CN112254890A - 一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统 - Google Patents

一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，包括运输管道和监测站点，所述运输管道的内壁设置有多个发电机构，且发电机构通过导线电性连接有音波传感器和监测机构，所述音波传感器通过导线与监测机构电性连接，本发明涉及天然气管道运输设备，通过设置发电机构，可以利用天然气运输的动能带动叶轮旋转，从而配合微型发电机进行发电，为音波传感器和监测机构供电，从而无需沿着运输管道铺设电缆，降低设备成本和减少电能损耗，保证监测管理系统可以持续运行，对运输管道进行实时监控。

Description

一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统
技术领域
本发明涉及天然气管道运输设备技术领域，尤其涉及一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统。
背景技术
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。
在现有技术中，天然气长距离运输通常采用管道运输，而使用管道对气体进行运输，而天然气存在易燃易爆的特性，长距离运输过程中，缺乏有效监测管理，容易出现较为严重的安全事故和资源的浪费，以及不发分子非法开洞盗取天然气，为此，我们提出一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，包括运输管道和监测站点，所述运输管道的内壁设置有多个发电机构，且发电机构通过导线电性连接有音波传感器和监测机构，所述音波传感器通过导线与监测机构电性连接，所述发电机构包括支架、叶轮和微型发电机，所述支架分别与微型发电机和运输管道的内壁固定连接，所述叶轮与微型发电机固定连接，且叶轮与运输管道同轴设置，所述监测机构包括外壳、蓄电池、音波信号处理模块、无线信号传输模块和GPS定位芯片，所述外壳与运输管道的侧壁固定连接，所述蓄电池通过导线与发电机构电性连接，所述蓄电池通过导线分别与音波信号处理模块、无线信号传输模块和GPS定位芯片电性连接，所述监测站点设置有与无线信号传输模块匹配的无线信号接收模块。
优选地所述运输管道连通有多个电控阀门，且电控阀门通过导线电性连接有无线信号接收器。
优选地所述运输管道连通有多个天然气管道增压泵。
优选地所述监测站点包括监测站服务软件包、泄漏监测数据服务器和运行监视终端。
优选地所述音波传感器的间距不大于100m，所述监测站点间距不大于50km。
优选地所述发电机构的内部设置有散热机构，所述发电机构电性连接于散热机构，所述发电机构上设置有与散热机构相配合的散热窗，所述散热窗上设置有防尘网，所述防尘网具体采用不锈钢材质制成。
优选地所述音波信号处理模块具体包括音波信号采集单元、音波信号分析单元和音波信号存储单元，所述音波信号存储单元内设置有加密单元和秘钥生成单元，所述监测站点通过Zigbee模块电性连接于加密单元和秘钥生成单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，通过设置发电机构，可以利用天然气运输的动能带动叶轮旋转，从而配合微型发电机进行发电，为音波传感器和监测机构供电，从而无需沿着运输管道铺设电缆，降低设备成本和减少电能损耗，保证监测管理系统可以持续运行，对运输管道进行实时监控；
2、该种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，通过设置音波传感器，可以实时监听运输管道内的声波，并通过音波信号处理模块对声波进行分析，一旦出现泄露情况，音波信号处理模块触发无线信号传输模块和GPS定位芯片，将泄漏情况传输给监测站点，从而即使提醒工作人员对运输管道进行处理。
附图说明
图1为本发明提出的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统运行结构示意图；
图2为本发明提出的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统的侧视结构示意图；
图3为本发明提出的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统的剖视结构示意图。
图中：1、运输管道；2、发电机构；21、支架；22、叶轮；23、微型发电机；3、音波传感器；4、监测机构；41、外壳；42、蓄电池；43、音波信号处理模块；44、无线信号传输模块；5、电控阀门。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-3，一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，包括运输管道1和监测站点，所述运输管道1的内壁设置有多个发电机构2，且发电机构2通过导线电性连接有音波传感器3和监测机构4，所述音波传感器3通过导线与监测机构4电性连接，所述发电机构2包括支架21、叶轮22和微型发电机23，所述支架21分别与微型发电机23和运输管道1的内壁固定连接，所述叶轮22与微型发电机23固定连接，且叶轮22与运输管道1同轴设置，所述监测机构4包括外壳41、蓄电池42、音波信号处理模块43、无线信号传输模块44和GPS定位芯片，所述外壳41与运输管道1的侧壁固定连接，所述蓄电池42通过导线与发电机构2电性连接，所述蓄电池42通过导线分别与音波信号处理模块43、无线信号传输模块44和GPS定位芯片电性连接，所述监测站点设置有与无线信号传输模块44匹配的无线信号接收模块。
所述运输管道1连通有多个电控阀门5，且电控阀门5通过导线电性连接有无线信号接收器,通过设置电控阀门5，可以在发现管道出现泄露、被盗等情况，及时通过无线信号远程操纵电控阀门5阻断运输管道1，从而减低险情发生概率，降低工作人员无法及时赶到所造成的损坏，实现远程止损的目的。
所述运输管道1连通有多个天然气管道增压泵，通过设置多个天然气管道增压泵，可以为运输管道1内的天然气增压，弥补天然气在运输以及带动发电机构2运行导致的动能和压力的损失。
所述监测站点包括监测站服务软件包、泄漏监测数据服务器和运行监视终端，通过设置与监测机构4匹配的APP即监测站服务软件包，配合泄漏监测数据服务器和位于监检机构的GPS定位芯片，可以更为精准的测算泄露位置，对监检机构传输的进行进一步分析，通过设置运行监视终端，方便监测人员人工监测，及时响应泄漏情况。
所述音波传感器3的间距不大于100m，所述监测站点间距不大于50km。
所述发电机构2的内部设置有散热机构，所述发电机构2电性连接于散热机构，所述发电机构2上设置有与散热机构相配合的散热窗，所述散热窗上设置有防尘网，所述防尘网具体采用不锈钢材质制成，通过在发电机构2内设置有散热机构，在发电机构2上设置有与散热机构相配合的散热窗，方便对发电机构2进行散热，避免因发电机构2长时间工作或者受外界高温天气影响而产生的高温，避免发电机构2因高温影响运作。
所述音波信号处理模块43具体包括音波信号采集单元、音波信号分析单元和音波信号存储单元，所述音波信号存储单元内设置有加密单元和秘钥生成单元，所述监测站点通过Zigbee模块电性连接于加密单元和秘钥生成单元，通过在音波信号处理模块43内设置有音波信号存储单元，方便对音波信号数据进行存储备份，并通过设置有加密单元和秘钥生成单元，将监测站点通过Zigbee模块电性连接于秘钥生成单元，工作人员能够在监测站点通过Zigbee模块远程对音波信号存储单元进行加密或者解密，提高了音波信号存储单元的安全性。
本发明中，运输管道1正常运行过程中，运输管道1内的天然气带动叶轮22转动，从而带动微型发电机23运行，微型发电机23运行时，分别为音波传感器3和监测机构4供电，音波传感器3监听运输管道1内的音波信号，并将信号传输给监测机构4，而监测机构4内蓄电池42接收并储存微型发电机23所产生电力，为音波信号处理模块43持续供电，音波信号处理模块43对音波传感器3捕捉到的发电机构2和天然气输送时产生的音波信号进行分析，并时刻监听有无异常音波，当运输管道1出现泄漏或不法份子盗取天然气时，音波信号处理模块43分析出音波传感器3传输的异常信号时，激活无线信号传输模块44和GPS定位芯片，向监测站点进行反馈，而监测站点内工作人员在接受信号后，可以及时对反馈的异常信号进行处理，根据泄漏选着控制电控阀门5紧急关闭和及时派遣工作人员对运输管道1进行现场处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，包括运输管道(1)和监测站点，其特征在于，所述运输管道(1)的内壁设置有多个发电机构(2)，且发电机构(2)通过导线电性连接有音波传感器(3)和监测机构(4)，所述音波传感器(3)通过导线与监测机构(4)电性连接，所述发电机构(2)包括支架(21)、叶轮(22)和微型发电机(23)，所述支架(21)分别与微型发电机(23)和运输管道(1)的内壁固定连接，所述叶轮(22)与微型发电机(23)固定连接，且叶轮(22)与运输管道(1)同轴设置，所述监测机构(4)包括外壳(41)、蓄电池(42)、音波信号处理模块(43)、无线信号传输模块(44)和GPS定位芯片，所述外壳(41)与运输管道(1)的侧壁固定连接，所述蓄电池(42)通过导线与发电机构(2)电性连接，所述蓄电池(42)通过导线分别与音波信号处理模块(43)、无线信号传输模块(44)和GPS定位芯片电性连接，所述监测站点(1)设置有与无线信号传输模块(44)匹配的无线信号接收模块。
2.根据权利要求1所述的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，其特征在于，所述运输管道(1)连通有多个电控阀门(5)，且电控阀门(5)通过导线电性连接有无线信号接收器。
3.根据权利要求1所述的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，其特征在于，所述运输管道(1)连通有多个天然气管道增压泵。
4.根据权利要求1所述的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，其特征在于，所述监测站点包括监测站服务软件包、泄漏监测数据服务器和运行监视终端。
5.根据权利要求1所述的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，其特征在于，所述音波传感器(3)的间距不大于100m，所述监测站点间距不大于50km。
6.根据权利要求1所述的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，其特征在于，所述发电机构(2)的内部设置有散热机构，所述发电机构(2)电性连接于散热机构，所述发电机构(2)上设置有与散热机构相配合的散热窗，所述散热窗上设置有防尘网，所述防尘网具体采用不锈钢材质制成。
7.根据权利要求1所述的一种天然气在长距离运输过程中的监测管理系统，其特征在于，所述音波信号处理模块(43)具体包括音波信号采集单元、音波信号分析单元和音波信号存储单元，所述音波信号存储单元内设置有加密单元和秘钥生成单元，所述监测站点通过Zigbee模块电性连接于加密单元和秘钥生成单元。
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