CN114321717A - 一种具有数据采集监测功能的智能调压系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃气输配技术领域，公开了一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，包括数据采集装置、传输装置和服务器；所述数据采集装置用于采集燃气输送参数，所述传输装置用于获取燃气输送参数并上传至服务器；所述服务器用于根据燃气输送参数判断输送过程是否异常；解决了现有技术燃气发生异常传输时反馈过程长、危险系数高的问题。

Description

一种具有数据采集监测功能的智能调压系统

技术领域

本发明属于燃气输配技术领域，具体涉及一种具有数据采集监测功能的智能调压系统。

背景技术

随着我国的经济发展和城市化进程的加快，国内天然气输送系统设施正在不断建设和完善，输送系统包括门站、配送管网、储气设施和调压系统等组成，其中调压系统在城市燃气供应系统中占有非常重要的地位，调压系统由调压器和支路管道以及其他附属设备组成，其中调压器将高压的燃气输出为稳定的低压燃气，再由支路管道输送至下游的燃气点，无论下游燃气点的增加或减少，调压器使输出的燃气压力值稳定不变，保证下游燃气点供气压力稳定；因此调压系统的稳定性和可靠性对燃气供应有巨大的影响；并且燃气是一种易燃易爆的透明气体，一旦发生事故对社会的危害性大，甚至会造成人民生命财产损失。

而现有技术的调压系统无法对燃气在输送过程中调压前和调压后的燃气压力进行实时监测，工作人员总是在下游燃气点供气不足或者气压不稳时，才会收到燃气异常的反馈，这样的反馈过程耗时久、反馈效率低，严重影响下游燃气点正常使用，并且燃气异常时间越长，危险系数就越高。因此亟需一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，能够实时对燃气输送过程进行监测，解决现有技术燃气传输异常的反馈过程长、危险系数高的问题。

发明内容

本发明意在提供一种具有数据采集监测功能的智能调压系统,解决了现有技术燃气发生异常传输时反馈过程长、危险系数高的问题。

本发明提供的基础方案：一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，包括数据采集装置、传输装置和服务器；所述数据采集装置用于采集燃气输送参数，所述传输装置用于获取燃气输送参数并上传至服务器；所述服务器用于根据燃气输送参数判断输送过程是否异常；

所述燃气输送参数包括进气口压力、出气口压力和支路管道压力；

所述数据采集装置包括进气压力传感器、出气压力传感器和管道压力传感器；所述进气压力传感器位于调压器的进气口，所述进气压力传感器用于监测调压器的进气口压力，所述出气压力传感器位于调压器的出气口处，所述出气压力传感器监测出气口压力；所述管道压力传感器位于支路管道中，所述管道压力传感器用于监测支路管道中的压力。

本发明的原理及优点在于：通过数据采集装置能够实时获取燃气输送参数，由传输装置将燃气输送参数上传至服务器，服务器根据燃气输送参数判断燃气的输送状态是否异常，工作人员通过查看服务器的判断结果即可得知燃气传输过程是否异常；本方案的有益效果在于：分别在调压器进气口、出气口、支路管道内设置压力传感器，分段对燃气输送过程中的输送状态进行监测，提高燃气输送异常监测的全面性和准确性。跟现有技术的燃气异常反馈方式相比，本方案通过燃气输送参数判断燃气传输是否异常的准确性更高，并且数据采集装置实时获取燃气输送参数，使工作人员能够通过服务器快速得知燃气的输送状态，跟下游燃气点供气不足或气压不稳时才能得知燃气异常相比，本方案缩短了输送异常的发现时间，提高了输送异常的反馈效率，工作人员能在第一时间发现燃气传输异常，降低燃气异常对社会带来的影响和危险性。

进一步，还包括调压控制器；所述调压控制器用于根据进气口压力和出气口压力控制调压器调节燃气的出气量和出气压力。

有益效果：传统的调压器都是纯机械结构，在调节时，根据出气口的压力大小推动机械结构进行调节；这种调节方式智能化水平较低，随着机械零部件的磨损，调压器对出气量和进气量的调节精度也会降低；跟传统的调压器相比，本方案通过监测进气口压力值是否达到标准进气口压力范围值，若进气口压力值过小，则无论如何调节出气口的出气量，出气口的压力值都达不到标准出气口压力范围；当进气口压力值位于标准进气口压力范围内，出气口的压力超过标准出气口压力范围值时，则启动调压器对出气口的出气量进行调节，进而达到调节出气压力的目的，提高出气口的燃气压力稳定性。

进一步，所述服务器包括判断模块和通信模块：

所述判断模块用于根据进气口压力、出气口压力、支路管道压力和判断规则判断输送过程中是否存在异常；

所述通信模块用于当输送过程存在异常时，向工作人员发送提示信息。

有益效果：通信模块在输送过程存在异常时向工作人员发送提示信息，能够使工作人员快速得知燃气输送出现异常，及时对调压系统进行检修，避免工作人员因为忙碌或疏忽没有及时注意判断模块的判断结果，降低燃气异常对下游燃气点造成的影响和危害性。

进一步，所述判断规则如下：

判断进气口压力是否超出进气口标准压力范围值，若是，则判断燃气进气段输送异常；

若进气口压力在标准进气口压力范围值内，判断出气口压力的波动值是否超出标准出气压力范围值，若是，则判断调压器异常；

若进气口压力在标准进气口压力范围值内，出气口压力在标准出气压力范围值内，则计算出气口压力与支路管道压力的差值，判断差值是否超出标准压力差值；若是，则判断燃气支路管道输送异常。

有益效果：若支路管道的压力值出现异常，可能是出气口的压力异常或者支路管道出现泄露；若出气口的压力出现异常，可能是调压器异常或是进气口压力出现异常，因此，设定进气口标准压力范围值，先判断进气口压力是否异常，进而再对出气口、支路管道的压力是否异常进行判断，提高判断的合理性和准确性。

进一步，所述提示信息包括异常判断结果；所述异常判断结果包括：进气段输送异常、调压器异常、支路管道输送异常。

有益效果：通过向工作人员发送异常判断结果，能够缩短工作人员在调压系统中的检修范围，帮助工作人员快速锁定异常发生位置，及时采取补救措施，缩短燃气异常时间，降低燃气异常的危害性。

进一步，所述支路管道包括多个，每个支路管道中安装有管道压力传感器；所述管道压力传感器具有不重复的编号；所述传输装置还用于获取管道压力传感器编号并上传至服务器；

所示提示信息还包括异常支路管道的管道压力传感器编号。

有益效果：一个调压系统对应多个下游燃气点，因此调压系统包括多个支路管道，每个支路管道中均设有管道压力传感器，所述传输装置获取管道压力传感器的监测值同时获取该管道压力传感器的编号，当该支路管道存在输送异常时，通信模块将该支路管道的管道压力传感器编号发送给工作人员，工作人员通过管道压力传感器的编号锁定具体哪一个支路管道出现问题，及时采取补救措施，缩短燃气异常时间，降低燃气异常的危害性；同时，根据各支路管道的压力监测结果，燃气公司能够得出各输送管道的输送能力和输差，进而对输送管道系统提供进一步的改进思路。

进一步，所述执行程序中还包括地图模块、标记模块和查询模块；所述地图模块用于存储调压器和分支管道的分布图；所述标记模块用于在分布图上标记数据采集装置的具体位置和编号；所述查询模块用于根据管道压力传感器编号查询所在支路管道的具体位置；所述提示信息还包括异常支路管道的具体位置。

有益效果：便于工作人员使用管道压力传感器编号找到支路管道所在的具体位置，即使工作人员对分支管道和调压器的分布情况不熟悉，也能快速地找到燃气异常范围，缩短工作人员的检修时间，降低燃气异常对下游燃气点造成的影响。

进一步，所述燃气输送参数还包括调压温度，所述数据采集装置还包括温度传感器，所述温度传感器用于位于调压器内，所述温度传感器用于监测调压温度；

所述判断模块还用于当调压温度超过设定温度范围时，判断燃气输送过程异常。

有益效果：调压器在将燃气从高压调节至低压后，燃气温度会随之降低，因此通过调压温度判断燃气输送过程是否异常，提高调压系统数据采集监测的多样性，提高燃气输送异常判断的全面性和准确性，提高了人民生命财产安全性。

附图说明

图1为本发明一种具有数据采集监测功能的智能调压系统实施例一的结构示意图。

图2为本发明一种具有数据采集监测功能的智能调压系统实施例一的控制示意图

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：进气压力传感器1、调压器2、出气压力传感器3、支路管道4、管道压力传感器5、下游燃气点6。

实施例一

如附图1所示：一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，包括调压器2、支路管道4、数据采集装置、传输装置和服务器；调压器2将高压的燃气输出为稳定的低压燃气，再由支路管道4输送至下游燃气点6；

所述调压器2包括调压器2本体，所述调压器2本体上设有进气口和出气口，所述进气口处设置有进气压力传感器1，所述出气口处设置有出气压力传感器3；

所述调压器2本体还包括步进电机，所述步进电机上设有调压控制器，所述调压控制器分别与进气压力传感器1、出气压力传感器3电连接。

所述调压器2本体还设有调压器2膜片、调压弹簧和调压块，所述调压弹簧的一端与所述调压器2膜片连接，所述调压弹簧的另一端与所述调压块连接，所述步进电机通过传动机构与调压块连接；

所述调压控制器根据进气压力传感器1和出气压力传感器3的监测值控制步进电机移动调压块，通过调压块调节燃气的出气量和进气量，以此完成燃气压力调节，该过程属于现有技术，此处不再赘述。

所述数据采集装置用于采集燃气输送参数，所述燃气输送参数包括进气口压力、出气口压力、支路管道4压力和调压温度；所述传输装置用于获取燃气输送参数并上传至服务器；所述服务器用于根据燃气输送参数判断输送过程是否异常；

所述数据采集装置还包括温度传感器，所述温度传感器用于位于调压器2内，所述温度传感器用于监测调压温度；

所述数据采集装置还包括管道压力传感器5；所述管道压力传感器5位于支路管道4中，所述管道压力传感器5用于监测支路管道4中的压力。本实施例中，所述智能调压系统包括多条支路管道4，每个支路管道4中安装有管道压力传感器5；所述管道压力传感器5具有不重复的编号；所述传输装置还用于获取管道压力传感器5编号并上传至服务器；

如附图2所示，所述服务器包括判断模块、通信模块、地图模块、标记模块和查询模块：

所述地图模块用于存储调压器2和分支管道的分布图；

所述标记模块用于在分布图上标记数据采集装置的具体位置和编号；

所述查询模块用于根据管道压力传感器5编号查询所在支路管道4的具体位置；

所述判断模块用于根据进气口压力、出气口压力、支路管道4压力和判断规则判断输送过程中是否存在异常；

所述判断规则如下：

若调压温度超过设定温度范围时，判断燃气输送过程异常；

判断进气口压力是否超出进气口标准压力范围值，若是，则判断燃气进气段输送异常；

若进气口压力在标准进气口压力范围值内，判断出气口压力的波动值是否超出标准出气压力范围值，若是，则判断调压器2异常；

若进气口压力在标准进气口压力范围值内，出气口压力在标准出气压力范围值内，则计算出气口压力与支路管道4压力的差值，判断差值是否超出标准压力差值；若是，则判断燃气支路管道4输送异常。

所述通信模块用于当输送过程存在异常时，向工作人员发送提示信息；所述提示信息包括异常判断结果、异常支路管道4的管道压力传感器5编号和异常支路管道4的距离位置；所述异常判断结果包括：进气段输送异常、调压器2异常、支路管道4输送异常。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：所述执行程序还包括预测模块、分析模块、关联模块创建模块和交流模块：

所述预测模块用于当调压系统中出现一处传输位置异常时，预测出N分钟后会受到该处异常影响的其他传输位置，将预测出的其他传输位置与该异常传输位置进行关联；

所述分析模块用于当调压系统中出现多处传输位置存在异常时，分析所有传输位置的异常是否存在关联；

所述关联模块用于将调压系统中有关联的异常传输位置进行绑定，生成一个异常事件；

所述创建模块用于创建交流群，将一个异常事件中的相关负责人加入该交流群；

所述交流模块用于在交流群中更新异常事件的最新动态；

本实施例的技术原理及有益效果：当一个分支管道出现异常，或者调压器出现异常时，下游的多处数据采集装置会采集到异常的数据，若这些异常位置不属于一个相关人员负责，这些负责人员之间无法进行交流，不能及时地对主要异常位置进行排查和维修。因此通过分析模块和预测模块将可能出现或者已经出现的异常位置进行关联，判断其是否为一个异常事件，例如当调压器出现出气口压力异常时，则下游的分支管道的数据采集装置皆出现异常，或者即将在N分钟内会出现异常，因此能够判断下游的分支管道异常与该出气口压力异常存在关联；将该调压器异常与下游的所有分支管道异常判断为一个异常事件；

由于这些分支管道可能归属于多个相关负责人，通信模块向多个相关负责人发送提示信息，这些负责人需要各自对负责的分支管道或者调压器进行检修，相互之间缺乏沟通，使总的检修工作增加；因此将一个异常事件的相关负责人加入一个交流群，该交流群可以是所述调压系统中内部交流群，也可以是其他社交软件的交流群，相关负责人能够在该交流群中进行沟通交流，更新该异常时间的最新状态，相关负责人能够知晓该异常事件的主要原因，从而对自己负责区域的异常进行迅速检修，极大地减少了部分相关负责人的检修工作，并且各相关负责人能够在群里相互监督，相互帮助，提高该异常时间的解决效率。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：包括数据采集装置、传输装置和服务器；所述数据采集装置用于采集燃气输送参数，所述传输装置用于获取燃气输送参数并上传至服务器；所述服务器用于根据燃气输送参数判断输送过程是否异常；

所述燃气输送参数包括进气口压力、出气口压力和支路管道压力；

所述数据采集装置包括进气压力传感器、出气压力传感器和管道压力传感器；所述进气压力传感器位于调压器的进气口，所述进气压力传感器用于监测调压器的进气口压力，所述出气压力传感器位于调压器的出气口处，所述出气压力传感器监测出气口压力；所述管道压力传感器位于支路管道中，所述管道压力传感器用于监测支路管道中的压力。

2.根据权利要求1所述的一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：还包括调压控制器；所述调压控制器用于根据进气口压力和出气口压力控制调压器调节燃气的出气量和出气压力。

3.根据权利要求2所述的一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：所述服务器包括判断模块和通信模块：

所述判断模块用于根据进气口压力、出气口压力、支路管道压力和判断规则判断输送过程中是否存在异常；

所述通信模块用于当输送过程存在异常时，向工作人员发送提示信息。

4.根据权利要求3所述的一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：所述判断规则如下：

判断进气口压力是否超出进气口标准压力范围值，若是，则判断燃气进气段输送异常；

若进气口压力在标准进气口压力范围值内，判断出气口压力的波动值是否超出标准出气压力范围值，若是，则判断调压器异常；

若进气口压力在标准进气口压力范围值内，出气口压力在标准出气压力范围值内，则计算出气口压力与支路管道压力的差值，判断差值是否超出标准压力差值；若是，则判断燃气支路管道输送异常。

5.根据权利要求4所述的一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：所述提示信息包括异常判断结果；所述异常判断结果包括：进气段输送异常、调压器异常、支路管道输送异常。

6.根据权利要求4所述的一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：所述支路管道包括多个，每个支路管道中安装有管道压力传感器；所述管道压力传感器具有不重复的编号；所述传输装置还用于获取管道压力传感器编号并上传至服务器；

所示提示信息还包括异常支路管道的管道压力传感器编号。

7.根据权利要求6所述的一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：所述执行程序中还包括地图模块、标记模块和查询模块；所述地图模块用于存储调压器和分支管道的分布图；所述标记模块用于在分布图上标记数据采集装置的具体位置和编号；所述查询模块用于根据管道压力传感器编号查询所在支路管道的具体位置；所述提示信息还包括异常支路管道的具体位置。

8.根据权利要求3所述的一种具有数据采集监测功能的智能调压系统，其特征在于：所述燃气输送参数还包括调压温度，所述数据采集装置还包括温度传感器，所述温度传感器用于位于调压器内，所述温度传感器用于监测调压温度；

所述判断模块还用于当调压温度超过设定温度范围时，判断燃气输送过程异常。

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