CN114566026B - 输气站数据自动测控装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输气站数据自动测控装置、系统及方法，属于输气站可燃气体泄漏监测技术领域，通过气体浓度传感器、消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置之间的配合，可分级准确判断输气站燃气泄露的具体情况，判断是否存在安全隐患；并且，由于工作人员在转移过程中操作瑕疵引起过的燃气泄露，通过本装置可自动取消泄露报警，消除对应急工作造成的不必要麻烦；并且，在判断是否需要取消泄露报警时，通过通风检测装置、气体激光扫描探测仪的配合判断，形成首次检测判断和二次检测验证的判断体系，极大程度上降低了安全隐患。

Description

输气站数据自动测控装置、系统及方法

技术领域

本发明属于输气站可燃气体泄漏监测技术领域，具体涉及输气站数据自动测控装置、系统及方法。

背景技术

天然气输气站对于可燃气体泄漏监测采用的技术主要有催化燃烧式、电化学式、红外式、超声波型等，但由于技术的局限性，无法全面准确实现现场气体泄露的监测，站内装设的可燃气体泄漏报警器存在较多误动作的可能。

输送燃气到站区时，输送车辆运输的燃气需要转移到站区的燃气储存区（压缩机组等），如果工作人员在转移过程中操作存在瑕疵，则可能泄露少量燃气，但是这种燃气泄露情况不会引起相关事故，泄露的燃气会在短时间内散去，而在这段时间内可燃气体有可能会触发泄露报警器，从而引起较多燃气泄露防治设备自动触发，造成不必要的损失，并且也会引起相关应急工作人员的恐慌。同样的，站区的燃气储存区（压缩机组等）向天然气汽车转移燃气时，工作人员在转移过程中操作存在瑕疵时也有可能出现上述情况。

因此，现阶段需设计输气站数据自动测控装置、系统及方法，来解决以上问题。

发明内容

本发明目的在于提供输气站数据自动测控装置、系统及方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，输送燃气到站区时，输送车辆运输的燃气需要转移到站区的燃气储存区（压缩机组等），如果工作人员在转移过程中操作存在瑕疵，则可能泄露少量燃气，但是这种燃气泄露情况不会引起相关事故，泄露的燃气会在短时间内散去，而在这段时间内可燃气体有可能会触发泄露报警器，从而引起较多燃气泄露防治设备自动触发，造成不必要的损失，并且也会引起相关应急工作人员的恐慌。同样的，站区的燃气储存区（压缩机组等）向天然气汽车转移燃气时，工作人员在转移过程中操作存在瑕疵时也有可能出现上述情况。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

输气站数据自动测控装置，包括气体浓度传感器、消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置；

所述气体浓度传感器用于检测输气站燃气转移区域的燃气浓度是否超过燃气浓度预设值；

所述消散时间计时器用于检测燃气浓度在超过燃气浓度预设值情况下的持续时长，并判断持续时长是否超过持续时长预设值；

所述泄露报警装置用于在持续时长超过持续时长预设值时进行燃气泄露报警；

所述通风检测装置用于检测输气站燃气转移区域的通风强度，并判断通风强度是否满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值，所述燃气消散时长与所述持续时长预设值匹配；

所述气体激光扫描探测仪用于在通风强度不满足通风强度预设值时检测输气站燃气转移区域燃气的覆盖面积，并判断覆盖面积是否超出覆盖面积预设值；

所述泄露报警自动取消装置用于在覆盖面积未超出覆盖面积预设值时自动关停所述泄露报警装置。

进一步的，所述气体浓度传感器常开，所述消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置常闭；

检测到输气站燃气转移区域的燃气浓度超过燃气浓度预设值时，所述消散时间计时器开启；

判断出持续时长超过持续时长预设值时，所述泄露报警装置和通风检测装置开启；

判断出通风强度不满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值时，所述气体激光扫描探测仪开启；

判断出覆盖面积未超出覆盖面积预设值时，所述泄露报警自动取消装置开启。

进一步的，还包括辅助通风装置，所述辅助通风装置用于向输气站燃气转移区域提供辅助通风；

所述辅助通风装置常闭；

判断出通风强度不满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值，且判断出覆盖面积超出覆盖面积预设值时，所述辅助通风装置开启；

所述辅助通风装置提供辅助通风的强度记为辅助通风强度；

所述辅助通风强度、燃气浓度、覆盖面积三者为绑定匹配关系。

进一步的，还包括辅助计时器和辅助通风故障检测装置，所述辅助计时器和辅助通风故障检测装置常闭；

所述辅助通风装置开启时，所述辅助计时器开始计时，其计时时长记为辅助持续时长；

当所述辅助持续时长超过辅助持续时长预设值时，所述辅助通风故障检测装置开启；

所述辅助通风故障检测装置用于检测所述辅助通风装置是否故障。

进一步的，还包括通风故障报警器，所述通风故障报警器用于进行辅助通风装置的故障报警；

所述通风故障报警器常闭；

当检测到所述辅助通风装置故障时，所述通风故障报警器开启。

进一步的，还包括燃气浓度异常定位器和消防异常定位器；

所述燃气浓度异常定位器用于采集输气站燃气转移区域的燃气浓度异常的精确定位信息；

所述消防异常定位器用于采集输气站燃气转移区域内可与燃气浓度异常形成联动异常的精确定位信息；

所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器常闭；

当检测到所述辅助通风装置故障时，所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器开启。

进一步的，所述消防异常定位器包括但不限于温度异常定位器；

所述温度异常定位器用于采集输气站燃气转移区域内温度异常的精确定位信息。

进一步的，还包括图像采集装置；

所述图像采集装置用于采集输气站燃气转移区域内的图像数据，并判断在应急时间段内应急工作人员是否到达所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器所采集的位置；

所述图像采集装置常闭，当检测到所述辅助通风装置故障时，所述图像采集装置开启。

输气站数据自动测控系统，包括如上述的输气站数据自动测控装置，还包括数据监控中心，所述数据监控中心用于与所述输气站数据自动测控装置进行数据交互。

输气站数据自动测控方法，采用如上述的输气站数据自动测控装置进行输气站数据自动测控。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本方案其中一个有益效果在于，通过气体浓度传感器、消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置之间的配合，可分级准确判断输气站燃气泄露的具体情况，判断是否存在安全隐患；并且，由于工作人员在转移过程中操作瑕疵引起过的燃气泄露，通过本装置可自动取消泄露报警，消除对应急工作造成的不必要麻烦；并且，在判断是否需要取消泄露报警时，通过通风检测装置、气体激光扫描探测仪的配合判断，形成首次检测判断和二次检测验证的判断体系，极大程度上降低了安全隐患。

附图说明

图1为本申请实施例的结构示意图。

图2为本申请实施例的工作原理流程示意图。

图3为本申请实施例的一个优化结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

输送燃气到站区时，输送车辆运输的燃气需要转移到站区的燃气储存区，如果工作人员在转移过程中操作存在瑕疵，则可能泄露少量燃气，但是这种燃气泄露情况不会引起相关事故，泄露的燃气会在短时间内散去，而在这段时间内可燃气体有可能会触发泄露报警器，从而引起较多燃气泄露防治设备自动触发，造成不必要的损失，并且也会引起相关应急工作人员的恐慌。同样的，站区的燃气储存区（压缩机组等）向天然气汽车转移燃气时（加气枪在加完气后，出现加气阀门关闭不及时的情况），工作人员在转移过程中操作存在瑕疵时也有可能出现上述情况。

如图1所示，提出一种输气站数据自动测控装置，包括气体浓度传感器、消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置；

所述气体浓度传感器用于检测输气站燃气转移区域的燃气浓度是否超过燃气浓度预设值；其中，燃气浓度预设值根据各个输气站自身属性预设的安全隐患边界值；气体浓度传感器是输气站常规配置，可以作为本方案整个测控装置的触发环节，后续的环节依托于气体浓度传感器的检测结果而适应性动作。

所述消散时间计时器用于检测燃气浓度在超过燃气浓度预设值情况下的持续时长，并判断持续时长是否超过持续时长预设值；当上述的工作人员在转移过程中操作瑕疵引起的少量燃气泄露是不存在安全隐患的；所以，当气体浓度传感器检测到泄露的燃气浓度异常时，需判断此时的燃气浓度异常是不是属于工作人员在转移过程中操作瑕疵引起的；如果是，则上述持续时长应不超过持续时长预设值，持续时长预设值是根据工作人员在转移过程中操作瑕疵引起过的燃气泄露的历史持续时长设定。

所述泄露报警装置用于在持续时长超过持续时长预设值时进行燃气泄露报警；若上述持续时长超过根据历史持续时长数据设定的持续时长预设值，则可初步判断此时的燃气泄露可能存在安全隐患，所以启动燃气泄露报警。

所述通风检测装置用于检测输气站燃气转移区域的通风强度，并判断通风强度是否满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值，所述燃气消散时长与所述持续时长预设值匹配。上述的燃气持续时长异常时，也有可能是燃气泄露不存在安全隐患，但因为输气站本身属性所导致误判的情况；比如输气站通风情况较差，导致上述持续时长异常。因此，引入通风检测装置实时检测输气站燃气转移区域的通风强度，并判断此时通风强度是否满足通风强度预设值，也就是说，此时的通风强度相较于工作人员在转移过程中操作瑕疵引起过的燃气泄露的历史数据而言是否偏弱，达不到通风强度的历史情况，则燃气消散时长肯定会偏长；这种情况下实际上也不存在安全隐患，但泄露报警装置还是会持续启动动作，对应急工作造成不必要的麻烦；如果直接根据通风检测装置的检测结果取消泄露报警装置的报警动作又会存在一定风险；所以需要设计一个检验环节来进一步降低安全隐患风险。

所述气体激光扫描探测仪用于在通风强度不满足通风强度预设值时检测输气站燃气转移区域燃气的覆盖面积，并判断覆盖面积是否超出覆盖面积预设值；此处考虑工作人员在转移过程中操作瑕疵引起过的燃气泄露不存在安全隐患；所以燃气浓度和覆盖面积肯定是呈现反比的，也就是说燃气泄露量是一定的，如果燃气浓度越高，则覆盖面积会越小，如果燃气浓度越低，则覆盖面积会越大；因此，设计气体激光扫描探测仪作为上述的检验环节，当燃气浓度超过燃气浓度预设值、且覆盖面积也超过覆盖面积预设值，则可判断燃气泄露存在安全隐患；当燃气浓度超过燃气浓度预设值、且覆盖面积未超过覆盖面积预设值，则可判断燃气泄露不存在安全隐患；从而完成检验环节。

所述泄露报警自动取消装置用于在覆盖面积未超出覆盖面积预设值时自动关停所述泄露报警装置。

上述方案中，通过气体浓度传感器、消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置之间的配合，可分级准确判断输气站燃气泄露的具体情况，判断是否存在安全隐患；并且，由于工作人员在转移过程中操作瑕疵引起过的燃气泄露，通过本装置可自动取消泄露报警，消除对应急工作造成的不必要麻烦；并且，在判断是否需要取消泄露报警时，通过通风检测装置、气体激光扫描探测仪的配合判断，形成首次检测判断和二次检测验证的判断体系，极大程度上降低了安全隐患。

如图2所示，进一步的，所述气体浓度传感器常开，所述消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置常闭；

检测到输气站燃气转移区域的燃气浓度超过燃气浓度预设值时，所述消散时间计时器开启；

判断出持续时长超过持续时长预设值时，所述泄露报警装置和通风检测装置开启；

判断出通风强度不满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值时，所述气体激光扫描探测仪开启；

判断出覆盖面积未超出覆盖面积预设值时，所述泄露报警自动取消装置开启。

上述方案中，将气体浓度传感器设为常开，作为整个测控装置的触发单元，可避免其余仪器长时间采集或检测无效数据，可降低整个测控设备的功耗，并且，检测整个测控设备对无效数据的处理和存储等。并且，测控装置触发后，通过消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置的有序启动，可对是否存在安全隐患、是否需要泄漏报警、是否需要应急人员处理进行精确判断。

如图3所示，进一步的，还包括辅助通风装置，所述辅助通风装置用于向输气站燃气转移区域提供辅助通风；

所述辅助通风装置常闭；

判断出通风强度不满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值，且判断出覆盖面积超出覆盖面积预设值时，所述辅助通风装置开启；

所述辅助通风装置提供辅助通风的强度记为辅助通风强度；

所述辅助通风强度、燃气浓度、覆盖面积三者为绑定匹配关系。

上述方案中，判断出燃气泄露实际情况存在安全隐患时（即，通风强度不满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值，且判断出覆盖面积超出覆盖面积预设值时），由于输气站通风强度偏弱，长时间燃气不能散发是非常危险的（比如，应急人员未能在规定时间内进行相应的应急处理，则不可能从始至终束手无策地等着应急人员到场，还是需要输气站的相关配置设施自动干预）；所以需要辅助通风装置向输气站提供辅助通风，便于燃气散发，尽可能降低风险。

进一步的，还包括辅助计时器和辅助通风故障检测装置，所述辅助计时器和辅助通风故障检测装置常闭；

所述辅助通风装置开启时，所述辅助计时器开始计时，其计时时长记为辅助持续时长；

当所述辅助持续时长超过辅助持续时长预设值时，所述辅助通风故障检测装置开启；

所述辅助通风故障检测装置用于检测所述辅助通风装置是否故障。

上述方案中，辅助通风装置根据上述的燃气浓度、覆盖区域等信息自动匹配到相应的辅助通风程度，若辅助持续时长超出辅助持续时长预设值，则表明辅助通风装置没有完成预想的辅助通风过程，则辅助通风装置可能出现故障，需对其进行故障检测，从而便于工作人员实时掌握输气站的相关数据的监测和控制。

进一步的，还包括通风故障报警器，所述通风故障报警器用于进行辅助通风装置的故障报警；

所述通风故障报警器常闭；

当检测到所述辅助通风装置故障时，所述通风故障报警器开启。

上述方案中，辅助通风装置被检测出故障时，通过通风故障报警器可快速警示工作人员，从而快速反应其他应急方案，减少工作人员的应急反应时长。

进一步的，还包括燃气浓度异常定位器和消防异常定位器；

所述燃气浓度异常定位器用于采集输气站燃气转移区域的燃气浓度异常的精确定位信息；

所述消防异常定位器用于采集输气站燃气转移区域内可与燃气浓度异常形成联动异常的精确定位信息；

所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器常闭；

当检测到所述辅助通风装置故障时，所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器开启。

上述方案中，工作人员可根据燃气浓度异常定位器和消防异常定位器的定位信息，快速找到异常地址，进一步降低应急反应时间。

进一步的，所述消防异常定位器包括但不限于温度异常定位器；

所述温度异常定位器用于采集输气站燃气转移区域内温度异常的精确定位信息。

上述方案中，温度过高的区域，如果燃气浓度又偏高；则是风险最高的区域；需工作人员重点处理。

进一步的，还包括图像采集装置；

所述图像采集装置用于采集输气站燃气转移区域内的图像数据，并判断在应急时间段内应急工作人员是否到达所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器所采集的位置；

所述图像采集装置常闭，当检测到所述辅助通风装置故障时，所述图像采集装置开启。

上述方案中，图像采集装置作为输气站应急工作人员的考核设备，避免部分应急工作人员在面对安全隐患时退缩或消极怠工等情况。

输气站数据自动测控系统，包括如上述的输气站数据自动测控装置，还包括数据监控中心，所述数据监控中心用于与所述输气站数据自动测控装置进行数据交互，进而实现远程数据交互等。

输气站数据自动测控方法，采用如上述的输气站数据自动测控装置进行输气站数据自动测控。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.输气站数据自动测控装置，其特征在于，包括气体浓度传感器、消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置；

所述气体浓度传感器用于检测输气站燃气转移区域的燃气浓度是否超过燃气浓度预设值；

所述消散时间计时器用于检测燃气浓度在超过燃气浓度预设值情况下的持续时长，并判断持续时长是否超过持续时长预设值；

所述泄露报警装置用于在持续时长超过持续时长预设值时进行燃气泄露报警；

所述通风检测装置用于检测输气站燃气转移区域的通风强度，并判断通风强度是否满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值，所述燃气消散时长与所述持续时长预设值匹配；

所述气体激光扫描探测仪用于在通风强度不满足通风强度预设值时检测输气站燃气转移区域燃气的覆盖面积，并判断覆盖面积是否超出覆盖面积预设值；

所述泄露报警自动取消装置用于在覆盖面积未超出覆盖面积预设值时自动关停所述泄露报警装置。

2.如权利要求1所述的输气站数据自动测控装置，其特征在于，还包括辅助通风装置，所述辅助通风装置用于向输气站燃气转移区域提供辅助通风；

还包括辅助计时器和辅助通风故障检测装置，所述辅助计时器用于计时，所述辅助通风故障检测装置用于检测所述辅助通风装置是否故障；

还包括通风故障报警器，所述通风故障报警器用于进行辅助通风装置的故障报警；

还包括燃气浓度异常定位器和消防异常定位器；所述燃气浓度异常定位器用于采集输气站燃气转移区域的燃气浓度异常的精确定位信息；所述消防异常定位器用于采集输气站燃气转移区域内可与燃气浓度异常形成联动异常的精确定位信息；

还包括图像采集装置；所述图像采集装置用于采集输气站燃气转移区域内的图像数据，并判断在应急时间段内应急工作人员是否到达所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器所采集的位置。

3.如权利要求2所述的输气站数据自动测控装置，其特征在于，所述消防异常定位器包括但不限于温度异常定位器；

所述温度异常定位器用于采集输气站燃气转移区域内温度异常的精确定位信息。

4.输气站数据自动测控方法，其特征在于，采用如权利要求3所述的输气站数据自动测控装置进行输气站数据自动测控；

其中，所述气体浓度传感器常开，所述消散时间计时器、泄露报警装置、通风检测装置、气体激光扫描探测仪、泄露报警自动取消装置常闭；

检测到输气站燃气转移区域的燃气浓度超过燃气浓度预设值时，所述消散时间计时器开启；

判断出持续时长超过持续时长预设值时，所述泄露报警装置和通风检测装置开启；

判断出通风强度不满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值时，所述气体激光扫描探测仪开启；

判断出覆盖面积未超出覆盖面积预设值时，所述泄露报警自动取消装置开启。

5.如权利要求4所述的输气站数据自动测控方法，其特征在于，所述辅助通风装置常闭；

判断出通风强度不满足与燃气消散时长对应的通风强度预设值，且判断出覆盖面积超出覆盖面积预设值时，所述辅助通风装置开启；

所述辅助通风装置提供辅助通风的强度记为辅助通风强度；

所述辅助通风强度、燃气浓度、覆盖面积三者为绑定匹配关系。

6.如权利要求5所述的输气站数据自动测控方法，其特征在于，所述辅助计时器和辅助通风故障检测装置常闭；

所述辅助通风装置开启时，所述辅助计时器开始计时，其计时时长记为辅助持续时长；

当所述辅助持续时长超过辅助持续时长预设值时，所述辅助通风故障检测装置开启。

7.如权利要求6所述的输气站数据自动测控方法，其特征在于，所述通风故障报警器常闭；

当检测到所述辅助通风装置故障时，所述通风故障报警器开启。

8.如权利要求7所述的输气站数据自动测控方法，其特征在于，所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器常闭；

当检测到所述辅助通风装置故障时，所述燃气浓度异常定位器和消防异常定位器开启。

9.如权利要求8所述的输气站数据自动测控方法，其特征在于，所述图像采集装置常闭，当检测到所述辅助通风装置故障时，所述图像采集装置开启。

10.输气站数据自动测控系统，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的输气站数据自动测控装置，还包括数据监控中心，所述数据监控中心用于与所述输气站数据自动测控装置进行数据交互。

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