CN110886968B - 一种基于光纤传感的天然气立管预警系统 - Google Patents
一种基于光纤传感的天然气立管预警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,通过信号采集器中光纤传感器采集损伤数据,经过数据集中器将损伤数据集中存储,通过数据处理器处理损伤数据,损伤识别模块调用损伤数据,并判断是否超过阈值,若超过阈值,则触发报警;若没有超过阈值,则不启动报警控制模块,显示模块接收损伤识别信号输出的报警信号,通过图像显示单元和声光显示单元显示报警信号的图像视频信息和声光提醒信息。本发明由多模块互相连接组成,结构安全可靠,适用范围较广,并降低了天然气立管泄漏的危险性,保障了人们的安全,减少了损失,及时有效防止人与环境遭受不可预想的危害,且本发明应用范围十分广泛。
Description
技术领域
本发明涉及管道光纤传感技术领域,更具体的说是涉及一种基于光纤传感的天然气立管预警系统。
背景技术
目前,天然气在我们的日常生活中并不陌生,现代城市楼房建筑在施工中就要考虑到天然气管道的铺设及孔洞的预留,天然气已经走进了我们的生活中,并且为人们生活带来了极大的便利。但天然气作为一种可燃气体,发生泄漏时依然会有爆炸的危险,所以对于天然气管道泄漏的防范与检测是十分必要的。在天然气管道输送过程中,常发生泄漏的部位是管道上的连接部位、焊接部位、流体的转向部位及采用填料密封部位等。
天然气管道的泄漏不仅危害城市居民的生命安全,而且对自然环境的影响也不可小视,并且其巨大的破坏性所造成的损失也是不可小觑的。天然气管道泄漏对于管道途经的各个区域都具有一定的危险性,尤其是天然气的各个处理站区域,均属于管道泄漏的高危区域,一旦发生爆炸,对于站点的工作人员将是极其危险的,不仅天然气爆炸的冲击会造成人员伤亡,其对其他设备及建筑的破坏也是造成人员伤亡的主要方式。天然气管道在运输中发生泄漏引发的大面积爆炸还可能会导致部分其他有害气体被释放到空气中,造成空气的污染以及气候环境的破坏。而如果在工业密集的区域发生天然气管道泄漏引起的爆炸,将可能对工厂工作人员生命造成危害,对工业设备造成破坏,并且严重影响工业生产,相对更加危险的化工厂收到波及还可能导致化工原料的泄漏,带来更大的威胁。因此天然气管道泄漏的防范与检测是天然气生产与使用中的重中之重。
常规的检测方法有压力梯度法、负压波检漏法、质量或体积平衡法、统计检漏法、声波检漏法、气体法等,虽然目前检测方法较多,但依靠某一种检测方法,还不能达到十分理想的效果,这就需要在常规检测方法的基础上,投入更多的高新科技,研发出敏感、快捷的检测方法。
因此,能否提供一种有效监测天然气立管泄漏,结构安全可靠的基于光纤传感的天然气立管预警系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种基于光纤传感的天然气立管预警系统。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,包括:一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,包括信号采集模块、供电模块、与所述信号采集模块依次连接的数据处理模块、损伤识别模块、报警控制模块、显示模块;
其中,所述信号采集模块包括光纤传感器,所述光纤传感器紧贴天然气立管布置并采集损伤数据;
所述数据处理模块包括数据集中器和数据处理器,所述数据集中器与所述信号采集模块相连接并保持通信;
所述损伤识别模块用于识别处理后的损伤数据,并判断该损伤数据是否超过设定的阀值输出判断结果;
所述报警控制模块用于接收所述损伤识别模块的判断结果,触发报警,输出报警信号,并自动关闭天然气阀门;
所述显示模块用于接收报警信号和显示报警信息,多方面使人们迅速接收天然气泄漏信息,提前准备好预防措施,防止天然气突然泄漏而导致人们措手不及;
所述供电模块为所述信号采集模块、所述数据处理模块、所述损伤识别模块、所述报警控制模块和所述显示模块提供电源,为系统的各个模块带来能源,保障了系统各模块的正常运行。
优选的,所述显示模块包括图像显示单元和声光显示单元,所述图像显示单元用于实时显示视频信息,所述声光显示单元用于显示报警控制模块发出的报警、提醒信息,使人们可以通过图像、视频、声音、光等多方面的显示迅速接收天然气泄漏的信号,及时做出反应,防止接收信号不及时造成难以预料的危害。
优选的,所述数据集中器用于集中存储通过所述信号采集器采集的损伤数据,所述数据处理器用于处理所述数据集中器存储的损伤数据。
优选的,所述损伤识别模块判断是否超过设定的阀值,若超过阀值则启动所述报警控制模块,将判断结果传输至所述报警控制模块,若未超过阀值则不启动所述报警控制模块。
优选的,所述光纤传感器用于测量天然气立管的损伤位移以及采集损伤数据,光纤传感器电绝缘性能好,耐腐蚀,防爆,光路有可挠曲性,便于与计算机联接,且光纤传感器灵敏度高,可以对检测物体的变化快速做出反应。
优选的,所述损伤识别模块识别天然气立管的损伤类型、损伤位置和损伤程度,所述损伤识别模块的精确定位保障了维修工作的快速无误进行,减少了维修的时间,提高了维修人员的工作效率。
优选的,所述损伤识别模块识别天然气立管的损伤类型、损伤位置和损伤程度。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,有效监测天然气管道损伤及天然气泄漏情况,通过所述损伤识别模块有效识别天然气管道损伤程度,并判断是否需要触发报警控制模块,若损伤程度没有超过阈值,则无需触发;若损伤程度超过阈值,则通过所述报警控制模块及时发出预警信号,关闭天然气总阀门,降低了天然气立管泄漏的危险性,保证了人们的安全性,减少了损失。且本发明由多模块互相连接组成,结构安全可靠,适用范围较广,及时有效防止人与环境遭受不可预想的危害。
本发明的技术方案不仅可以应用在天然气立管的预警中,而且可以应用在各类管道中,监测管道是否能够正常运行,监测管道是否有所损坏,损坏程度的大小,损坏的具体位置,还可以应用到桥梁、道路、建筑物等的监测中,应用范围十分广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,包括信号采集模块1、供电模块6、与信号采集模块1依次连接的数据处理模块2、损伤识别模块3、报警控制模块4、显示模块5;
其中,信号采集模块1包括光纤传感器,光纤传感器紧贴天然气立管布置并采集损伤数据;
数据处理模块2包括数据集中器和数据处理器,数据集中器与信号采集模块1相连接并保持通信,将数据有效集中起来存储,防止丢失数据,保证了数据的准确性和完整性;
损伤识别模块3用于识别处理后的损伤数据,并判断该损伤数据是否超过设定的阀值,输出判断结果,通过损伤数据与阈值的比较,有效地防止了系统误报警情况,提高了系统报警触发的准确性;
报警控制模块4用于接收损伤识别模块的判断结果,触发报警,输出报警信号,并自动关闭天然气阀门,报警的同时物理隔绝了天然气的泄漏,防止发生不可预想的危害;
显示模块5用于接收报警信号和显示报警信息,多方面使人们迅速接收天然气泄漏信息,提前准备好预防措施,防止天然气突然泄漏而导致人们措手不及;
供电模块6为信号采集模块1、数据处理模块2、损伤识别模块3、报警控制模块4和显示模块5提供电源,为系统的各个模块带来能源,保障了系统各模块的正常运行。
为了进一步优化上述技术方案,显示模块5包括图像显示单元和声光显示单元,图像显示单元用于实时显示视频信息,声光显示单元用于显示报警控制模块发出的报警、提醒信息,使人们可以通过图像、视频、声音、光等多方面的显示迅速接收天然气泄漏的信号,及时做出反应,防止接收信号不及时造成难以预料的危害。
为了进一步优化上述技术方案,数据集中器用于集中存储通过所述信号采集器采集的损伤数据,数据处理器用于处理所述数据集中器存储的损伤数据。
为了进一步优化上述技术方案,损伤识别模块3判断是否超过设定的阀值,若超过阀值则启动报警控制模块4,将判断结果传输至报警控制模块4,若未超过阀值则不启动报警控制模块4。
为了进一步优化上述技术方案,光纤传感器用于测量天然气立管的损伤位移以及采集损伤数据,光纤传感器电绝缘性能好,耐腐蚀,防爆,光路有可挠曲性,便于与计算机联接,且光纤传感器灵敏度高,可以对检测物体的变化快速做出反应。
为了进一步优化上述技术方案,损伤识别模块3识别天然气立管的损伤类型、损伤位置和损伤程度,损伤识别模块的精确定位保障了维修工作的快速无误进行,减少了维修的时间,提高了维修人员的工作效率。
为了进一步优化上述技术方案,供电模块6包括保护电路,保护电路的技术参数与系统模块中用电设备的工作特性相匹配。
本发明公开提供了一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,通过信号采集器中光纤传感器监测天然气立管的损伤情况,采集损伤数据,经过数据集中器将采集的损伤数据集中起来并存储,通过数据处理器处理存储的损伤数据,损伤识别模块调用处理后的损伤数据,并判断是否超过之前设定好的阈值,若超过阈值,则启动报警控制模块,触发报警;若没有超过阈值则不启动报警控制模块,显示模块接收损伤识别信号输出的报警信号,通过图像显示单元和声光显示单元显示报警信号的图像视频信息和声光提醒信息。本发明由多模块互相连接组成,结构安全可靠,适用范围较广,并降低了天然气立管泄漏的危险性,保障了人们的安全,减少了损失,及时有效防止人与环境遭受不可预想的危害。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,其特征在于,包括信号采集模块(1)、供电模块(6)、与所述信号采集模块(1)依次连接的数据处理模块(2)、损伤识别模块(3)、报警控制模块(4)、显示模块(5);
其中,所述信号采集模块(1)包括光纤传感器,所述光纤传感器紧贴天然气立管布置用于测量天然气立管的损伤位移并采集损伤数据;
所述数据处理模块(2)包括数据集中器和数据处理器,所述数据集中器与所述信号采集模块(1)相连接并保持通信;
所述损伤识别模块(3)用于识别处理后的损伤数据,包括识别天然气立管的损伤类型、损伤位置和损伤程度,并判断是否超过设定的阀值,输出判断结果;
所述报警控制模块(4)用于接收所述损伤识别模块的判断结果,触发报警,输出报警信号,并自动关闭天然气阀门;
所述显示模块(5)用于接收报警信号和显示报警信息;
所述供电模块(6)为所述信号采集模块(1)、所述数据处理模块(2)、所述损伤识别模块(3)、所述报警控制模块(4)和所述显示模块(5)提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,其特征在于,所述显示模块(5)包括图像显示单元和声光显示单元,所述图像显示单元用于实时显示视频信息,所述声光显示单元用于显示报警控制模块发出的报警、提醒信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,其特征在于,所述数据集中器用于集中存储通过所述信号采集模块采集的损伤数据,所述数据处理器用于处理所述数据集中器存储的损伤数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,其特征在于,所述损伤识别模块(3)判断是否超过设定的阀值,若超过阀值则启动所述报警控制模块(4),将判断结果传输至所述报警控制模块(4),若未超过阀值则不启动所述报警控制模块(4)。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤传感的天然气立管预警系统,其特征在于,所述供电模块(6)包括保护电路,保护电路的技术参数与系统模块中用电设备的工作特性相匹配。
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