CN108006440A - 分布式燃气泄漏检测系统 - Google Patents

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    • 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
    • F17D5/005—Protection or supervision of installations of gas pipelines, e.g. alarm

Abstract

本发明公开了分布式燃气泄漏检测系统，本系统采用分布式设计，在燃气管道上分布式设置有多个现场终端，现场终端之间通过LoRa网络连接，在通信信号较好的地方还设置有接入LoRa网络的节点模块，节点模块将其所在LoRa网络内的现场终端的数据进行汇总后判断是否存在燃气泄漏，若存在，则发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器进行显示，否则不动作。解决现有的燃气管道输气距离较长，采用分布式检测的方式检测管道能及时发现管道是否存在其他泄露的情况，但是，由于管道经常位于通信信号较差的地方，使用卫星通信成本较高，不利于该方法普及的问题。

Description

分布式燃气泄漏检测系统
技术领域
本发明涉及一种燃气管道检测系统，具体涉及分布式燃气泄漏检测系统。
背景技术
天然气管道是指将天然气(包括油田生产的伴生气)从开采地或处理厂输送到城市配气中心或工业企业用户的管道，又称输气管道或燃气管道。利用天然气管道输送天然气，是陆地上大量输送天然气的唯一方式。在世界管道总长中，天然气管道约占一半。输气管道是由单根管子逐根连接组装起来的。现代的集气管道和输气管道是由钢管经电焊连接而成。钢管有无缝管、螺旋缝管、直缝管多种，无缝管适用于管径为529毫米以下的管道,螺旋缝管和直缝管适用于大口径管道。集输管道的管子横断面结构，复杂的为内涂层-钢管-外绝缘层－保温(保冷)层；简单的则只有钢管和外绝缘层，而内壁涂层及保温(保冷)层均视输气工艺再加确定。
现有的燃气管道输气距离较长，采用分布式检测的方式检测管道能及时发现管道是否存在其他泄露的情况，但是，由于管道经常位于通信信号较差的地方，使用卫星通信成本较高，不利于该方法普及。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的燃气管道输气距离较长，采用分布式检测的方式检测管道能及时发现管道是否存在其他泄露的情况，但是，由于管道经常位于通信信号较差的地方，使用卫星通信成本较高，不利于该方法普及，目的在于提供分布式燃气泄漏检测系统，解决现有的燃气管道输气距离较长，采用分布式检测的方式检测管道能及时发现管道是否存在其他泄露的情况，但是，由于管道经常位于通信信号较差的地方，使用卫星通信成本较高，不利于该方法普及的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
分布式燃气泄漏检测系统，包括后台处理器和连接在后台处理器上的后台显示装置和后台通信装置，还包括至少一个通过互联网与后台通信装置连接的节点模块，所述节点模块还通过LoRa网络与至少一个现场终端连接；
后台处理器：接收节点模块通过互联网发送的触发信号和燃气流量数据，将燃气流量数据处理为显示信号后发送到后台显示装置；
后台显示装置：接收后台处理器发送的显示信号进行显示；
后台通信装置：建立后台处理器与互联网之间的连接；
节点模块：通过LoRa网络接收现场终端发送的燃气流量数据，判断各现场终端的燃气流量数据是否匹配，若匹配，则不动作，否则通过互联网发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器；
现场终端：采集现场的燃气流量数据，将燃气流量数据通过LoRa网络发送到节点模块。
本系统采用分布式设计，在燃气管道上分布式设置有多个现场终端，现场终端之间通过LoRa网络连接，在通信信号较好的地方还设置有接入LoRa网络的节点模块，节点模块将其所在LoRa网络内的现场终端的数据进行汇总后判断是否存在燃气泄漏，若存在，则发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器进行显示，否则不动作。
所述节点模块包括节点控制器和连接在节点控制器上的节点数据库和节点通信装置。节点通信装置用于建立节点控制器与互联网和现场终端之间的连接，现场终端通过LoRa网络和节点通信装置发送燃气流量数据到节点控制器，节点控制器判官该区域内的燃气流量数据是否匹配，若匹配，则不动作，否则发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器；节点数据库为节点控制器提供数据支持。
所述现场终端包括现场控制器和连接在现场控制器上的流量计、LoRa通信装置和计时器，所述流量计与燃气管道匹配。流量计采集燃气管道的燃气流量数据发送到现场控制器，现场控制器根据计时器的数据周期性的发送燃气流量数据到节点模块。
所述现场控制器上还连接有与燃气管道匹配的阀门。节点模块通过LoRa网络接收现场终端发送的燃气流量数据，判断各现场终端的燃气流量数据是否匹配，若匹配，则不动作，否则通过LoRa网络发送控制信号到现场模块的阀门，控制对应阀门的关闭，便于抢修，提高安全性。
所述后台处理器上还连接有报警装置。后台处理器接收到节点模块发送的触发信号时，发送触发信号到报警装置，报警装置提示工作人员。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明分布式燃气泄漏检测系统，采用分布式设计，有效对燃气管道进行监测，检测精度高；
2、本发明分布式燃气泄漏检测系统，基于LoRa网络，传输距离在5km以上，同时具有较低的功耗。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明分布式燃气泄漏检测系统，包括IBM POWER8后台处理器和连接在后台处理器上的LED后台显示装置和RaLink3070后台通信装置，还包括至少一个通过互联网与后台通信装置连接的节点模块，所述节点模块还通过LoRa网络与至少一个现场终端连接；本系统采用分布式设计，在燃气管道上分布式设置有多个现场终端，现场终端之间通过LoRa网络连接，在通信信号较好的地方还设置有接入LoRa网络的节点模块，节点模块将其所在LoRa网络内的现场终端的数据进行汇总后判断是否存在燃气泄漏，若存在，则发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器进行显示，否则不动作。所述节点模块包括STM32节点控制器和连接在节点控制器上的节点数据库和Helio X20节点通信装置。节点通信装置用于建立节点控制器与互联网和现场终端之间的连接，现场终端通过LoRa网络和节点通信装置发送燃气流量数据到节点控制器，节点控制器判官该区域内的燃气流量数据是否匹配，若匹配，则不动作，否则发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器；节点数据库为节点控制器提供数据支持。所述现场终端包括现AT89S52场控制器和连接在现场控制器上的流量计、Helio X20LoRa通信装置和TTL555计时器，所述流量计与燃气管道匹配。流量计采集燃气管道的燃气流量数据发送到现场控制器，现场控制器根据计时器的数据周期性的发送燃气流量数据到节点模块。所述现场控制器上还连接有与燃气管道匹配的阀门。节点模块通过LoRa网络接收现场终端发送的燃气流量数据，判断各现场终端的燃气流量数据是否匹配，若匹配，则不动作，否则通过LoRa网络发送控制信号到现场模块的阀门，控制对应阀门的关闭，便于抢修，提高安全性。所述后台处理器上还连接有报警装置。后台处理器接收到节点模块发送的触发信号时，发送触发信号到报警装置，报警装置提示工作人员。
后台处理器：接收节点模块通过互联网发送的触发信号和燃气流量数据，将燃气流量数据处理为显示信号后发送到后台显示装置；
后台显示装置：接收后台处理器发送的显示信号进行显示；
后台通信装置：建立后台处理器与互联网之间的连接；
节点模块：通过LoRa网络接收现场终端发送的燃气流量数据，判断各现场终端的燃气流量数据是否匹配，若匹配，则不动作，否则通过互联网发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器；
现场终端：采集现场的燃气流量数据，将燃气流量数据通过LoRa网络发送到节点模块。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.分布式燃气泄漏检测系统，包括后台处理器和连接在后台处理器上的后台显示装置和后台通信装置，其特征在于，还包括至少一个通过互联网与后台通信装置连接的节点模块，所述节点模块还通过LoRa网络与至少一个现场终端连接；
后台处理器：接收节点模块通过互联网发送的触发信号和燃气流量数据，将燃气流量数据处理为显示信号后发送到后台显示装置；
后台显示装置：接收后台处理器发送的显示信号进行显示；
后台通信装置：建立后台处理器与互联网之间的连接；
节点模块：通过LoRa网络接收现场终端发送的燃气流量数据，判断各现场终端的燃气流量数据是否匹配，若匹配，则不动作，否则通过互联网发送触发信号和对应的燃气流量数据到后台处理器；
现场终端：采集现场的燃气流量数据，将燃气流量数据通过LoRa网络发送到节点模块。
2.根据权利要求1所述的分布式燃气泄漏检测系统，其特征在于，所述节点模块包括节点控制器和连接在节点控制器上的节点数据库和节点通信装置。
3.根据权利要求1所述的分布式燃气泄漏检测系统，其特征在于，所述现场终端包括现场控制器和连接在现场控制器上的流量计、LoRa通信装置和计时器，所述流量计与燃气管道匹配。
4.根据权利要求3所述的分布式燃气泄漏检测系统，其特征在于，所述现场控制器上还连接有与燃气管道匹配的阀门。
5.根据权利要求1所述的分布式燃气泄漏检测系统，其特征在于，所述后台处理器上还连接有报警装置。
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