 9b weergegeven, welke co verschillende locaties in het netwerk 4 de druk opmeten, Er wordt bij voorkeur ook een druksensor %b voorzien om de druk in het drukvat & te meten om het “massa-in — massa- uit“ principe Le corrigeren voor grote, geconcentreerde volumes, Het is duideiijk dat er cok meer, of minder, dan vier druksensoren Db voorzien kunnen zijn, Ook het aantal debietsenscren Ja is niet beperkend voor de uitvinding.

Naast het debietsensoren 9a of de druksensoren Sb, is het mogelijk dat men bijkomend, cf alternatief, sensoren 9a, 9b 32 toepast die Gen of meer van de volgende fysische parameters van het gas bepalen: drukverschil, gassnelheid, temperatuur of vochtigheid.

n= BE2019/5839 { Verder zijn er naast de voornoemde sensoren 9a en 3b, welke 9 fysische paramerers van het gas opmeten, ook een aantal 9 sensoren Sc, of ‘toestandsensoren 20’ voorzien, welke in de | buurt van de compressoren 5, verbruikers 7 Dt verbruikerszones geplaatst zijn.

Bij voorkeur maken deze 9 sensoren Sc deel uit van de verbruikers 7 zelf, men spreekt | dan van slimme verbruikers, 9 zoais Later uitgelegd, kan, door met behulp van deze # LO toestandsensoren 3c de stand of toestand (bv, aan/uit) van de compressoren 6, verbruikers 7 of verbruikerszones in rekening Le brenger, de ruisgevoeligheid van de schattingosalgoritmes verminderd worden, zodat deze schattingsalgoritmes betrouwbaarder worden. 35 Het is tevens niet uitgesioten dat minstens een deel van de sensoren Da, 3b, Sc samen met een bron 6 en/of verbruiker 7 geïntegreerd zijn in éen module.

Men spreekt dan van zogenaamde ‘smart connected pneumatic devices’,

Het is oock mogelijk dat men sensoren 9a, 9b toepast die de druk of debiet van het gas ter plaatse van de verbruikers 7 of verbruikerszone cometen.

Ook kan men sensoren toepassen die de temseratuur van het gas ter plaatse van de verbruikers 7 of verbruikerszone opmeten, De voornoemde drukverschil-sensoren komende uit de croep bijkomende of alternatieve sensoren 9a, Sb worden bij voorkeur over filter-, afzcheider-, vernevelaar-, en/of 32 regulator- componenten 17 geplaatst.

Het is vanzelfsprekend dat het santal drukverschil-sensoren Sd kan aÏwijken van wat er wordt weerdgeceven in fiquur 1.

De voornoemde vochtigheid en temperatuur sensoren komende

9 uit de groep bijkomende of alternatieve sensoren Ja, 9b

9 worden bij voorkeur aan de in- en/of uitlaat van de

# compressoren 6 en de verbruikers 7 gemonteerd,

9 In het weergegeven voorbeeld zijn de voornoemde bijkomende af alternatieve sensoren 2a, 9b niet allen opgenomen in het gasnetwerk 1, maar het spreekt voor zich dat dit ook mogelijk 19, Zeker in meer uitgebreide en compleze gasnetwerken 1 kunnen zulke sensoren 9a, 3b toegepast worden, alsook in netwerken 1 waar enkel het volumerrisch debiet is opgemeten in plaats van het massadebiet,

Volgens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien van sen daca-acguisitierregelsenheid 10 voor het verzamelen van gegevens afkomstig van de voornoemde sensoren Za, 3b en Gc,

Met andere woorden: de sensoren 9a, 9b, Sc bepalen of meten de fysische parameters van het gas en de toestand van de compressoren 6, verbruikers 7 en/of verbruikerszones en sturen deze gegevens naar de data-acquisitie-regeleenheid 10,

Voigens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien van een rekeneenheid 11 voor het verwerken van de gegevens van de sensoren Fa, 9b, Sc, waarbij de rekeneenheid 11 de werkwijze volgens de uitvinding voor het detecteren en kwantificeren van obstructies 12 in het gasnetwerk 1 zal kunnen uitvoeren, zoals hieronder uitgelegd.

{ De voorncemde rekeneenheid 11 kan een fysieke module zijn { welke een fysiek deel uitmaakt van het gasnetwerk 1, Het is | niet uitgesioten dat de rekeneenheid 11 geen fysieke module | 15, maar een zogenaamde cloudrgebaseerde rekeneenheid 11, | 5 welke met het gasnetwerk 1 al dan niet draadloos verbonden 9 is. Dit wil zeggen dat de rekensenheid 11 of de software | van de rekeneenheid 11 zich situeert in de ‘cloud’, 9 in dit geval is het gasnetwerk 1 verder voorzien van | 10 monitor 13 voor het weergeven of signaleren van obstructies 12 die met behulp van de werkwijze werden opgespoord.

De werking van het gasnetwerk 1 en de werkwijze volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt.

Figuur 2 stelt de werkwijze voor het detecteren en kwantificeren van obstructies 12 in het gasnetwerk 1 van figuur 1 schematisch voor, in een eerste fase lé, de opstartfase 14 worden de senscren Za, 9b en Bc eventueel voor gebruik gekalibreerd. Het gepreekt voor zich dat als er andere sensoren zijn, deze ook voor gebruik gekalibreerd kunnen worden, Dit gebeurt éénmalig bij het plaatsen van de sensoren Ja, fb, Dc in het gasnetwerk 1. Uiteraard is het niet uitgesloten dat de sensoren Ga, Db, 9c na verloop van tijd nogmaals gekalibreerd worden, Bij voorkeur worden de sensoren Ga, 9b, Jc gekalibreerd middels een in-situ zelfkalibratie, Dit houdt in dat de sensoren Da, Sb, 3c in het gasnetwerk 1, i.e. nadat ze à BE2019/5839 ; 14 | geplaatst zijn, gekalibreerd worden, Met “in bedrijf” of i “in-situ” wordt bedoeld: kalibratie zonder de sensor 5a, üb, Ge te moeten demonteren van het netwerk 1, 9 3 Op deze manier kan men er zeker van zijn dat de plaatsing : en/of eventuele vervuiling van de sensoren Ja, 9b, Sc zelf 9 geen invloed heeft op hun metingen, omdat men pas na de 9 plaatsing van de sensoren Ja, 9b, ÿc de kalibratie zal doen | of de kalibratie na een bepaalde periode zal herhalen, 9 10 9 Vervolgens start de tweede fase 15, of de baselinefase 15, 9 ook wel nullingsfzsse genoend.

In deze fase wordt een Éysisch model of wiskundig verband bepaald tussen de metingen een eerste groep van sensoren Ja, 92, Jc en een tweede groep van sensoren Oa, 9b, 3c op basie van fysische wetten met behulp van schattingsalgoritmes, Door eventuele extra toestandsensoren Sc (bv, aan/uit} van de compressoren 6, verbruikers 7 of verbruikerszones in rekening te brengen kan de ruisgevoeligheid van de sochattinosalgoritmes verminderd worden, zodat deze schattingsalgoritmes betrouwbaarder worden, Cp basis van gekende fysische wetten, kan een model opgesteld worden tussen een eerste groep van sensoren 9a, 9b en een tweede groen van sensoren Ja, 2b, Deze eerste groep van sensoren Ja, 9b meten bij voorkeur allemaal dezelfde fysische parameter van het QUE, bijvoorbeeld druk p en/of drukverschil Ap, op verschillende iocaiies in het gasnetwerk 1. De tweede groep van sensoren

| BE2019/5839 | da, 3b meten bij voorkeur eveneens allemaal dezelfde { tysische parameter van het gas, bijvoorbeeld het debiet a.

| De eerste groep van sensoren Ja, Sb omvat in dit geval 3 3 verschillende druk- en/of drukverschil-sensoren %b on 9 verschillende locaties in het gasnetwerk 1 en de tweede F groep van sensoren Za, 2 omvat in dit geval één, en bij 9 voorkeur minstens één, debietsensor a, Doch is dit niet 9 strikt noodzakelijk, zolang er geen gemeenschappelijke 19 senzoren zitten in de twee groepen van sensoren Sa, Sb blijft de aanpak overeind, De enigste voorwaarde is dus dat de dcorsnede van de twee groepen van sensoren Ja, 3b ieeg moet zijn, 15 Het model beslaat bijvoorbeeld uit een wiskundig verband zoals bijvoorbeeld een matrix of dergelijke, waarin nog een aantal parameters of constanten zijn. De matrix zal een maat zijn voor de weerstand, of diens inverse de geleidbaarheid, van het gesnerwerk 1, Deze parameters of constanten kunnen bepaald worden door de betreffende zensoren Ia, üb, Se uit te iezen en schattingsalgoritmes te gebruiken.

Men gaat hierbij uit van een soort van baseline situatie, of sen normale situatie van het gasnetwerk 1 zonder obstructies 12, De data-acquisitie-regeleenheid 10 zal de sensoren 9a, Ob, Sc uitlezen en deze data naar de rekeneenheid 11 sturen, alwaar de nodige berekeningen zullen worden uitgevoerd om de voornoemde parameters of constanten te bepalen,

| BE2019/5839 16 | Van zodra de parameters of constanten bepaald zijn, is het { fysisch model bepaald onder de vorm van een wiskundig | verpand tussen de twse groepen van sensoren Je, 9b. | Sa Vervolgens zal de derde fase 16 of de operationele fase 16 | gestart worden, waarin het fysisch model of wiskundig 9 verband Lussen de metingen van de eerste groep van sensoren 9 Sa, Db en de tweede groep van sensoren Sa, 3b terug wordt 9 opgesteld met behulp van schattingsalgoritmen om obstructies 12 in het gasnetwerk 1 te voorspellen, in deze Êase 16 worden de volgende stappen uitgevoerd: — het uitiezen van de serste groep en iweede groep van sensoren Sa, 9b, Sc; - op basis van de uitgelezen metingen van de senscren Ja, 9b, So het fvsisch model of wiskundig verband opnieuw bepalen, schatten of berekenen; = het bepaien of berekenen of er een obstructie 12 aanwezig is in het systeem op basis van het verschil tussen de parameters van het fysisch model of wiskundig verband zoals bepaald tijdens de caselinefase 15 en de overationele fase 16; = het genereren van een alarm indien een obstructie wordt gedetecteerd met eventusel de bijhorende obstructiegraad en/of de obstructiekXost.

Voor het bepalen van een obstructie 12 in het gasnetwerk 1, zal in de voorlsatste stap bekeken worden of het voornoemde verschil een bepaaide drempelwaarde overschrijdt.

Dit wijst dan op een obstructie 12 in het gasnetwerk 1,

| _ BE2019/5839 | Deze drempelwaarde kan op voorhand ingesteld of empirisch gekozen worden. 9 Wanneer er een obstructie 12 wordt gedetecteerd, zal er sen | 3 alarm gegenereerd worden. In dit geval gebeurt dit met 9 behulp van de monitor 13 waarop het alarm wordt | weergegeven, 9 De gebruiker van het gasnetwerk 1 zal dit alarm opmerken en | 10 de gepaste stappen kunen ondernemer. Deze stappen van de cpsraticnele fase 16 worden bij voorkeur sequentieel en regelmatig herhaald met een bepaald tijdeintervai.

Hierdoor zal gedurende de hele operationele periode van het gasnetwerk 1 obstructies 12 gedetecteerd en opgespoord kunnen worden en bijvoorbeeld niet slechts éénmalig bij of xort na de opstart van het gasnetwerk 1.

iet voornoemde {ijdsinterval kan afhankelijk van het gasnetwerk 1 gekozen en ingesteld worden, in een voorkeurdragende variant van de uitvinding zal op bepaalde momenten de operationele fase 16 tijdelijk onderbroken of stopgezet: worden, waarna de baseline-of nuilingsfase 15 wordt hernomen om het fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van verschillende sensoren opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase 16 oopnieuw wordt hervat,

; BE2019/5839

: 18

9 ‘Op bepaalde momenten’ dient hier geïnterpreteerd te worden

9 als momenten welke vooraf ingesteld worden, bijvoorbeeld

: èèn keer per week, per maand of per jaar of als momenten

| welke door de gebruiker gekozen kunnen worden zoals het

# 3 voor de gebruiker zelf het beste uitkomt,

9 De Lijdsspanne waarin de baselinefase 15 terug wordt

9 afgeschat is veel groter in vergelijking met de tijdsspanne waarin het fysisch model of wiskundig verband tijdens de

1G operationele fase terug wordt opgesteld.

Of, anders gezegd,

de updaltertijdsstap tijdens de baselinefase 15, om variaties in het netwerk 1 op te vangen, is veel langer dan de updatertijdstap tijdens de operationele fase 16,

Hierdoor zal het fysisch model geïpdatet worden, zodat het eventuele tijdsvariërende gedrag van het systeem in rekening wordt gebracht,

Hierbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan obstructies 12 in het netwerk 4 welke door vervanging van de betreffende onderdelen of kranen cpgeicst worden of aan aanpassingen of uitbreidingen van het netwerk 4 waardoor de voornoemde ‘baseline’ situatie van het gasnetwerk 1 gewijzigd wordt,

Alhoewel in het voorbeeld van figuur 1, het een gasnetwerk i onder druk betreft, kan het ook een gasnetwerk 1 onder vaculm zijn,

De bronzijde 2 omvat dan een aantal bronnen van vacuüm,

i.e. vaculimpompen cf dergelijke.

| De verbruikers 7 of veroruikerszones zijn in dit geval [ vervangen door toepassingen welke vacuüm nodig hebben.

| Verder is de werkwijze hetzelfde als hoger beschreven, 9 De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als # voorbeeld = beschreven en in de figuren weergegeven 9 uitvoeringsvormen, doch een dergelijke werkwijze en Ggasnetwerk volgens de uitvinding kunnen volgens 19 verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden,

Claims (1)

1. | Conclusies. | 1.- Werkwijze voor detecteren en kwantificeren van costructies (12) in een gasnetwerk {1} onder druk of | vacuûm, het gasnetwerk (1) omvattende: | - éên of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van 9 vacuüm :; # - éên of meer verbruikers (7), verbruikerszones van | 10 samengeperst gas of toepassingen van vaculüm; | - leidingen {5} of netwerk {4} van leidingen {5} on | het samengeperst gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de verbruikers (73, verbruikerszones of toeçassingen te transporteren; - meerdere sensoren (Da, 35) welke éên of meer Íysische cvarameters van het gas bepalen op verschillende iijdstipgen en locaties in het gasnetwerk {1}; daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder eventueel =0 voorzien is van één of meerdere sensoren (20) welke de stand of toestand van één of meerdere bronnen {6), verbruikers {7}, of verbruikerszones kunnen registreren en dat de werkwijze de volgende [asen omvat:

   - gen eventuele opstartfase (14) waarin de voornoemde sensoren {5a, 9b, Sc) voor gebruik gekalibreerd worden;

   - een Dbaseline- of nullinosfase {15} waarin een initieel fysisch model of wiskundig verband wordt bepaald tussen de metingen van een eerste groep van sensoren (Ba, 9b) en een tweede groep van sensoren (9a, 90) cp basis van fysische wetten met behulp van schattingsalgoritmes:;

   | BE2019/5839 21 | « een operationele fase (16) waarin het fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van de eerste groep van sensoren (Sa, 9b) en de tweede 9 grcep van sensoren (Da, SD] an regeimatige 3 5 tijdstippen terug wordt opgesteld met behulc van 9 zchattingsalgoritmen om costructies in het | gasnetwerk (1} te voorspellen; 9 waarbij de operationele fase (16) de volgende stappen [ onvat : 9 10 - het uitlezen van de eerste groep en tweede grvep van sensoren (Sa, 9b, Sc); = op basis van de uitgelezen metingen van de senscren (Ja, Db, Sc} het fysisch model of wiskundig verband opnieuw bepalen, schatten of berekenen; + het bepalen of berekenen of er een obstructie (125 aanwezig is in het systeem op basis van het verschil en/af diens afgeleiden tussen de parameters van het fysisch model of wiskundig verband zoals bepaald tijdens de paseiine - of nullingefase (15) en de operationele fase (16): « het genereren van een alarm en/of het genereren van zen chstructiegraad en/of het genereren van de bijhorende obstructie indien een obstructie {12} wordt gedetecteerd, 258

   2.- Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde Évsisch model of wiskundig verband de vorm heeft van een matrix met parameters of constanten, waarbij de wijzingen van deze parameters of constanten worden opgevolgd tijdens de operationele fase (16),

   | BE2019/5839 22 3,7 Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardcor gekenmerkt ; dat de eerste groen van sensoren (Ca, 9b, Sc} verschillende : druk- en/oï drukverschil-sensoren {915} omvat op | verschillende locaties in het gasnetwerk (1} en eventueel : 5 meerdere sensoren {9c} die de toestand van de bronnen (6) F verbruikers {7} of verbruikerszones kunnen bepalen, en de 9 tweede groep van sensoren (9a, 9b, 96} minstens één 9 debietsensors (9a) omvat, iÙ 8,- Werkwijze volgens den van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de sensoren (Sa, 9b, Sc) middels con in-situ zelfkalibratis gekalibreerd worden,

   5.” Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensoren (Sa, Ob) één of meer van de volgende fysische parameters van het gas kunnen opmeten: druk, drukverschil, temperatuur, debiet, vochtigheid.

   6.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat op bepaalde momenten, de operationele fase (16) tijdelijk wordt onderbroken of stopgezet, waarna de baseline- of nullingsfase {15} wordt hernomen om het fysisch model of wiskundig verband tussen de metingen van verschillende sensoren (%a, 3b, Sc} opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase (16) opnieuw wordt opoestart.

   7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de stappen van de operationele fase (16) seguentieel herhaald worden met per bepasla tijdsinterval,

   S.- Gasnetwerk onder druk of onder vacuüm, welk gasnetwerk à {1} minstens voorzien is van:

   [ - één of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van | vacuÜm;

   9 5 - één of meer verbruikers {7} cf verbruikerszones van | samengeperst gas of toepassingen van vacuim;

   9 - leidingen (5) of netwerk (4) van leidingen (5) om | het gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de 9 verbruikers (7), verbruikerszones of toepassingen : 20 te transporteren:

   - meerdere sensoren (9a, Jp} welke één of meer fysische parameters var het gas bepalen ie verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk {1};

   daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk {1} verder voorzien is van:

   - eventuee!l éên of meerdere sensoren (Sc) welke de stand of toestand van één of meerdere bronnen (6), verbruikers {7} of verbruikerszones kunnen registreren;

   - een data-acquisitie-regelsenheid (10) voor het verzamelen van gecevens afkomstig van de sensoren (Ca, So, Sc);

   - een rekeneenheid (11) voor het uitvoeren van de werkwijze voigens één van de voorgaande conclusies, $.- Gasnetwerk volgens conclusie ©, daardcor gekenmerkt dat minstens een deel van de sensoren ({(93a, 9b, Sc) samen met een bron (6) en/of verbruiker (7) geïntegreerd zijn in één module,

   | 10.- Gasnetwerk volgens conclusie B of 9, daardoor | gekenmerkt dat het gasnetwerk (1} verder voorzien is van : monitor {13} voor het weergeven of signaleren van : obstructies, obstruotiegraad, obstructiekosten en eventueel | 5 locatie (12), 9 il. Gasnetwerk volgens één van de voorgaande conclusies & 9 tot 10, daardoor gekenmerkt dat de sensoren (fc) welke de stand of toestand van een verbruiker {7} kunnen registreren, deel uitmaken van de verbruikers (7) zelf,

   12.- Gasnetwerk volgens één van de voorgaande conclusies 8 tot 10, daardoor gekenmerkt dat de rekeneenheid {11} een cloud-gebazeerde rekeneenheid (11) is, welke met het gasnetwerk (1) al dan niet draadloos verbonden is.