CN117307987B - 一种基于5g燃气调压器故障检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于5G燃气调压器故障检测系统，包括主输气管、主管调压器、三通阀、次输气管、次管调压器、外壳体以及控制模块；所述主管调压器之间设置有可插入外壳体的密封隔板；所述各主管调压器所在隔间的内壁上安装有第一气压检测仪，适于检测隔间内气压状态；所述隔间内所包含的一截主输气管外部套设有密封套，两端锁紧在主输气管上，且连接有第二气压检测仪，适于检测密封套内气压状态；所述第一气压检测仪、第二气压检测仪皆与控制模块电连接；所述外壳体外设置有通风组件。本发明通过控制模块可实时监测调压器系统的压力数据并对异常信号进行故障类型判断以及应急处理，提高了安全性。
Description
技术领域
本发明涉及故障检测技术领域，具体为一种基于5G燃气调压器故障检测系统。
背景技术
燃气调压系统是燃气输配系统中用来调节燃气供应压力的降压设备，其基本任务是将前级较高的进口压力调节至下游所需要的压力。是在燃气输配管网中是连接各过程的重要环节。组成调压站的设备有阀门、安全切断阀、安全放散阀、过滤器、补偿器、调压器、测量仪表、旁通管等。随着互联网行业的不断发展，5G所包含的海量机器类通信市场主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。也为燃气调压系统检测上提供了低延时的技术保障。
调压器是调压系统中最核心的部分，调压器最大的功用是保持燃气在使用时有稳定的压力从而保证燃气用具得到稳定的燃空比（燃气与空气的配合比例）；燃气供应系统中使用调压器将气体压力降低并稳定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。
一般情况下为了安全考虑，调压器系统会配对有故障监测模块以实时监测调压器，一旦出现故障则会及时预警以防危险，对于一些特定的易燃易爆的环境例如温度较高，调压器若出现局部泄漏，若泄漏量较大则会有安全隐患，因此需要一种调压器系统可以监控整个系统的同时对故障处进行应急处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于5G燃气调压器故障检测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于5G燃气调压器故障检测系统，包括主输气管、主管调压器、三通阀、次输气管、次管调压器、外壳体以及控制模块，其中所述主管调压器间隔设置在主输气管上，所述三通阀安装在各主管调压器的输入端，所述次输气管设置在主输气管一侧，与三通阀对应处设置有分管连通，所述次输气管两端并不连接燃气输入源和输出器件，仅与主输气管并联设置，所述次管调压器安装在次输气管且与主管调压器所在区间一一对应，所述外壳体罩设在各元件外端，所述控制模块适于控制各三通阀以及调压器的启闭。
进一步的，所述主管调压器之间设置有可插入外壳体的密封隔板，使得两个密封隔板之间形成相对密封的隔间，所述密封隔板的衔接面应与各气管管径相匹配；所述外壳体上设置有配合固定密封隔板的锁扣以确保整体的密封性。
进一步的，所述各主管调压器所在隔间的内壁上安装有第一气压检测仪，适于检测隔间内气压状态；所述隔间内所包含的一截主输气管外部套设有密封套，两端锁紧在主输气管上，且连接有第二气压检测仪，适于检测密封套内气压状态；所述第一气压检测仪、第二气压检测仪皆与控制模块电连接。
进一步的，所述外壳体对应每个隔间设置有开关门。
进一步的，所述外壳体外设置有通风组件，包括输入管、输出管、滤网、电动阀门、回收箱、气泵以及制冷箱，其中所述输入管、输出管分别连通各隔间的下侧和上侧，所述滤网、电动阀门依次设置在输入管的出口处以及输出管的入口处，所述回收箱连接输出管，所述气泵设置在输入管上，所述制冷箱连接输入管。
进一步的，正常状态下，所述控制模块控制三通阀连接主输气管的两侧阀口开启，连接次输气管的阀口关闭，主输气管整体为通路，次输气管内没有气体流通，启动各主管调压器正常工作；电动阀门关闭，通风组件不工作，各隔间为封闭空间，第一气压检测仪、第二气压检测仪实时监测隔间内气压、密封套内气压并反馈至控制模块。
进一步的，所述控制模块根据所接收到的气压信号判断故障类型，具体为：①、设
定第一气压检测仪所应监测到的气压应符合范围内，其中为当地大气压，为误
差余量，一般情况下，当燃气泄漏浓度达到5%~15%的时候，与火源接触就会发生爆炸，因此
将燃气泄漏浓度达到1%时所产生的气压误差记为，根据实际运输的燃气密度、当地气压
以及密封隔间的大小计算所得，即正常情况下的大小应与当地大气压相差不多，当控
制模块检测到某处值异常，即超过范围，即可判断对应处主管调压器发生故障，可
能是与主输气管连接处发生泄漏，隔间内气压增大。②、设定第二气压检测仪所应监测到的
密封套内气压，实际为主输气管表面气压状态，正常情况下也应符合数值大小在
范围内，当控制模块检测到某处值异常，即超过范围，即可判断对应处的某截主
输气管出现故障，可能是发生开裂导致气体泄漏。此时，控制模块可根据两种气压信号精准
定位故障位置即具体是主管调压器还是主输气管出现故障，又因为各压力信号对应不同的
隔间，控制模块可以锁定故障处在整个系统的具体位置以方便工作人员快速到达指定故障
点进行检修，节约了寻找故障处的时间。
进一步的，所述控制模块根据具体的故障类型进行应急处理，具体为：①、假设主
管调压器发生泄漏，若变化幅度不大，则泄漏量少，但考虑到高温环境下，燃气泄漏会有
点燃的危险，需及时疏散泄漏气体，此时控制模块可开启通风组件，打开对应处的电动阀
门，启动气泵将制冷箱内的低温气体通过输入管泵送至隔间内，由于低温气体从下端流入，
隔间内原本的气体会裹挟泄漏的燃气从输出管输送至回收箱进行统一收集后处理。此应急
处理旨在带走已经的泄漏燃气以及对隔间内部进行降温处理以避免在转移泄漏气体的过
程中出现意外，此外出入口的滤网设置可有效过滤低温气体中的杂质以免与泄漏燃气出现
反应而造成意外，提高了整体的安全性。②、假设主输气管段发生泄漏，由于密封套的限
制作用，泄漏气体会被约束在密封套内空间，控制模块接收到值异常，则关闭段三通阀
与主管调压器连接侧阀口，打开与分管连接侧的阀口，启动段次管调压器；关闭段三通
阀与段相邻侧阀口，段位于段的输出端，开启段与分管连接侧的阀口，使燃气绕过段向段输送以避免继续泄漏且将后续影响降低。
进一步的，所述主管调压器发生泄漏，若P变化幅度较大大，则泄漏量多，此时仅做应急处理仍有风险，在启动通风组件时，需立刻进行截断处理即按主输气管泄漏处理方法实行。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：通过在系统外部设置有外壳体以及可插入的密封隔板，可以将整个系统划分为多组密封空间，若某处发生故障可有效封锁，避免影响至外部；通过设置有第一气压检测仪、第二气压检测仪以及控制模块，可以根据实时检测到的气压信号判断故障类型且能精准定位在整个系统的哪个位置，节约了维修所需时间；通过设置有三通阀、次输气管、次管调压器以及通风组件，控制模块可根据实际故障类型进行应急处理，以避免特殊环境下例如高温对故障系统带来不稳定的危险因素。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的正视图；
图3是本发明的调压器系统监测流程图；
图中：1、主输气管；11、密封套；12、第二气压检测仪；2、主管调压器；3、三通阀；4、次输气管；41、分管；5、次管调压器；6、外壳体；61、锁扣；62、第一气压检测仪；63、开关门；64、通风组件；641、输入管；642、输出管；643、滤网；644、电动阀门；645、回收箱；646、气泵；647、制冷箱；7、密封隔板。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。
如图所示，本发明提供技术方案：一种基于5G燃气调压器故障检测系统，包括主输气管1、主管调压器2、三通阀3、次输气管4、次管调压器5、外壳体6以及控制模块，其中主管调压器2间隔设置在主输气管1上，三通阀3安装在各主管调压器2的输入端，次输气管4设置在主输气管1一侧，与三通阀3对应处设置有分管41连通，次输气管4两端并不连接燃气输入源和输出器件，仅与主输气管1并联设置，次管调压器5安装在次输气管4且与主管调压器2所在区间一一对应，外壳体6罩设在各元件外端，控制模块适于控制各三通阀3以及调压器的启闭。
主管调压器2之间设置有可插入外壳体6的密封隔板7，使得两个密封隔板7之间形成相对密封的隔间，密封隔板7的衔接面应与各气管管径相匹配；外壳体6上设置有配合固定密封隔板7的锁扣61以确保整体的密封性。
各主管调压器2所在隔间的内壁上安装有第一气压检测仪62，适于检测隔间内气压状态；隔间内所包含的一截主输气管1外部套设有密封套11，两端锁紧在主输气管1上，且连接有第二气压检测仪12，适于检测密封套11内气压状态；第一气压检测仪62、第二气压检测仪12皆与控制模块电连接。
外壳体6对应每个隔间设置有开关门63以便根据具体故障位置进行进行检修。
外壳体6外设置有通风组件64，包括输入管641、输出管642、滤网643、电动阀门644、回收箱645、气泵646以及制冷箱647，其中输入管641、输出管642分别连通各隔间的下侧和上侧，滤网643、电动阀门644依次设置在输入管641的出口处以及输出管642的入口处，回收箱645连接输出管642，气泵646设置在输入管641上，制冷箱647连接输入管641。
正常状态下，控制模块控制三通阀3连接主输气管1的两侧阀口开启，连接次输气管4的阀口关闭，主输气管1整体为通路，次输气管4内没有气体流通，启动各主管调压器2正常工作；电动阀门644关闭，通风组件64不工作，各隔间为封闭空间，第一气压检测仪62、第二气压检测仪12实时监测隔间内气压、密封套11内气压并反馈至控制模块。
控制模块根据所接收到的气压信号判断故障类型，具体为：①、设定第一气压检测
仪62所应监测到的气压应符合范围内，其中为当地大气压，为误差余量，一般情
况下，当燃气泄漏浓度达到5%~15%的时候，与火源接触就会发生爆炸，因此将燃气泄漏浓度
达到1%时所产生的气压误差记为，根据实际运输的燃气密度、当地气压以及密封隔间的
大小计算所得，即正常情况下的大小应与当地大气压相差不多，当控制模块检测到某
处值异常，即超过范围，即可判断对应处主管调压器2发生故障，可能是与主输气
管1连接处发生泄漏，隔间内气压增大。②、设定第二气压检测仪12所应监测到的密封套11
内气压，实际为主输气管1表面气压状态，正常情况下也应符合数值大小在范围
内，当控制模块检测到某处值异常，即超过范围，即可判断对应处的某截主输气
管1出现故障，可能是发生开裂导致气体泄漏。此时，控制模块可根据两种气压信号精准定
位故障位置即具体是主管调压器2还是主输气管1出现故障，又因为各压力信号对应不同的
隔间，控制模块可以锁定故障处在整个系统的具体位置以方便工作人员快速到达指定故障
点进行检修，节约了寻找故障处的时间。
控制模块根据具体的故障类型进行应急处理，具体为：①、假设主管调压器2发生
泄漏，若变化幅度不大，设定每分钟的涨幅在 时为变化幅度较小的范围，
则泄漏量少，但考虑到高温环境下，燃气泄漏会有点燃的危险，需及时疏散泄漏气体，此时
控制模块可开启通风组件64，打开对应处的电动阀门644，启动气泵646将制冷箱647内的低
温气体通过输入管641泵送至隔间内，由于低温气体从下端流入，隔间内原本的气体会裹挟
泄漏的燃气从输出管642输送至回收箱645进行统一收集后处理。此应急处理旨在带走已经
的泄漏燃气以及对隔间内部进行降温处理以避免在转移泄漏气体的过程中出现意外，此外
出入口的滤网643设置可有效过滤低温气体中的杂质以免与泄漏燃气出现反应而造成意
外，提高了整体的安全性。②、假设主输气管1段发生泄漏，由于密封套11的限制作用，泄
漏气体会被约束在密封套11内空间，控制模块接收到值异常，则关闭段三通阀3与主管
调压器2连接侧阀口，打开与分管41连接侧的阀口，启动段次管调压器5；关闭段三通阀
3与段相邻侧阀口，段位于段的输出端，开启段与分管41连接侧的阀口，使燃气绕
过段向段输送以避免继续泄漏且将后续影响降低。
需要补充说明的是：主管调压器2发生泄漏，若变化幅度较大大，设定每分钟的
涨幅时为变化幅度较大的范围，泄漏量多，此时仅做应急处理仍有风险，在启动通风
组件64时，需立刻进行截断处理即按主输气管1泄漏处理方法实行。
进一步的，第一气压检测仪62所应监测到的气压还可用于检测通风组件64的通
畅情况，在没气体泄漏时，也可定期开启通风组件64，然后分析值变化来判断滤网643是
否出现堵塞的现象：若值未发生变化，则可能隔间内部无输入气体即输入管641处滤网
643出现堵塞，外部气体无法输送至内部；若值变化较大具体为不断增大，则可判断输出
管642处滤网643出现堵塞，内部气体无法输送至外部，可及时排查滤网643堵塞情况以避免
实际故障时通风组件64无法起效的情况。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“右”、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，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。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种基于5G燃气调压器故障检测系统，其特征在于：包括：
主输气管（1）、主管调压器（2）、三通阀（3）、次输气管（4）、次管调压器（5）、外壳体（6）以及控制模块，其中所述主管调压器（2）间隔设置在主输气管（1）上，所述三通阀（3）安装在各主管调压器（2）的输入端，所述次输气管（4）设置在主输气管（1）一侧，与三通阀（3）对应处设置有分管（41）连通，所述次输气管（4）两端并不连接燃气输入源和输出器件，仅与主输气管（1）并联设置，所述次管调压器（5）安装在次输气管（4）且与主管调压器（2）所在区间一一对应，所述外壳体（6）罩设在各元件外端，所述控制模块适于控制各三通阀（3）以及调压器的启闭；
所述主管调压器（2）之间设置有可插入外壳体（6）的密封隔板（7），使得两个密封隔板（7）之间形成相对密封的隔间；所述密封隔板（7）的衔接面应与各气管管径相匹配；
所述各主管调压器（2）所在隔间的内壁上安装有第一气压检测仪（62），适于检测隔间内气压状态；隔间内所包含的一截主输气管（1）外部套设有密封套（11），所述密封套（11）两端锁紧在主输气管（1）上，且连接有第二气压检测仪（12），适于检测密封套（11）内气压状态；所述第一气压检测仪（62）、第二气压检测仪（12）皆与控制模块电连接；
所述外壳体（6）外设置有通风组件（64），包括输入管（641）、输出管（642）、滤网（643）、电动阀门（644）、回收箱（645）、气泵（646）以及制冷箱（647），其中所述输入管（641）连通各隔间的下侧，所述输出管（642）连通各隔间的上侧，所述滤网（643）分别设置在输入管（641）的出口处以及输出管（642）的入口处，所述电动阀门（644）分别设置在滤网（643）与输入管（641）之间以及滤网（643）与输出管（642）之间，所述回收箱（645）连接输出管（642），所述气泵（646）设置在输入管（641）上，所述制冷箱（647）连接输入管（641）；
所述系统在正常状态下，控制模块控制三通阀（3）连接主输气管（1）的两侧阀口开启，连接次输气管（4）的阀口关闭，主输气管（1）整体为通路，次输气管（4）内没有气体流通，启动各主管调压器（2）正常工作；电动阀门（644）关闭，通风组件（64）不工作，各隔间为封闭空间，第一气压检测仪（62）、第二气压检测仪（12）实时监测隔间内气压、密封套（11）内气压并反馈至控制模块；
所述控制模块根据所接收到的气压信号判断故障类型：①、设定第一气压检测仪（62）所应监测到的气压应符合/>范围内，其中/>为当地大气压，/>为误差余量，将燃气泄漏浓度达到1%时所产生的气压误差记为/>，即正常情况下/>的大小应与当地大气压/>相差不多，当控制模块检测到某处/>值异常，即/>超过/>范围，即可判断对应处主管调压器（2）发生故障；②、设定第二气压检测仪（12）所应监测到的密封套（11）内气压/>，/>实际为主输气管（1）表面气压状态，正常情况下也应符合数值大小在/>范围内，当控制模块检测到某处/>值异常，即/>超过/>范围，即可判断对应处的某截主输气管（1）出现故障。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G燃气调压器故障检测系统，其特征在于：
所述外壳体（6）上设置有配合固定密封隔板（7）的锁扣（61）。
3.根据权利要求2所述的一种基于5G燃气调压器故障检测系统，其特征在于：
所述外壳体（6）对应每个隔间设置有开关门（63）。
4.根据权利要求3所述的一种基于5G燃气调压器故障检测系统，其特征在于：
所述控制模块根据具体的故障类型进行应急处理：①、假设主管调压器（2）发生泄漏，若变化幅度不大，设定/>每分钟的涨幅在/>时为变化幅度较小的范围，泄漏量少，但考虑到高温环境下，燃气泄漏会有点燃的危险，需及时疏散泄漏气体，此时控制模块可开启通风组件（64），打开对应处的电动阀门（644），启动气泵（646）将制冷箱（647）内的低温气体通过输入管（641）泵送至隔间内，由于低温气体从下端流入，隔间内原本的气体会裹挟泄漏的燃气从输出管（642）输送至回收箱（645）进行统一收集后处理；②、假设主输气管（1）/>段发生泄漏，由于密封套（11）的限制作用，泄漏气体会被约束在密封套（11）内空间，控制模块接收到/>值异常，则关闭/>段三通阀（3）与主管调压器（2）连接侧阀口，打开与分管（41）连接侧的阀口，启动/>段次管调压器（5）；关闭/>段三通阀（3）与/>段相邻侧阀口，/>段位于/>段的输出端，开启/>段与分管（41）连接侧的阀口，使燃气绕过/>段向/>段输送。
5.根据权利要求4所述的一种基于5G燃气调压器故障检测系统，其特征在于：
所述主管调压器（2）发生泄漏，若变化幅度较大，设定/>每分钟的涨幅/>时为变化幅度较大的范围，泄漏量多，此时仅做应急处理仍有风险，在启动通风组件（64）时，需立刻进行截断处理即按主输气管（1）泄漏处理方法实行。
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