CN115325458A - 输气管道压力流量控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输气管道压力流量控制系统，其包括：多个检测单元，其连接在输气管道上，检测单元包括多个检测探头，且检测探头沿着输气管道内壁均匀设置，其中检测探头用于获取压力数据Ti和流量数据Qi；执行单元，其连接在输气管道上，且执行单元是位于检测单元的一侧，执行单元用于调整输气管道内流体的流通孔径的大小，其中执行单元相对于检测单元是位于输气管道的上游位置；以及控制单元，与检测单元和执行单元之间通信连接；其中，控制单元用于生成控制信号，执行单元依据控制信号调整输气管道内流体的流通孔径的大小。本发明可有效改善在现有的管道中难以对输气管道压力流量进行精准的控制问题。

Description

输气管道压力流量控制系统
技术领域
本发明涉及管道调控领域，具体涉及一种输气管道压力流量控制系统。
背景技术
随着工业的发展，测量流体流量参数是工业测量中最重要的环节之一。在生产和生活中，供水、供热、石油、燃气等气液体都是通过管道运输，管道的流量压力检测也变得更为重要。
就目前而言，现有的检测方法通常是通过人工现场去观察仪表的变化来确定管道内的流量和压力再通过人工调节阀门来改变管道内流量压力的大小，因此难以对输气管道压力流量进行精准的控制。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种输气管道压力流量控制系统，以改善在现有的管道中难以对输气管道压力流量进行精准的控制问题。
为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种输气管道压力流量控制系统，其包括：
多个检测单元，其连接在输气管道上，所述检测单元包括多个检测探头，且所述检测探头沿着所述输气管道内壁均匀设置，其中所述检测探头用于获取压力数据Ti和流量数据Qi；
执行单元，其连接在输气管道上，且所述执行单元是位于所述检测单元的一侧，所述执行单元用于调整所述输气管道内流体的流通孔径的大小，其中所述执行单元相对于所述检测单元是位于输气管道的上游位置；以及
控制单元，与所述检测单元和所述执行单元之间通信连接；
其中，所述控制单元用于获取所述压力数据Ti和流量数据Qi，并依据所述压力数据Ti和流量数据Qi生成控制信号，所述执行单元依据所述控制信号调整所述输气管道内流体的流通孔径的大小。
在本发明一方案中，所述检测探头包括流量传感器和压力传感器，其中所述流量传感器和所述压力传感器之间是交错设置。
在本发明一方案中，所述执行单元可以包括：
连接管，与所述输气管道固定连接，且所述连接管是位于所述输气管道上的气体的流通路径上；
密封板，是位于所述连接管上，所述密封板与所述连接管之间是滑动连接，且所述密封板与所述连接管之间的滑动方向与所述连接管的轴向垂直；以及
驱动件，其用于驱动所述密封板滑动，其中所述驱动件与所述控制单元之间通信连接。
在本发明一方案中，所述驱动件采用伺服电缸，且所述伺服电缸的缸体与所述连接管固定连接，以及所述伺服电缸的缸杆与所述密封板固定连接。
在本发明一方案中，还包括滑槽，是位于所述连接管上，且所述滑槽内连接有密封垫，其中所述密封板是滑动设置在所述滑槽内。
在本发明一方案中，所述控制单元包括：
数据获取模块，其用于时时采集所述检测单元所述检测到的压力数据Ti和流量数据Qi；
数据分析模块，其用于依据所述压力数据Ti和流量数据Qi，生成控制信号。
在本发明一方案中，Ti＝(T1+T2+T3+…+Tn)/n，其中，T1～Tn分别表征不同的检测探头所测量的压力数值，n表征检测探头数量；以及Qi＝(Q1+Q2+Q3+…+Qn)/n，其中，Q1～Qn分别表征不同的检测探头所测量的压力数值。
在本发明一方案中，所述数据分析模块在获取所述压力数据Ti和流量数据Qi后，判断所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是否位于于第一预设参数范围内；
若所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是大于所述第一预设参数范围，则所述控制信号为减小所述输气管道内流体的流通孔径；
若所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是小于所述第一预设参数范围，则所述控制信号为增大所述输气管道内流体的流通孔径。
在本发明一方案中，还包括主动调控单元，其与所述控制单元电性连接，所述主动调控单元用于直接调节所述输气管道内流体的流通孔径大小。
综上所述，本发明提供一种输气管道压力流量控制系统，可用于改善在现有的管道中难以对输气管道压力流量进行精准的控制问题。其中，通过多点测量，可有效提高对于输气管道内流体的压力以及流量在测量过程中测量精度。同时，控制单元时时获取所述件单元所述获取的压力数据Ti和所述流量数据Qi，并保持执行单元持续的进行输气管道内流体的流通孔径的大小调整，可有效的改善输气管道压力流量的控制效果。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种输气管道压力流量控制系统于一实施例中的模块示意图；
图2为本发明一种输气管道压力流量控制系统于一实施例中的控制单元的模块示意图；；
图3为本发明一种输气管道压力流量控制系统于一实施例中的执行单元结构示意图；
图4为本发明一种输气管道压力流量控制系统于一实施例中的连接管侧视的结构示意图；
图5为本发明一种输气管道压力流量控制系统于一实施例中的另一种模块示意图。
元件标号说明
10、输气管体；
20、连接管；21、法兰；22、驱动件；23、密封板；24、滑槽；25、流量传感器；26、压力传感器；
100、检测单元；200、控制单元；210、数据获取模块；220、数据分析模块；300、执行单元；400、主动调控单元。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图5。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
请参阅图1-4所示，本发明提供一种输气管道压力流量控制系统，可用于改善在现有的管道中难以对输气管道10压力流量进行精准的控制问题。具体来说，所述输气管道压力流量控制系统可以包括多个检测单元100、执行单元300以及控制单元200，控制单元200与检测单元100以及执行单元300之间是通信连接。因此，数据信息可以在控制单元200、检测单元100以及执行单元300之间进行传动。其中，多个检测单元100是分布在输气管道10上，其用于获取输气管道10中的压力数据Ti和流量数据Qi。执行单元300同样是连接在输气管道10上，且执行单元300可用于调整输气管道10内流体的流通孔径的大小，以实现对输气管道10内的压力以及流速进行调控。需要注意是，对于输气管道10而言，可允许包括主管道以及多个辅管道，在主管道和辅管道上均连接有检测单元100，且每个检测单元100对应有不同标签。通过识别检测单元100上的标签，可用于准确快速确定检测单元100所对应位置、压力数据以及流量数据。控制单元200是用于依据检测单元100所获取的压力数据Ti和流量数据Qi，并对压力数据Ti和流量数据Qi进行分析处理，以生成控制信号。因此，执行单元300可允许根据控制单元200所生成的控制信号，调整输气管道10内流体的流通孔径的大小。
在一实施例中，执行单元300适用于调控输气管道10的孔径大小，以实现对输气管道10的压力调节以及流量调节。具体来说，执行单元300可以包括连接管20、密封板23以及驱动件22，连接管20是位于输气管道10上的，且连接管20设置在输气管道10的流通路径上。其中，在连接管20的端部可允许固定连接有法兰21盘，连接管20与输气管道10之间通过法兰21盘进行连接。然不限于此，连接管20与输气管道10之间具体的连接方式可允许根据实际需求进行确定。
进一步的，密封板23是位于连接管20上，且密封板23与连接管20之间是滑动连接。其中，密封板23与连接管20之间的滑动方向，与连接管20的轴向方向垂直。因此，可允许通过调节密封板23在连接管20上位置，以调整连接管20内流体的流经面积。当输气管体的进气端的压力以及流速保持恒定时，可通过调节输气管道10后段的流体流经面积，以改变位于输送管道后段的流体流速以及压力。例如是，当输气管体进气端的压力以及流速保持恒定时，可以减少输气管道10后段的流体流经面积以提高压力以及流速，以及可以增加输气管道10后段的流体流经面积以降低压力以及流速。
进一步的，驱动件22是用于驱动密封板23进行滑动，且驱动件22与控制单元200之间是通信连接。因此，驱动件22通过控制单元200所生成控制信号，以驱动密封板23进行滑动，进一步调整输气管道10内流体的流通孔径的大小。其中，驱动件22可允许采用伺服电缸，且伺服电缸的缸杆是固定连接在密封板23上，以及伺服电缸的缸体是固定连接在连接管20上。其中，连接管20上还设置有滑槽24，且滑槽24是位于密封板23的移动路径上。因此，密封板23的边缘位置可允许位于滑槽24内，通过将密封板23与滑槽24之间进行限定，可有效提高密封板23在连接管20上移动的稳定性。
在一实施例中，检测单元100可以包括多个检测探头，且检测探头沿着输气管道10内壁均匀设置。具体来说，检测探头包括流量传感器25和压力传感器26，其中流量传感器25和压力传感器26之间是交错设置。因此，通过流量传感器25和压力传感器26，以对流经连接管20的流体进行压力测量以及流量测量。需要注意的是，在单个检测单元100中，由于具备多个流量传感器25以及多个压力传感器26。因此，可允许分别对流量传感器25以及压力传感器26进行编号，且不同的检测探头所测量的压力数值分别为T1、T2、T3、…、Tn，以及不同的检测探头所测量的压力数值Q1、Q2、Q3、…、Qn。通过多点测量，可有效提高对于输气管道10内流体的压力以及流量在测量过程中测量精度。
在一实施例中，控制单元200可以包括数据获取模块210以及数据分析模块220，其中数据获取模块210是用于时时采集所述检测单元100所述检测到的压力数据Ti和流量数据Qi，其中，压力数据Ti＝(T1+T2+T3+…+Tn)/n，以及Qi＝(Q1+Q2+Q3+…+Qn)/n。
需要注意的是，数据分析模块220是用于依据所述压力数据Ti和流量数据Qi，生成控制信号。具体来说，所述数据分析模块220在获取所述压力数据Ti和流量数据Qi后，依据所述压力数据Ti和流量数据Qi生成控制信号。在一实施例中，数据分析模块220预设有第一预设参数范围，并判断所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是否位于于第一预设参数范围内。其中，对于第一预设参数范围而言，其具体的参数不做限定，可允许根据实际需求进行确定。
若所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是大于所述第一预设参数范围，则所述控制信号为减小所述输气管道10内流体的流通孔径。若所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是小于所述第一预设参数范围，则所述控制信号为增大所述输气管道10内流体的流通孔径。其中，当执行单元300在依据所述控制信号调整所述输气管道10内流体的流通孔径的大小时，所述控制单元200时时获取所述件单元所述获取的压力数据Ti和所述流量数据Qi，并保持执行单元300持续的进行输气管道10内流体的流通孔径的大小调整，直至所述件单元所述获取的压力数据Ti和所述流量数据Qi是位于第一预设参数范围内。
因此，通过多点测量，可有效提高对于输气管道10内流体的压力以及流量在测量过程中测量精度。同时，控制单元200时时获取的压力数据Ti和所述流量数据Qi，并保持执行单元300持续的进行输气管道10内流体的流通孔径的大小调整，可有效的改善输气管道10压力流量的控制效果。
请参阅图5所示，在一实施例中，为了提高所述输气管道压力流量控制系统对于管道压力流量的控制效果，还包括主动调控单元400。其中，主动调控单元400与控制单元200电性连接，且主动调控单元400可驱动控制单元200直接输调控信号。因此，通过主动调控单元400，可以直接调节所述输气管道10内流体的流通孔径大小。
综上所述，本发明提供一种输气管道压力流量控制系统，可用于改善在现有的管道中难以对输气管道10压力流量进行精准的控制问题。其中，通过多点测量，可有效提高对于输气管道10内流体的压力以及流量在测量过程中测量精度。同时，控制单元200时时获取所述件单元所述获取的压力数据Ti和所述流量数据Qi，并保持执行单元300持续的进行输气管道10内流体的流通孔径的大小调整，可有效的改善输气管道10压力流量的控制效果。
所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
同时，当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。

Claims (9)

1.一种输气管道压力流量控制系统，其特征在于，包括：
多个检测单元(100)，其连接在输气管道(10)上，所述检测单元(100)包括多个检测探头，且所述检测探头沿着所述输气管道(10)内壁均匀设置，其中所述检测探头用于获取压力数据Ti和流量数据Qi；
执行单元(300)，其连接在输气管道(10)上，且所述执行单元(300)是位于所述检测单元(100)的一侧，所述执行单元(300)用于调整所述输气管道(10)内流体的流通孔径的大小，其中所述执行单元(300)相对于所述检测单元(100)是位于输气管道(10)的上游位置；以及
控制单元(200)，与所述检测单元(100)和所述执行单元(300)之间通信连接；
其中，所述控制单元(200)用于获取所述压力数据Ti和流量数据Qi，并依据所述压力数据Ti和流量数据Qi生成控制信号，所述执行单元(300)依据所述控制信号调整所述输气管道(10)内流体的流通孔径的大小。
2.根据权利要求1所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，所述检测探头包括流量传感器(25)和压力传感器(26)，其中所述流量传感器(25)和所述压力传感器(26)之间是交错设置。
3.根据权利要求1所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，所述执行单元(300)可以包括：
连接管(20)，与所述输气管道(10)固定连接，且所述连接管(20)是位于所述输气管道(10)上的气体的流通路径上；
密封板(23)，是位于所述连接管(20)上，所述密封板(23)与所述连接管(20)之间是滑动连接，且所述密封板(23)与所述连接管(20)之间的滑动方向与所述连接管(20)的轴向垂直；以及
驱动件(22)，其用于驱动所述密封板(23)滑动，其中所述驱动件(22)与所述控制单元(200)之间通信连接。
4.根据权利要求3所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，所述驱动件(22)采用伺服电缸，且所述伺服电缸的缸体与所述连接管(20)固定连接，以及所述伺服电缸的缸杆与所述密封板(23)固定连接。
5.根据权利要求3所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，还包括滑槽(24)，是位于所述连接管(20)上，且所述滑槽(24)内连接有密封垫，其中所述密封板(23)是滑动设置在所述滑槽(24)内。
6.根据权利要求1所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，所述控制单元(200)包括：
数据获取模块(210)，其用于时时采集所述检测单元(100)所述检测到的压力数据Ti和流量数据Qi；
数据分析模块(220)，其用于依据所述压力数据Ti和流量数据Qi，生成控制信号。
7.根据权利要求6所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，Ti＝(T1+T2+T3+…+Tn)/n，其中，T1～Tn分别表征不同的检测探头所测量的压力数值，n表征检测探头数量；以及
Qi＝(Q1+Q2+Q3+…+Qn)/n，其中，Q1～Qn分别表征不同的检测探头所测量的压力数值。
8.根据权利要求6所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，所述数据分析模块(220)在获取所述压力数据Ti和流量数据Qi后，判断所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是否位于于第一预设参数范围内；
若所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是大于所述第一预设参数范围，则所述控制信号为减小所述输气管道(10)内流体的流通孔径；
若所述压力数据Ti和所述流量数据Qi是小于所述第一预设参数范围，则所述控制信号为增大所述输气管道(10)内流体的流通孔径。
9.根据权利要求6所述的输气管道压力流量控制系统，其特征在于，还包括主动调控单元(400)，其与所述控制单元(200)电性连接，所述主动调控单元(400)用于直接调节所述输气管道(10)内流体的流通孔径大小。
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