BE1026848A1 - Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm - Google Patents

Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm Download PDF

Info

Publication number
BE1026848A1
BE1026848A1 BE20185861A BE201805861A BE1026848A1 BE 1026848 A1 BE1026848 A1 BE 1026848A1 BE 20185861 A BE20185861 A BE 20185861A BE 201805861 A BE201805861 A BE 201805861A BE 1026848 A1 BE1026848 A1 BE 1026848A1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
sensors
gas
gas network
network
valves
Prior art date
Application number
BE20185861A
Other languages
English (en)
Other versions
BE1026848B1 (nl
Inventor
Philippe Geuens
Ebrahim Louarroudi
Original Assignee
Atlas Copco Airpower Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to BE20185861A priority Critical patent/BE1026848B1/nl
Application filed by Atlas Copco Airpower Nv filed Critical Atlas Copco Airpower Nv
Priority to PCT/IB2019/060166 priority patent/WO2020115610A1/en
Priority to US17/311,254 priority patent/US12001200B2/en
Priority to CN201980091031.3A priority patent/CN113412419B/zh
Priority to EP19832191.1A priority patent/EP3891486B1/en
Priority to KR1020217019658A priority patent/KR20210098484A/ko
Priority to PL19832191.1T priority patent/PL3891486T3/pl
Priority to EP22191262.9A priority patent/EP4130701A1/en
Priority to ES19832191T priority patent/ES2934942T3/es
Priority to FIEP19832191.1T priority patent/FI3891486T3/fi
Priority to JP2021531772A priority patent/JP7374192B2/ja
Publication of BE1026848A1 publication Critical patent/BE1026848A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of BE1026848B1 publication Critical patent/BE1026848B1/nl

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B20/00—Safety arrangements for fluid actuator systems; Applications of safety devices in fluid actuator systems; Emergency measures for fluid actuator systems
    • F15B20/005—Leakage; Spillage; Hose burst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/005—Protection or supervision of installations of gas pipelines, e.g. alarm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06—Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/0265—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric the criterion being a learning criterion
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/042—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators in which a parameter or coefficient is automatically adjusted to optimise the performance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50518—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6309—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a pressure source supply pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/632—Electronic controllers using input signals representing a flow rate
    • F15B2211/6323—Electronic controllers using input signals representing a flow rate the flow rate being a pressure source flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/634—Electronic controllers using input signals representing a state of a valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/855—Testing of fluid pressure systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/857—Monitoring of fluid pressure systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/885—Control specific to the type of fluid, e.g. specific to magnetorheological fluid
    • F15B2211/8855—Compressible fluids, e.g. specific to pneumatics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/89—Control specific for achieving vacuum or "negative pressure"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/20—Administration of product repair or maintenance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Werkwijze voor detecteren van lekken (13) in een gasnetwerk (1) bevattende sensoren (9a, 9b) welke fysische parameters van het gas bepalen, waarbij het gasnetwerk (1) voorzien is van aanstuurbare afblaaskleppen (10) en sensoren (9c) welke de stand van de afblaaskleppen (10) kunnen registreren, waarbij de werkwijze de volgende fasen omvat: - een trainingsfase (16) waarin een wiskundig model wordt opgesteld tussen de metingen van de sensoren (9a, 9b, 9c), op basis van metingen van deze sensoren (9a, 9b, 9c) waarbij de afblaaskleppen (10) aangestuurd worden om lekken (13) te genereren; - een operationele fase (17) waarin het wiskundig model tussen de metingen van een eerste en een tweede groep sensoren (9a, 9b, 9c) wordt gebruikt om lekken (13) in het gasnetwerk (1) te detecteren; welke operationele fase (17) de volgende stappen omvat: - het uitlezen van de eerste groep sensoren (9a, 9b, 9c) en de waarde van de tweede groep sensoren (9a, 9b, 9c) berekenen met behulp van het wiskundig model; - het verschil bepalen tussen de berekende en uitgelezen waarden; - op basis hiervan bepalen of er een lek (13) is.

Description

Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm.
I__ 1 5 De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm.
Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het kunnen 10 detecteren en kwantificeren van lekken die optreden in een gasnetwerk.
Met gas wordt hier bijvoorbeeld, maar niet noodzakelijk, lucht bedoeld.
Men kent reeds werkwijzen voor het monitoren of regelen van een gasnetwerk onder druk, waarbij deze werkwijzen opgesteld zijn voor lange en rechte pijpleidingen, waar de ingaande flow niet noodzakelijk gelijk is aan de uitgaande 20 flow door de samendrukbaarheid van het betreffende gas.
Deze werkwijzen gaan uit van een aantal veronderstellingen zoals bijvoorbeeld zeer lange pijpleidingen, rechte pijpleidingen, welke niet geschikt zijn voor ingewikkelde 25 gasnetwerken onder druk waar één of meer compressorinstallaties gas onder druk leveren aan een complex netwerk van verbruikers.
Eveneens kent men reeds werkwijzen, zoals beschreven in US 30 7.031.850 B2 en US 6.711.507 B2, om lekken te detecteren in
BE2018/5861 pneumatische componenten of werktuigen van de eindverbruikers zelf. Een eindverbruiker kan zowel een individuele eindverbruiker zijn als een zogenaamde verbruikerszone of een groep van individuele 5 eindverbruikers bevatten.
Ook werkwijzen om aan de bronzijde het totale lekdebiet af te schatten zijn reeds gekend uit bijvoorbeeld DE 20.2008.013.127 UI en DE 20.2010.015.450 UI.
Dergelijke bekende werkwijzen vertonen dan ook het nadeel dat zij niet toelaten om in een ingewikkeld netwerk van leidingen tussen de bron en de verbruikers of verbruikerszones lekken te detecteren. Bovendien vormt het 15 distributienet van een gas- of vacuümnetwerk een niet te onderschatten bron van lekken.
De huidige uitvinding heeft tot doel om hieraan een oplossing te bieden.
De huidige uitvinding heeft een werkwij ze als voorwerp voor detecteren en kwantificeren van lekken in een gasnetwerk onder druk of vacuüm, het gasnetwerk omvattende:
- één of meer bronnen van samengeperst gas of van vacuüm;
- één of meer verbruikers of verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
- leidingen of een netwerk van leidingen om het gas of vacuüm vanaf de bronnen naar de verbruikers, verbruikerszones of toepassingen te transporteren;
BE2018/5861
- meerdere sensoren welke één of meer fysische ί parameters van het gas bepalen op verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk;
met als kenmerk dat het gasnetwerk verder voorzien is van 5 een aantal aanstuurbare of instelbare afblaaskleppen en eventueel van één of meerdere sensoren welke de stand of toestand van één of meerdere afblaaskleppen kan registreren en dat de werkwijze de volgende fasen omvat:
- een trainings- of schattingsfase waarin een 10 wiskundig model wordt opgesteld tussen de metingen van een eerste groep van sensoren en een tweede groep van sensoren, op basis van verschillende metingen van deze sensoren waarbij één of meerdere instelbare afblaaskleppen aangestuurd worden in een 15 vooraf bepaalde volgorde en volgens welbepaalde ontworpen scenario's om lekken te genereren;
- een operationele fase waarin het opgestelde wiskundig model tussen de metingen van de eerste groep van sensoren en de tweede groep van sensoren 20 wordt gebruikt om lekken in het gasnetwerk te detecteren en kwantificeren;
waarbij de operationele fase de volgende stappen omvat:
- het aansturen van de afblaaskleppen in een vooraf bepaalde volgorde en volgens welbepaalde ontworpen 25 scenario's;
- het uitlezen van de eerste groep van sensoren;
- op basis van deze uitgelezen metingen, de waarde van de tweede groep van sensoren berekenen of bepalen met behulp van het wiskundig model;
BE2018/5861
- de berekende of bepaalde waarden van de tweede groep van sensoren vergelijken met de uitgelezen waarden van de tweede groep van sensoren en het verschil hiertussen bepalen;
- op basis van het voornoemde verschil en eventueel diens afgeleiden bepalen of er een lek aanwezig is in het gasnetwerk;
- het genereren van een alarm indien een lek wordt gedetecteerd en/of het genereren van een lekdebiet 10 en/of het genereren van de bijhorende lekkost indien een lek wordt gedetecteerd.
Met 'een vooraf bepaalde volgorde' waarin de afblaaskleppen worden aangestuurd, wordt de volgorde bedoeld waarin de 15 afblaaskleppen aan- en uitgestuurd worden, in het geval er meer dan één is.
Met 'scenario's' wordt de verschillende aan en uit toestanden van de verschillende afblaaskleppen bedoeld, 20 bijvoorbeeld: [0000], [1 0 0 0], [0110], ... in het geval van vier afblaaskleppen. Het is mogelijk dat er meer toestanden zijn dan enkel aan (1) en uit (0), waarbij een tussenliggende toestand (bijvoorbeeld 1/2) evenzeer belangrijk is voor lekdetectie en -kwantificatie.
Met 'de afgeleiden' van het verschil wordt elke wiskundige grootheid bedoeld die geëxtraheerd kan worden uit het verschil, bijvoorbeeld een som, cumulatieve som, rekenkundig gemiddelde, kleinste kwadraten som, ...
BE2018/5861
Met 'verbruikerszone' wordt een groep van individuele (eind-)verbruikers bedoeld. Een gasnetwerk kan meerdere van dergelijke verbruikersgroepen of verbruikerszones bevatten.
Een voordeel is dat dergelijke werkwijze zal toelaten om lekken in het gasnetwerk zelf te gaan leren, te detecteren en ook te gaan kwantificeren.
Met andere woorden, de lekken welke met behulp van de 10 werkwijze gedetecteerd en gekwantificeerd worden, zijn niet beperkt tot lekken in de bronnen of verbruikers van samengeperst gas, i.e. in de compressorinrichtingen en pneumatische werktuigen of componenten, doch kunnen ook lekken betreffen in de distributieleidingen van het 15 gasnetwerk zelf.
Hierbij dient opgemerkt te worden dat bij een gasnetwerk onder druk de lekken naar buiten toe zullen optreden waarbij er gas naar de omgeving zal ontsnappen. Bij een 20 gasnetwerk onder vacuüm zullen lekken 'naar binnen toe' optreden, dit wil zeggen dat er omgevingslucht in het gasnetwerk zal binnendringen.
Tijdens de trainingsfase wordt, gebruikmakende van de 25 metingen van de verschillende sensoren, een relatie opgesteld tussen deze groep van sensoren.
Hierbij worden verschillende metingen gedaan, bij verschillende instellingen van de afblaaskleppen. Er worden 30 met andere woorden verschillende lekken gegenereerd in het
BE2018/5861 gasnetwerk in een welbepaalde ontworpen volgorde onder verschillende testscenario's en vervolgens worden de metingen van de sensoren uitgelezen.
Op basis van alle data wordt een wiskundig model opgesteld tussen de eerste groep van sensoren, of de input van het wiskundig model, en de tweede groep van sensoren, of de output van het wiskundig model. De input of wiskundige manipulaties daarvan worden ook wel 'features' van het 10 wiskundig model genoemd en de output ook wel 'targets'.
Op deze wijze zal een wiskundig model opgesteld worden dat de relatie weergeeft tussen de verschillende parameters die door de sensoren worden opgemeten.
Dit model zal dan gebruikt kunnen worden om bij toekomstige metingen van de sensoren onmiddellijk onregelmatigheden te kunnen detecteren door het vergelijken van de resultaten van het model en de metingen van de sensoren.
Op deze manier zullen lekken zeer snel en accuraat gedetecteerd en gekwantificeerd worden en kan er, bij detectie van een lek, ingegrepen worden en het lek gedicht worden.
Een bijkomend voordeel van een werkwijze volgens de uitvinding, is dat de exacte topologie van het gasnetwerk niet gekend moet zijn. De locatie van de afblaaskleppen kennen is in principe voldoende om de lekken te kunnen 30 detecteren, kwantificeren en lokaliseren.
BE2018/5861
Een ander voordeel is dat de werkwijze volgens de uitvinding het volledige gasnetwerk in rekening brengt en dus lekken kan detecteren, kwantificeren en lokaliseren in 5 het volledige gasnetwerk. Dit wil zeggen dat het netwerk voor de werkwijze te kunnen toepassen niet opgedeeld moet worden in 'deelnetwerken' waarop de werkwijze wordt toegepast.
Een ander voordeel is dat de werkwijze het toelaat om in de trainingsfase metingen of datasets van de sensoren te gebruiken om het wiskundig model op te stellen, waarbij lekken gesimuleerd worden, in de plaats van gegevens van de sensoren te moeten gebruiken waarbij 'echte' lekken 15 voorkwamen in het gasnetwerk. Men is dus voor het genereren van de nodige gegevens van de sensoren, nodig om het wiskundig model te kunnen opstellen, niet afhankelijk van eventuele opgetreden lekken in het verleden.
Bij voorkeur wordt op bepaalde momenten de operationele fase tijdelijk onderbroken of stopgezet, waarna de trainingsfase wordt hernomen om het wiskundig model of verband tussen de metingen van verschillende sensoren opnieuw te bepalen alvorens de operationele fase opnieuw 25 wordt opgestart.
Hierbij dient men op te merken dat het proces, i.e. het gasnetwerk met bronnen, leidingen en verbruikers, niet wordt stilgelegd, doch enkel de werkwijze. Met andere 30 woorden: wanneer de operationele fase tijdelijk wordt
BE2018/5861 onderbroken of stopgezet, zullen de bronnen nog steeds gas of vacuüm leveren aan de verbruikers.
Het onderbreken van de operationele fase en hernemen van de 5 trainingsfase heeft als voordeel dat het wiskundig model of verband geüpdatet of bij gewerkt wordt.
Hierdoor zal er rekening gehouden kunnen worden met bijvoorbeeld gedetecteerde lekken welke hersteld worden of 10 met aanpassingen aan of uitbreidingen van het gasnetwerk die gedaan worden na verloop van tijd.
De uitvinding betreft ook een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm, welk gasnetwerk minstens voorzien is van:
- één of meer bronnen van samengeperst gas of van vacuüm;
- een of meer verbruikers of verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
- leidingen of netwerk van leidingen om het gas of vacuüm vanaf de bronnen naar de verbruikers of verbruikerszones te transporteren;
- meerdere sensoren welke één of meer fysische parameters van het samengeperste gas bepalen op verschillende locaties in het gasnetwerk;
met als kenmerk dat het gasnetwerk verder voorzien is van:
- een aantal aanstuurbare of instelbare afblaaskleppen;
- eventueel één of meerdere sensoren welke de stand of toestand van één of meerdere afblaaskleppen 30 kunnen registreren;
BE2018/5861
- een data-acquisitie-regeleenheid voor het verzamelen van gegevens afkomstig van de sensoren en voor het aansturen of instellen van de voornoemde afblaaskleppen;
- een rekeneenheid voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.
Dergelijke inrichting kan gebruikt worden om een werkwijze volgens de uitvinding toe te passen.
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:
figuur 1 schematisch een gasnetwerk volgens de uitvinding weergeeft;
figuur 2 een schematisch stroomdiagram weergeeft van de werkwijze volgens de uitvinding.
Het gasnetwerk 1 uit figuur 1 omvat hoofdzakelijk een bronzijde 2, een verbruikerszijde 3 en een netwerk 4 van leidingen 5 tussen beide.
Het gasnetwerk 1 is in dit geval een gasnetwerk 1 onder druk. Het gas kan lucht, zuurstof of stikstof zijn of een ander niet giftig en/of gevaarlijk gas of mengsel van gassen.
BE2018/5861
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 lucht, in dit geval ook drie.
Het is niet uitgesloten dat er zich ook compressoren 6 kunnen bevinden stroomafwaarts van het gasnetwerk 1. Men spreekt dan van zogenaamde boostcompressoren.
De samengeperste lucht wordt via het netwerk 4 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.
In figuur 1 is dit netwerk 4 zeer schematisch en vereenvoudigd weergegeven. In de meeste reële situaties bestaat het netwerk 4 van leidingen 5 uit zeer talrijke leidingen 5 en koppelingen die de verbruikers 7 in serie en in parallel met elkaar en met de compressoren 6 verbinden.
Het is niet uitgesloten dat een deel van het netwerk 4 een ring-structuur aanneemt of omvat.
Dit komt omdat het gasnetwerk 1 in de loop van de tijd vaak uitgebreid wordt met bijkomende verbruikers 7 of 25 compressoren 6, waarbij nieuwe leidingen 5 tussen de reeds aanwezige leidingen 5 aangelegd moeten worden, wat leidt tot een wirwar aan leidingen 5.
BE2018/5861
Tevens is het gasnetwerk 1 eventueel voorzien van een drukvat 8, waarbij alle compressoren 6 uitgeven op dit drukvat 8.
Het is niet uitgesloten dat er zich één of meer drukvaten 8 bevinden stroomafwaarts van het gasnetwerk 1.
In het netwerk 4 zijn verder een aantal sensoren 9a, 9b, 9c opgenomen, welke op verschillende locaties in het netwerk 4 geplaatst zijn.
In dit geval zijn er twee debietsensoren 9a geplaatst, waarvan één vlak na het voornoemde drukvat 8, welke het totale debiet q, geleverd door alle compressoren 6, zal opmeten.
Het is niet uitgesloten dat de debieten van de compressoren 6 zelf opgemeten worden.
Verder zijn er in de figuur vier druksensoren 9b weergegeven, welke op verschillende locaties in het netwerk 4 de druk opmeten.
Het is duidelijk dat er ook meer, of minder, dan vier druksensoren 9b voorzien kunnen zijn. Ook het aantal debietsensoren 9a is niet beperkend voor de uitvinding.
Naast de debietsensoren 9a of de druksensoren 9b, is het mogelijk dat men bijkomend, of alternatief, sensoren 9a, 9b toepast die één of meer van de volgende fysische parameters
BE2018/5861 van het gas bepalen: temperatuur, vochtigheid, gassnelheid en dergelijke. In het weergegeven voorbeeld zijn deze niet opgenomen in het gasnetwerk 1, maar het spreekt voor zich dat dit ook mogelijk is. Zeker in meer uitgebreide en 5 complexe gasnetwerken 1 kunnen zo'n sensoren toegepast worden.
Tevens is het gasnetwerk 1 volgens de uitvinding voorzien van een aantal afblaaskleppen 10 welke gas kunnen afblazen 10 uit het gasnetwerk 1. De afblaaskleppen 10 zijn instelbaar of aanstuurbaar, wat wil zeggen dat de hoeveelheid gas welke zij afblazen ingesteld of geregeld kan worden.
Verder zijn er naast de voornoemde sensoren 9a en 9b, welke 15 fysische parameters van het gas opmeten, ook een aantal sensoren 9c, of 'toestandsensoren 9c' voorzien, welke ter plaatse van de afblaaskleppen 10 geplaatst zijn. Bij voorkeur maken deze sensoren 9c deel uit van de betreffende afblaasklep 10. 20
Het is ook mogelijk dat men sensoren 9a, 9b toepast die de druk of debiet van het gas ter plaatse van de afblaaskleppen 10 opmeten. Ook kan men sensoren toepassen die de temperatuur van het gas ter plaatse van de 25 afblaaskleppen 10 opmeten.
De afblaaskleppen 10 kunnen gevormd worden door drainageventielen, welke vaak standaard voorzien worden in een gasnetwerk 1. Dergelijke drainageventielen kunnen 30 aangestuurd worden als afblaasklep 10.
BE2018/5861
Bij voorkeur zijn minstens een deel van de debietsensoren, druksensoren, temperatuursensoren en/of toestandsensoren 9a, 9b, 9c in de nabijheid van de afblaaskleppen 10 geplaatst zijn. In dit geval is elke debietsensor 9a en elke toestandsensor 9c in de nabijheid van een afblaasklep 10 geplaatst.
In dit geval zal met de debietsensor 9a, het debiet van de betreffende afblaasklep 10 opgemeten kunnen worden, wat kwantificatie van het lekdebiet zal mogelijk maken, en zal met de toestandsensor 9c de toestand, i.e. open of toe, van de afblaasklep 10 bepaald kunnen worden.
Bij voorkeur is er in de nabijheid van elke afblaasklep 10 in het gasnetwerk 1 een sensor 9a, 9b, 9c voorzien en/of omgekeerd, dit wil zeggen dat er nabij elke sensor 9a, 9b een afblaasklep 10 is voorzien.
Het is tevens niet uitgesloten dat minstens een deel van de sensoren 9a, 9b, 9c samen met een afblaasklep 10 in één module zijn geïntegreerd.
Dit zal de installatie of integratie van de sensoren 9a, 9b, 9c en de afblaaskleppen 10 vereenvoudigen en versnellen. Bovendien kan ervoor gezorgd worden dat een correcte en geschikte sensor 9a, 9b, 9c bij de afblaaskleppen 10 samen in één module wordt geplaatst.
Volgens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien
BE2018/5861 van een data-acquisitie-regeleenheid 11 voor het verzamelen van gegevens afkomstig van de voornoemde sensoren 9a, 9b, 9c en ook voor het aansturen van de afblaaskleppen 10.
Met andere woorden: de sensoren 9a, 9b, 9c bepalen of meten de fysische parameters van het gas en van de afblaaskleppen 10 en sturen deze gegevens naar de data-acquisitieregeleenheid 11 en de data-acquisitie-regeleenheid 11 zal regelen of controleren hoeveel de afblaaskleppen 10 geopend 10 worden om het gas af te blazen.
Volgens de uitvinding is het gasnetwerk 1 verder voorzien van een rekeneenheid 12 voor het verwerken van de gegevens van de sensoren 9a, 9b, 9c, waarbij de rekeneenheid 12 de 15 werkwijze volgens de uitvinding voor het detecteren en kwantificeren van lekken 13 in het gasnetwerk 1 zal kunnen uitvoeren, zoals hieronder uitgelegd.
De voornoemde rekeneenheid 12 kan een fysieke module zijn 20 welke een fysiek deel uitmaakt van het gasnetwerk 1. Het is niet uitgesloten dat de rekeneenheid 12 geen fysieke module is, maar een zogenaamde cloud-gebaseerde rekeneenheid 12, welke met het gasnetwerk 1 al dan niet draadloos verbonden is. Dit wil zeggen dat de rekeneenheid 12 of de software 25 van de rekeneenheid 12 zich situeert in de 'cloud'.
In dit geval is het gasnetwerk 1 verder voorzien van monitor 14 voor het weergeven of signaleren van lekken 13 die met behulp van de werkwijze werden opgespoord.
BE2018/5861
De werking van gasnetwerk 1 en de werkwijze volgens de uitvinding is zeer eenvoudig en als volgt.
Figuur 2 stelt de werkwijze voor het detecteren van lekken 13 in het gasnetwerk 1 van figuur 1 schematisch voor.
In een eerste fase 15, de opstartfase 15 worden de sensoren 9a, 9b, 9c eventueel voor gebruik gekalibreerd. Het spreekt voor zich dat als er andere sensoren zijn, deze ook voor gebruik gekalibreerd worden.
Dit gebeurt éénmalig bij het plaatsen van de sensoren 9a, 9b, 9c in het gasnetwerk 1. Uiteraard is het niet uitgesloten dat de sensoren 9a, 9b, 9c na verloop van tijd nogmaals gekalibreerd worden.
Bij voorkeur worden minstens de groep van sensoren 9a gekalibreerd in bedrijf of middels een in-situ zelf kalibratie. Dit houdt in dat deze sensoren 9a in het gasnetwerk 1, i.e. nadat ze geplaatst zijn, gekalibreerd worden. Met in bedrijf of in situ wordt bedoeld: kalibratie zonder de sensor 9a te moeten demonteren van het netwerk 1.
Het is natuurlijk niet uitgesloten dat alle sensoren 9a, 9b, 9c en dus ook de eerste groep van sensoren 9b of 9c in bedrijf of in situ wordt gekalibreerd via een zelfkalibratie.
BE2018/5861
Op deze manier kan men er zeker van zijn dat de plaatsing en/of eventuele vervuiling van de sensoren 9a, 9b, 9c zelf geen invloed heeft op hun metingen, omdat men pas na de plaatsing van de sensoren 9a, 9b, 9c de kalibratie zal doen of de kalibratie na een bepaalde periode zal herhalen.
Vervolgens start de tweede fase 16, of de trainingsfase 16.
In deze fase wordt een wiskundig model opgesteld tussen de metingen van een eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c, of de 'features' en een tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c, of de 'targets'.
Bij voorkeur omvat de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c meerdere druksensoren 9b op verschillende locaties in het gasnetwerk, een aantal debietsensoren 9a en eventueel één of meerdere toestandsensoren 9c en omvat de tweede groep van sensoren 9a, 9b, 9c meerdere debietsensoren 9a op verschillende locaties in het gasnetwerk.
In dit geval vormen een deel van de debietsensoren 9a, de druksensoren 9b en de toestandssensoren 9c de eerste groep van sensoren en vormen de overige debietsensoren 9a de tweede groep van sensoren.
Voor de volledigheid wordt hier vermeld dat de uitvinding niet hiertoe beperkt is. Voor de eerste en de tweede groep van sensoren kan een willekeurige selectie genomen worden uit de sensoren (9a, 9b, 9c), met als enige beperking dat
BE2018/5861 bij een sensor uit de eerste groep niet in de tweede groep mag zitten en omgekeerd.
Het voornoemde wiskundig model wordt opgesteld op basis van verschillende metingen van de sensoren 9a, 9b, 9c waarbij de instelbare afblaaskleppen 10 aangestuurd worden om lekken te genereren.
Er worden met andere woorden door de data-acquisitieregeleenheid 11 data of metinqen verzameld van de sensoren 9a, 9b, 9c, waarbij de data-acquisitie-regeleenheid 11 de afblaaskleppen 10 zal aansturen om deze te kunnen openen zodat er lekken worden gecreëerd in het gasnetwerk 1, zodat er data verzameld kunnen worden van de sensoren 9a, 9b, 9c wanneer er een lek of lekken 13 optreden in het gasnetwerk 1.
Op deze wijze kan een hele set van data of metingen verzameld worden, samen met de informatie van de afblaaskleppen 10, i.e. de locatie en de grootte van de geïntroduceerde lekken. De rekeneenheid 12 zal een wiskundig model opstellen op basis van al deze informatie. Dit wiskundig model is bij voorkeur een black-box model, of een data-gebaseerd model. Het model bevat typisch een aantal parameters of coëfficiënten, ook wel 'weights' genoemd, welke geschat worden.
Dit black-box model neemt bijvoorbeeld de vorm aan van een matrix, een vectoriële wiskundige niet-lineaire functie of dergelij ke.
BE2018/5861
Bij het bepalen van het wiskundig model wordt uitgegaan van een aantal veronderstellingen. In dit geval wordt er vanuit gegaan dat de weerstand van de leidingen 5 van het gasnetwerk 1 niet wijzigt en dat de topologie van het gasnetwerk 1 vastligt.
De trainingsfase 16 wordt bij voorkeur uitgevoerd tijdens de werking van het gasnetwerk 1 of wanneer het gasnetwerk 1 operationeel is.
Het wiskundig model wordt in een operationele fase 17 gebruikt om lekken 13 in het gasnetwerk 1 te detecteren en kwantificeren. Het valt niet uit te sluiten dat tijdens de operationele fase de afblaaskleppen 10 worden aangestuurd in een vooraf bepaalde volgorde en scenario om lekken 13 te lokaliseren. Hierbij dient men op te merken dat een aansturing volgens het scenario [0 0 0...] ook tot de mogelijkheden behoort.
Ook tijdens deze fase zal de data-acquisitie-regeleenheid 11 verschillende data van de sensoren 9a, 9b, 9c verzamelen en zal de rekeneenheid 12 de nodige berekeningen uitvoeren met behulp van het wiskundig model dat opgesteld is in de vorige fase 16.
De operationele fase 17 start met het uitlezen van de eerste groep van sensoren 9a, 9b, 9c.
BE2018/5861
Met deze uitgelezen metingen wordt de waarde van de tweede groep van sensoren 9a bepaald of berekend door de rekeneenheid 12 met behulp van het wiskundig model, ook wel 'predicted target' genoemd.
De bepaalde of berekende waarde van de tweede groep van sensoren 9a wordt vergeleken met de uitgelezen waarden van de tweede groep van sensoren 9a en het verschil hiertussen wordt bepaald.
Op basis van het voornoemde verschil bepaalt de rekeneenheid 12 of er een lek 13 aanwezig is en wordt eventueel het lek gelokaliseerd in het gasnetwerk 1.
Hiervoor zal er gekeken worden of het verschil een bepaalde drempelwaarde overschrijdt, wat dan zal wijzen op een lek 13 in het gasnetwerk 1.
Deze drempelwaarde kan op voorhand ingesteld of empirisch 20 gekozen worden.
Wanneer er een lek 13 wordt gedetecteerd, zal er een alarm gegenereerd worden met eventueel de bijhorende lekdebiet en/of de lekkost. In dit geval gebeurt dit met behulp van 25 de monitor 14 waarop het alarm wordt weergegeven.
De gebruiker van het gasnetwerk 1 zal dit alarm opmerken en de gepaste stappen kunnen ondernemen.
BE2018/5861
De stappen van de operationele fase 17 worden bij voorkeur sequentieel, cyclisch herhaald met een bepaalde tijdsinterval.
Hierdoor zal gedurende de hele operationele periode van het gasnetwerk 1 lekken 13 gedetecteerd kunnen worden en bijvoorbeeld niet slechts éénmalig bij of kort na de opstart van het gasnetwerk 1.
Het voornoemde tijdsinterval kan afhankelijk van het gasnetwerk 1 gekozen en ingesteld worden. Het is niet uitgesloten dat het tijdsinterval varieert in de tijd.
In een voorkeurdragende variant van de uitvinding zal op 15 bepaalde momenten de operationele fase 17 tijdelijk onderbroken of stopgezet worden, waarna de trainingsfase 16 wordt hernomen om het wiskundig verband tussen de metingen van verschillende sensoren 9a, 9b, 9c opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase 17 opnieuw wordt hervat.
'Op bepaalde momenten' dient hier geïnterpreteerd te worden als momenten welke vooraf ingesteld worden, bijvoorbeeld één keer per week, per maand of per jaar of als momenten welke door de gebruiker gekozen kunnen worden zoals het 25 voor de gebruiker zelf het beste uitkomt.
Hierdoor zal het wiskundig model geüpdatet worden, zodat het eventuele tijdsvariërende gedrag van het systeem in rekening wordt gebracht. Dit tijdsvariërende gedrag zijn 30 gedragingen die niet opgevangen werden door het wiskundig
BE2018/5861 model tijdens de trainingsfase 16 wanneer het wiskundig model wordt getraind onder verschillende scenario's.
Hierbij moet bijvoorbeeld gedacht worden aan veranderingen in de topologie van het gasnetwerk 1 of aan toevoeging van nieuwe onderdelen van het gasnetwerk 1.
Bij voorkeur worden de sensoren 9a, 9b, 9c gekalibreerd middels een in-situ zelfkalibratie. Dit houdt in dat de sensoren 9a, 9b, 9c in het gasnetwerk 1, i.e. nadat ze geplaatst zijn, gekalibreerd worden.
Op deze manier kan men er zeker van zijn dat de plaatsing van de sensoren 9a, 9b, 9c zelf geen invloed heeft op hun metingen, omdat men pas na de plaatsing van de sensoren 9a, 9b, 9c de kalibratie zal uitvoeren.
Alhoewel in het voorbeeld van figuur 1, het een gasnetwerk 1 onder druk betreft, kan het ook een gasnetwerk 1 onder vacuüm zijn.
De bronzijde 2 omvat dan een aantal bronnen van vacuüm, i.e. vacuümpompen of dergelijke.
De verbruikers 7 zijn in dit geval vervangen door toepassingen welke vacuüm nodig hebben.
Verder is de werkwijze hetzelfde, waarbij er uiteraard rekening gehouden moet worden met het feit dat lekken nu omgevingslucht introduceren in het gasnetwerk 1.
Er zullen
BE2018/5861 dus bij voorkeur kleinere drempelwaarden ingesteld worden om een alarm te genereren.
Ook zullen de afblaaskleppen 10 in dit geval omgevingslucht 5 introduceren in het gasnetwerk 1, eerder dan echt lucht af te blazen. De afblaaskleppen 10 zijn dus eerder aanzuigventielen 10. Doch, het principe blijft hetzelfde.
De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als 10 voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een dergelijke werkwijze en gasnetwerk volgens de uitvinding kunnen volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims (20)

  1. Conclusies .
    1.- Werkwijze voor detecteren en kwantificeren van lekken 5 (13) in een gasnetwerk (1) onder druk of vacuüm, het gasnetwerk (1) omvattende:
    één of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van vacuüm;
    één of meer verbruikers (7) of verbruikerszones van 10 samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
    - leidingen of netwerk van leidingen (5) om het gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de verbruikers (7), verbruikerszones of toepassingen te transporteren;
    15 - meerdere sensoren (9a, 9b) welke één of meer fysische parameters van het gas bepalen op verschillende tijdstippen en locaties in het gasnetwerk (1);
    daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien 20 is van een aantal aanstuurbare of instelbare afblaaskleppen (10) afblaaskleppen en eventueel van één of meerdere sensoren (9c) welke de stand of toestand van één of meerdere afblaaskleppen (10) kunnen registreren en dat de werkwijze de volgende fasen omvat:
    25 - een trainingsfase (16) waarin een wiskundig model wordt opgesteld tussen de metingen van een eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c) en een tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c), op basis van verschillende metingen van deze sensoren (9a, 9b,
    30 9c) waarbij de instelbare afblaaskleppen (10)
    BE2018/5861 aangestuurd worden in een vooraf bepaalde volgorde en volgens welbepaalde ontworpen scenario's om lekken (13) te genereren;
    ~ een operationele fase (17) waarin het opgestelde wiskundig model tussen de metingen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c) en de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) wordt gebruikt om lekken (13) in het gasnetwerk (1) te detecteren en kwantificeren;
    waarbij de operationele fase (17) de volgende stappen omvat :
    - het aansturen van de afblaaskleppen in een vooraf bepaalde volgorde en volgens welbepaalde ontworpen scenario's;
    - het uitlezen van de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c) ;
    - op basis van deze uitgelezen metingen, de waarde van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) berekenen of bepalen met behulp van het wiskundig model;
    - de berekende of bepaalde waarden van de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) vergelijken met de uitgelezen waarden van de tweede groep van sensoren (9a) en het verschil hiertussen bepalen;
    - op basis van het voornoemde verschil en eventueel diens afgeleiden bepalen of er een lek (13) aanwezig is in het gasnetwerk (1);
    - het genereren van een alarm indien een lek (13) wordt gedetecteerd en/of; het genereren van een lekdebiet en/of het genereren van de bijhorende
    BE2018/5861 lekkost alsook eventuele locatie indien een lek (13) wordt gedetecteerd.
  2. 2 .- Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de eerste groep van sensoren (9a, 9b, 9c) eventueel meerdere debietsensoren (9a), meerdere druksensoren (9b), en eventueel meerdere sensoren (9c) die de toestand van de afblaaskleppen (10) kunnen bepalen, omvat op verschillende locaties in het gasnetwerk (1) en de tweede groep van sensoren (9a, 9b, 9c) meerdere debietsensoren (9a) omvat op verschillende locaties in het gasnetwerk (1).
  3. 3 .- Werkwijze volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat minstens een deel van de debietsensoren (9a) in de nabijheid van de afblaaskleppen (10) geplaatst zijn zodat het afblaasdebiet van de afblaaskleppen (10) opgemeten kan worden.
  4. 4 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze voor de trainingsfase (16) een opstartfase (15) omvat waarin de voornoemde sensoren (9a, 9b, 9c) voor gebruik gekalibreerd worden.
  5. 5 .- Werkwijze volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat minstens de tweede groep van sensoren (9a) middels een insitu zelfkalibratie of in bedrijf gekalibreerd worden.
  6. 6 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de voornoemde sensoren (9a, 9b, 9c) één of meer van de volgende fysische parameters van het gas
    BE2018/5861 kunnen opmeten: debiet, druk, temperatuur, vochtigheid, gassnelheid en dergelijke.
  7. 7 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat op bepaalde momenten, de operationele fase (17) tijdelijk wordt onderbroken of stopgezet, waarna de trainingsfase (16) wordt hernomen om het wiskundig model of verband tussen de metingen van verschillende sensoren (9a, 9b, 9c) opnieuw te bepalen, alvorens de operationele fase (17) opnieuw wordt opgestart.
  8. 8 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de stappen van de operationele fase (17) sequentieel herhaald worden met een bepaald tijdsinterval.
  9. 9 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de afblaaskleppen (10) worden gevormd door drainageventielen.
  10. 10 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat minstens een deel van de sensoren (9a, 9b, 9c) samen met een afblaasklep (10) geïntegreerd zijn in één module.
  11. 11 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat er in de nabijheid van elke afblaasklep (10) in het gasnetwerk (1), een sensor (9a, 9b) voorzien is en/of vice versa.
    BE2018/5861
  12. 12 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gas of lucht, zuurstof of stikstof is of een ander niet giftig en/of gevaarlijk gas of mengsel van gassen.
  13. 13 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het wiskundig model een black-box model is.
  14. 14 .- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het voornoemde wiskundig model de vorm heeft van een matrix en/of een vectoriele nietlineaire functie met parameters of constanten, waarbij de wijzingen van deze parameters of constanten worden opgevolgd tijdens de operationele fase (17) .
  15. 15 .- Gasnetwerk onder druk of onder vacuüm, welk gasnetwerk (1) minstens voorzien is van:
    - één of meer bronnen (6) van samengeperst gas of van vacuüm;
    - één of meer verbruikers (7) of verbruikerszones van samengeperst gas of toepassingen van vacuüm;
    - leidingen of netwerk van leidingen (5) om het gas of vacuüm vanaf de bronnen (6) naar de verbruikers (7) of verbruikerszones te transporteren;
    - meerdere sensoren (9a, 9b) welke één of meer fysische parameters van het samengeperste gas bepalen op verschillende locaties in het gasnetwerk (1) ;
    BE2018/5861 daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien is van:
    - een aantal aanstuurbare of instelbare afblaaskleppen (10);
    - eventueel één of meerdere sensoren (9c) welke de stand of toestand van één of meerdere afblaaskleppen (10) kunnen registreren;
    - een data-acquisitie-regel-eenheid (11) voor het verzamelen van qegevens afkomstig van de sensoren (9a, 9b, 9c) en voor het aansturen of instellen van de voornoemde afblaaskleppen;
    een rekeneenheid (12) voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies.
  16. 16 .- Gasnetwerk volgens conclusie 15, daardoor gekenmerkt dat minstens een deel van de sensoren (9a, 9b) in de nabijheid van de afblaaskleppen (10) geplaatst zijn.
  17. 17,- Gasnetwerk volgens conclusie 15 of 16, daardoor gekenmerkt dat er in de nabijheid van elke afblaasklep (10) in het gasnetwerk (1) een sensor (9a, 9b, 9c) voorzien is en/of vice versa.
  18. 18 .- Gasnetwerk volgens één van de voorgaande conclusies 15 tot 17, daardoor gekenmerkt dat de afblaaskleppen (10) worden gevormd door drainageventielen.
  19. 19 .- Gasnetwerk volgens één van de voorgaande conclusies 15 tot 18, daardoor gekenmerkt dat minstens een deel van de
    BE2018/5861 sensoren (9a, 9b, 9c) samen met een afblaasklep (10) geïntegreerd zijn in één module.
  20. 20 .- Gasnetwerk volgens één van de voorgaande conclusies 15 5 tot 18, daardoor gekenmerkt dat het gasnetwerk (1) verder voorzien is van een monitor (14) voor het weergeven of signaleren van lekken, lekdebieten, lekkosten en eventuele locatie ( 13) .
BE20185861A 2018-12-07 2018-12-07 Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm BE1026848B1 (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20185861A BE1026848B1 (nl) 2018-12-07 2018-12-07 Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
US17/311,254 US12001200B2 (en) 2018-12-07 2019-11-26 Gas network and method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum
CN201980091031.3A CN113412419B (zh) 2018-12-07 2019-11-26 气体网络和用于检测气体网络中的泄漏的方法
EP19832191.1A EP3891486B1 (en) 2018-12-07 2019-11-26 Gas network and method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum
PCT/IB2019/060166 WO2020115610A1 (en) 2018-12-07 2019-11-26 Gas network and method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum
KR1020217019658A KR20210098484A (ko) 2018-12-07 2019-11-26 가스 네트워크 및 압력 하의 또는 진공 하의 가스 네트워크 내의 누출을 검출하기 위한 방법
PL19832191.1T PL3891486T3 (pl) 2018-12-07 2019-11-26 Sieć gazowa i sposób wykrywania wycieków w sieci gazowej pod ciśnieniem lub w warunkach podciśnienia
EP22191262.9A EP4130701A1 (en) 2018-12-07 2019-11-26 Gas network and method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum
ES19832191T ES2934942T3 (es) 2018-12-07 2019-11-26 Red de gas y método para la detección de fugas en una red de gas bajo presión o bajo vacío
FIEP19832191.1T FI3891486T3 (fi) 2018-12-07 2019-11-26 Kaasuverkko ja menetelmä vuotojen havaitsemiseksi paineistetussa tai alipaineisessa kaasuverkossa
JP2021531772A JP7374192B2 (ja) 2018-12-07 2019-11-26 加圧下または真空下でガスネットワーク中の漏れを検出するためのガスネットワークおよび方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20185861A BE1026848B1 (nl) 2018-12-07 2018-12-07 Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1026848A1 true BE1026848A1 (nl) 2020-07-02
BE1026848B1 BE1026848B1 (nl) 2020-07-09

Family

ID=64959036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE20185861A BE1026848B1 (nl) 2018-12-07 2018-12-07 Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm

Country Status (10)

Country Link
US (1) US12001200B2 (nl)
EP (2) EP4130701A1 (nl)
JP (1) JP7374192B2 (nl)
KR (1) KR20210098484A (nl)
CN (1) CN113412419B (nl)
BE (1) BE1026848B1 (nl)
ES (1) ES2934942T3 (nl)
FI (1) FI3891486T3 (nl)
PL (1) PL3891486T3 (nl)
WO (1) WO2020115610A1 (nl)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711507B2 (en) 2002-03-29 2004-03-23 Denso Corporation Compressed air monitor system for monitoring leakage of compressed air in compressed air circuit
US7031850B2 (en) 2004-04-16 2006-04-18 Festo Ag & Co. Kg Method and apparatus for diagnosing leakage in a fluid power system
DE202008013127U1 (de) 2008-10-01 2009-11-12 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Einrichtung zur Erfassung von Leckverlusten einer Druckluftanlage
DE202010015450U1 (de) 2010-11-17 2011-02-24 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Kompressor und Druckluftanlage mit mindestens zwei Kompressoren

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US795134A (en) 1905-04-11 1905-07-18 Barton J Jones Cylinder drainage and relief valve.
US4796466A (en) * 1987-02-17 1989-01-10 Ed Farmer System for monitoring pipelines
US5272646A (en) * 1991-04-11 1993-12-21 Farmer Edward J Method for locating leaks in a fluid pipeline and apparatus therefore
JP2642880B2 (ja) 1994-08-26 1997-08-20 工業技術院長 流量計の校正方法
JP3248662B2 (ja) 1995-04-30 2002-01-21 東京瓦斯株式会社 ガス供給系統における遠隔監視装置
US6389881B1 (en) 1999-05-27 2002-05-21 Acoustic Systems, Inc. Method and apparatus for pattern match filtering for real time acoustic pipeline leak detection and location
JP4357063B2 (ja) 2000-02-03 2009-11-04 株式会社日本自動車部品総合研究所 液体ポンプの吐出能力制御方法とポンプシステム
US7049975B2 (en) 2001-02-02 2006-05-23 Fisher Controls International Llc Reporting regulator for managing a gas transportation system
DE10133294A1 (de) 2001-07-12 2003-01-23 Siemens Ag Drosselklappenstutzen
US7055366B2 (en) 2004-05-21 2006-06-06 Upchurch Scientific, Inc. Flow sensor calibration methods and apparatus
CN101821582B (zh) 2007-06-28 2013-04-17 海克斯康测量技术有限公司 用于确定测量机中的动态误差的方法
US10352505B2 (en) 2008-06-27 2019-07-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Method and apparatus for real time enhancing of the operation of a fluid transport pipeline
BRPI1002159A8 (pt) * 2010-04-15 2021-10-26 Asel Tech Tecnologia E Automacao Ltda Sistema integrado com a tecnologia acústica, balanço de massa e rede neural para detecção, localização e quantificação de vazamentos em dutos
DE102011078240A1 (de) * 2011-06-28 2013-01-03 Siemens Aktiengesellschaft Leckageerkennung mittels stochastischer Massenbilanz
DE102013224752A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Detektieren von Leckagen in einem Netzwerk, Vorrichtung und Netzwerk
WO2015124988A1 (en) * 2014-02-19 2015-08-27 Tata Consultancy Services Limited Leak localization in water distribution networks
CN103939749B (zh) * 2014-04-28 2016-08-24 东北大学 基于大数据的输油管网泄漏智能自适应监控系统及方法
CN104568344A (zh) * 2014-10-09 2015-04-29 芜湖扬宇机电技术开发有限公司 Egr管路故障检测诊断方法
WO2016161389A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 Larach Mario Autonomous identification of an anomalous aqueous stream from an aqueous source feeding multiple independent streams and remediation directive determination thereof
US20160356665A1 (en) 2015-06-02 2016-12-08 Umm Al-Qura University Pipeline monitoring systems and methods
EP3115666A1 (en) 2015-07-08 2017-01-11 Ulefos Esco AS A smart valve and automated monitoring of the conditions of the pipings using the smart valves
US10352814B2 (en) 2015-11-10 2019-07-16 Phyn Llc Water leak detection using pressure sensing
US9470601B1 (en) * 2016-01-28 2016-10-18 International Business Machines Corporation Leak localization in pipeline network
US11620553B2 (en) * 2016-04-21 2023-04-04 Utopus Insights, Inc. System and method for forecasting leaks in a fluid-delivery pipeline network
CN106015951B (zh) * 2016-07-07 2018-11-09 北京信息科技大学 一种适应多种状态变化的输气管道泄漏检测系统及方法
GB2554950B (en) * 2016-10-17 2019-06-05 Univ Cape Town Pipe leak measurement and assessment
WO2018106140A1 (en) 2016-12-06 2018-06-14 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining of a fluid supply network state

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6711507B2 (en) 2002-03-29 2004-03-23 Denso Corporation Compressed air monitor system for monitoring leakage of compressed air in compressed air circuit
US7031850B2 (en) 2004-04-16 2006-04-18 Festo Ag & Co. Kg Method and apparatus for diagnosing leakage in a fluid power system
DE202008013127U1 (de) 2008-10-01 2009-11-12 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Einrichtung zur Erfassung von Leckverlusten einer Druckluftanlage
DE202010015450U1 (de) 2010-11-17 2011-02-24 Boge & Co. Maschinenhandelsgesellschaft Gmbh & Co. Kg Kompressor und Druckluftanlage mit mindestens zwei Kompressoren

Also Published As

Publication number Publication date
ES2934942T3 (es) 2023-02-28
EP3891486B1 (en) 2022-10-05
CN113412419B (zh) 2024-05-28
EP4130701A1 (en) 2023-02-08
EP3891486A1 (en) 2021-10-13
US20220026893A1 (en) 2022-01-27
JP2022512112A (ja) 2022-02-02
WO2020115610A1 (en) 2020-06-11
KR20210098484A (ko) 2021-08-10
PL3891486T3 (pl) 2023-01-30
FI3891486T3 (fi) 2023-01-13
CN113412419A (zh) 2021-09-17
BE1026848B1 (nl) 2020-07-09
JP7374192B2 (ja) 2023-11-06
US12001200B2 (en) 2024-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1026852B1 (nl) Werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk
BE1026849B1 (nl) Gasnetwerk en werkwijze voor het simultaan detecteren van lekken en obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
WO2020136475A1 (en) Method for detecting leaks in a gas network under pressure or under vacuum and gas network
BE1026843B1 (nl) Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
BE1026848B1 (nl) Gasnetwerk en werkwijze voor het detecteren van lekken in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm
BE1026836A9 (nl) Werkwijze voor het detecteren van obstructies in een gasnetwerk onder druk of onder vacuüm en gasnetwerk

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20200709