CN112801550A - 输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管道监测领域，具体说是一种输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统。包括管网、管网附属设备、数据远程采集站、高压气源接收场站、智能燃气表、在线管网仿真系统和云数据库；管网与数据远程采集站相连；数据远程采集站、阴保采集仪和高压气源接收场站将采集到的数据信息发送到在线管网仿真系统；在线管网仿真系统将收到的信息进行标识、识别、对比后发送到云数据库并进行显示；数据远程采集站与电源相连。数据远程采集站采集管网及管网附属设施的压力、温度、流量等参数。民用用气端的报警与采集，保险保障人民生命安全。读取现有的GIS或SCADA系统基础数据信息，进行智能分析，优化厂站仪器仪表与管网基础设施，防止和防控设备运行性能故障。

Description

输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统
技术领域
本发明涉及管道监测领域，具体说是一种输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统。
背景技术
管道作为当今五大运输工具之一，在经济发展和人民生活中的地位越来重要。截至2019年底，国内油气管网总长约90万公里。因此，油气管道公共安全隐患严重，存在野蛮第三方施工挖掘、人为破坏油气管道、打孔盗油气、管道腐蚀、电流干扰破坏、不符合安全要求的交叉、穿跨越、厂站设备、用气端(民用)、管网井室设施等多类隐患。所以，实现安全监控、预警、防止和减少破坏沿线设施事故发生而导致的国家财产损失与人民生命的安全，是需行业主管部门高度重视的政治使命责任感。
当今监测技术，基本是管道泄漏后的报警技术，对于企业管理较为单一性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，以解决上述提到的至少一部分问题。
管网管理系统，包括管网、管网附属设备、数据远程采集站、高压气源接收场站、智能燃气表、在线管网仿真系统和云数据库；
所述管网与数据远程采集站相连；所述管网附属设备内设有阴保采集仪；
所述数据远程采集站、阴保采集仪和高压气源接收场站将采集到的数据信息发送到在线管网仿真系统；
所述数据远程采集站包括震动模块、泄漏模块、RTU模块、物联网模块和阴保模块；
所述在线管网仿真系统将收到的信息进行标识、识别、对比后发送到云数据库并进行显示；
所述数据远程采集站与电源相连。
进一步地，所述电源包括太阳能板，太阳能板与数据远程采集站之间设有电源转换器。
进一步地，所述电源转换器与备用电源相连。
进一步地，所述管网包括高压管网、中压管网和低压管网。
进一步地，所述管网附属设备包括井室和气源转换压力箱柜。
进一步地，所述高压气源接收场站还包括管道运行优化系统，根据高压气源接收场站中阀门、可燃报警器、火灾报警器、流量计、调压装置、切断装置、清管器跟踪定位系统的性能参数，优化管道运行。
进一步地，还包括离线管网仿真系统，离线管网仿真系统用于管网规划与信息读取、场站参数提供、民用能源信息统计和管容计算。
进一步地，所述在线管网仿真系统与地理信息系统和数据采集与监控系统相连；
在线管网仿真系统将地理信息系统和数据采集与监控系统的数据与数据远程采集站、高压气源接收场站、智能燃气表的数据信息进行建模后对比与识别，把识别后的数据危险信息反馈给云数据库；
所述云数据库与显示模块、报警模块、语音提示模块相连。
进一步地，所述智能燃气表用于计量燃气用量，其内设有物联网模块、定位模块、报警模块用于泄露定位和报警。
进一步地，所述智能燃气表与和气源转换压力箱柜和远程控制阀相连，气源转换压力箱柜用于监测压力、流量和温度，远程控制阀用于远程控制民用输送管道的进户总阀门启闭。
本发明的优点：
管道上安装数据远程采集站，采集管网及管网附属设施的压力、温度、流量等参数。民用用气端的智能报警与智能采集，“双重”保险保障人民生命安全。端口连接读取现有的GIS或SCADA系统基础数据信息，进行智能分析，优化厂站仪器仪表与管网基础设施，防止和防控设备运行性能故障，对设施设备透明化管理与全员参与；
预测管网潜在威胁及优化管网基础，监测企业基础设施运行状态，防止泄漏民生环境负面效应，减少企业物力人力的资金投入。
附图说明
图1为输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统的结构框图；
中管网1，高压管网101，中压管网102，低压管网103，管网附属设备2，气源转换压力箱柜201，井室202，数据远程采集站3，震动模块301、泄漏模块302、RTU模块303，第一物联网模块304，阴保模块305，高压气源接收场站4，管道运行优化系统401，智能燃气表5，第二物联网模块501、第一报警模块503，定位模块502，在线管网仿真系统6，云数据库7，显示模块8，离线管网仿真系统9，地理信息系统10，数据采集与监控系统11，第二报警模块12，语音提示模块13。
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。
如图1所示：
输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统包括管网1、管网附属设备2、数据远程采集站3、高压气源接收场站4、智能燃气表5、在线管网仿真系统6和云数据库7，利用在线采集、读取、建模的形式，将输送的压力管网、场站、用气端(工商民业户)、管网附属设备、管网安全范围内相关的场站、管道等流体动态行为、潜在威胁数据，再把采集的数据通过在线管网仿真系统标识、识别、对比后发送到云数据库并进行显示、联动报警、定位展示。
管网1包括高压管网101、中压管网102、低压管网103，管网1与数据远程采集站3相连；管网附属设备2包括井室202和气源转换压力箱柜201，主要通过管网附属设备内的阴保采集仪、第三物联网模块、泄漏模块实现对金属管网阴极保护的电流、电极、电位、腐蚀程度检测，同时井室202内有泄漏发生或丢失也起到报警定位功能。
数据远程采集站3(编号：GD-SCZ-SYX)，主要集成管网附属设施、输送管网的相关信息，信息采集主要为震动模块301(VF传感器)、泄漏模块302、阴保模块305(ZDZY-1-12Q)，由RTU模块303端口链接(220VAC，500W，50Hz)，通过第一物联网模块304(NLK-8AI-4AO)发送至云数据库7和在线管网仿真系统6；通过震动模块301、泄漏模块302采集管网安全范围内的第三方施工作业的数据信息，在线管网仿真系统6读取GIS或SCADA系统的数据信息，进行识别、对比信息，最终把潜在威胁的信号或泄露发生的信号发送给云数据库7并在显示模块8(调度管理中心显示屏)上显示，包括危险类型和危险所在区域，并且也会同步推送相关信息至第二报警模块12进行报警，第二报警模块12可以安装在工作人员工作手机端，相关区域负责人会及时接收到事故信息赶往现象做应急处理。
高压气源接收场站4，在线管网仿真系统6一方面读取高压气源接收场站已经安装的工艺管线的温度、压力、流量，工艺设备的阀门、可燃报警器、火灾报警器、流量计、调压装置、切断装置、清管器设备跟踪系统等其他设备的性能参数信息。另一方面读取高压气源接收4已有或者在建设的场站终端的数据，在线管网仿真系统6是通过对场站的基础数据提供后进行建模，以数字孪生的形式，把SCADA数据采集与监控系统的数据、现场的基础数据信息等通过仿真建模的数据形式形成明显的对比，而后在显示模块上展现出直观的画面与泄漏和位置等信息提示。
民用智能燃气表5，把用气量、表户信息传送云数据库7，信息同步；智能燃气表5内兼含第二物联网模块501、第一报警模块(泄漏和防盗功能)与定位模块功能，并由气源转换压力箱柜201进行监测，主要是监测压力、流量、温度变化等信息。现实中民用一层控制总阀门基本上都是铜制阀门，需要人为手动开启，但是实际工作中存在一定的居民不配合或者是突发事故面前工作棘手，为防止突发事故的顺利安全解决，减少工作中不必要的麻烦，安装远程控制阀14，用于远程控制民用输送管道的进户总阀门启闭，可有效解决该问题。通过以上技术手段能实现管理经营企业全方位监控、管理企业区域负责人员或应急管理部门监管应急实时监控。
在线管网仿真系统6(Varisim反馈场站、管道流体动态行为)通过读取GIS系统10(地理信息系统)和SCADA系统11(数据采集与监控系统)的现有采集的数据与现场采集的数据远程采集站3、高压气源接收场站4、民用三方(智能燃气表5)的数据信息，进行建模后对比与识别，把识别后的数据危险信息反馈给云数据库7，云数据库7接收到危险信息在显示模块8上显示，并通过第二报警模块12、语音提示模块13发出危险信息提示与鸣叫。
进一步地，还包括离线仿真系统9，仿真系统分为离线仿真与在线仿真，主要区别就是组态不同，离线仿真系统9的安装主要目的就是对管网规划与信息读取，场站参数提供，民用能源信息统计，管容计算能够及时整理，达到完全监控的情况下及时给予相关单位或部门提供准确的信息，确保生产安稳、确保信息及时化、确保管理企业网格化管理优化效率。
进一步地，数据远程采集站3的供电，是由太阳能板16供电(100W多晶)，通过电源转换器15(12V/4)供电，但是太阳能供电系统也使用备用电源17(UPS 12V/200AH)突发应急使用。
进一步地，高压气源接收场4站还包括管道运行优化系统401，根据高压气源接收场站中阀门、可燃报警器、火灾报警器、流量计、调压装置、切断装置、清管器跟踪定位系统的性能参数，优化管道运行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：包括管网、管网附属设备、数据远程采集站、高压气源接收场站、智能燃气表、在线管网仿真系统和云数据库；
所述管网与数据远程采集站相连；所述管网附属设备内设有阴保采集仪；所述数据远程采集站包括震动模块、泄漏模块、RTU模块、物联网模块和阴保模块；
所述数据远程采集站、阴保采集仪和高压气源接收场站将采集到的数据信息发送到在线管网仿真系统；
所述在线管网仿真系统将收到的信息进行标识、识别、对比后发送到云数据库并进行显示；
所述数据远程采集站与电源相连。
2.根据权利要求1所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：所述电源包括太阳能板，太阳能板与数据远程采集站之间设有电源转换器。
3.根据权利要求2所述的管网管理系统，其特征在于：所述电源转换器与备用电源相连。
4.根据权利要求1所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：所述管网包括高压管网、中压管网和低压管网。
5.根据权利要求1所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：所述管网附属设备包括井室和气源转换压力箱柜。
6.根据权利要求1所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：
所述高压气源接收场站还包括管道运行优化系统，根据高压气源接收场站中阀门、可燃报警器、火灾报警器、流量计、调压装置、切断装置、清管器跟踪定位系统的性能参数，优化管道运行。
7.根据权利要求1所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：
还包括离线管网仿真系统，离线管网仿真系统用于管网规划与信息读取、场站参数提供、民用能源信息统计和管容计算。
8.根据权利要求1所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：所述在线管网仿真系统与地理信息系统和数据采集与监控系统相连；
在线管网仿真系统将地理信息系统和数据采集与监控系统的数据与数据远程采集站、高压气源接收场站、智能燃气表的数据信息进行建模后对比与识别，把识别后的数据危险信息反馈给云数据库；
所述云数据库与显示模块、报警模块、语音提示模块相连。
9.根据权利要求1所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：所述智能燃气表用于计量燃气用量，其内设有物联网模块、定位模块、报警模块用于泄露定位和报警。
10.根据权利要求5所述的输配管网及附属设施综合监管监控与应急管理平台系统，其特征在于：所述智能燃气表与和气源转换压力箱柜和远程控制阀相连，气源转换压力箱柜用于监测压力、流量和温度，远程控制阀用于远程控制民用输送管道的进户总阀门启闭。
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