CN204153470U - 基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，属于管道泄漏检测领域。所述监控系统，包括输气管道、输气管道上的窖井和地面监测站，所述监控系统还包括设置在输气管道外的套管，套管上均匀设有开孔，套管连通两个相邻的窖井，窖井内设置压力传感器，压力传感器嵌设在管道上，输气管道两端设有次声波传感器，次声波传感器和压力传感器与地面监测站连接。本实用新型结构简单，能够实时对输气管道进行监控。

Description

基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统

技术领域

本实用新型涉及管道泄漏检测领域，具体地说，涉及一种输气管道泄漏检测及应急处理系统。

背景技术

现阶段，由于地下输气管道泄漏引起的事故频频发生，给国家和人民造成了重大的损失，以天然气为例，我国天然气分布不均衡，在燃气的运输过程中多使用长输管道，而长输管道一旦发生事故，不仅会影响居民或工业用气，更加严重的甚至会造成财产和生命损失，因此对其泄漏的检测与监控尤其重要。

但是我国地下管道呈日趋增加的趋势，管道安全问题也越来越受到重视，现有的燃气管道泄漏检测方法和设备，多原理和结构复杂，检测不敏感，检测不出微小的泄漏点，以及误报情况多有发生，而且投入成本高，信息时效性差，易发生误报，在管道的接头等位置会有监控盲区。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种检测精度高的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，适用于管线铺设之初一同安装。

本实用新型所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，包括输气管道、输气管道上的窖井和地面监测站，所述监控系统还包括设置在输气管道外的套管，套管上均匀设有开孔，套管连通两个相邻的窖井，窖井内设置压力传感器，压力传感器嵌设在输气管道上，输气管道两端设有次声波传感器，次声波传感器和压力传感器与地面监测站连接。

输气管道在输气过程中如果某点发生泄漏，泄漏点产生的次声波沿着管壁向两端传播，输气管道两端的次声波传感器根据接收到信号的时间差以及声波传输速度等参数即可定位出泄漏点的位置；与此同时，泄漏之后的管道内气压相较正常状态时会有所变化，根据检测到气压变化的传感器的位置与其上游未检测到气压变化的压力传感器的位置，定位出泄漏点所在的范围，并结合次声波检测方式获得的位置信息，可以定位出泄漏点的位置。两种监测方式结合，实现对输气管道的实时监测。

作为一种改进，窖井内设有排气泵，排气泵设置在地面之上，临近泄漏点的压力传感器检测到泄漏信号后，报警给地面监测站并激活排气泵，排气泵启动排除管道内泄漏的气体，为事故抢修人员提供安全保障。排气泵设置在地面之上，便于维护，延长排气泵的使用寿命。

对于两个窖井之间的设置距离，对检测精度要求较高的区域，如管线铺设环境复杂的区域或者外界环境恶劣的区域，适当的增加窖井的设置密度，两个相邻的窖井之间的距离可设为10～100米，从输气管道泄漏出的气体，渗透进入套管内后，沿套管向两端扩散进入邻近的窖井内，同时，压力传感器也检测到了泄漏信号，向地面发送报警信号并启动排气泵排除泄漏气体。

优选的，为增加检测的准确性、可靠性和安全性，所述次声波传感器和压力传感器与地面监测站通过有线方式连接，因压力传感器和次声波传感器设置在窖井内，采用有线方式传输也更加方便。

优选的，所述气体检测传感器为光纤光栅压力传感器，压力传感器检测到管道内气压发生了变化，立即会向地面监测站发送报警信号，并激活窖井附设的排气泵，排气泵启动排除管道内泄漏的气体，为事故抢修人员提供安全保障。

优选的，为增加气体渗入量同时避免沙土、水分的渗入，套管上的开孔设置在套管与输气管道的接触面上或者设置在套管一侧中线以下的位置。所述套管为塑料套管，生产使用方便，节省成本。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：两种检测方式的结合使用，提高了管道泄漏点的定位准确定，降低了泄漏误报率；窖井内的排气泵，能够将泄漏气体排出，降低泄漏点的气体浓度，降低发生燃爆的危险性；压力传感器嵌设在管道上，管道之上的套管上设置开孔，能够方便压力传感器检测到泄漏气体；本实用新型整体结构简单，造价低，节省施工成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1-地面；2-输气管道；3-套管；4-次声波传感器；5-压力传感器；6-窖井；7-排气及保护外壳；

71-排气泵进气口；72-排气泵排气口。

具体实施方式

下面结合实施例和附图进一步解释本实用新型。

实施例1

一种基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，包括输气管道2、输气管道2上的窖井6和地面监测站，以及设置在输气管道2外壁之上的套管3，套管3上均匀设有开孔，开孔设置在套管3一侧中线以下位置，套管3连通两个相邻的窖井6，窖井6内设置电子压力传感器5，电子压力传感器5嵌设在管道上，输气管道两端设有次声波传感器，次声波传感器和电子压力传感器与地面监测站通过有线或无线方式连接。两个相邻的窖井之间的距离可以为10～100米，窖井附设排气泵，排气泵位于地面之上，排气泵外设有保护外壳。

所述电子压力传感器5为光纤光栅压力传感器，一旦管道发生泄漏，光纤光栅压力传感器可以检测到管道内压力的变化，立即向地面监测站发送报警信号，并启动附设的排气泵，将泄漏的气体排除。

实施例2

本实施例除以下特征外，与实施例1相同：

所述套管3为塑料套管，套管3上的开孔设置在套管3与输气管道1的接触面上。

系统还配置有地面巡检车，对于传感器布设密度较小的区域，可以配合使用地面巡检车进行定期巡检，提高安全排查力度，确保泄漏事故能够被及时检测和处理。

两个实施例中窖井及排气泵的设置距离根据实际情况确定，对于安全标准要求较高的区域，比如，人居密度较大的市区、粮食蔬菜作物种植区、畜禽养殖区以及易燃易爆货物仓储区等，可根据安全需求适当的增加窖井及排气泵的布设密度，同时对于地下环境复杂、管线密度较大、泄漏事故多发地域也应增加窖井及排气泵的布设数量。另外，本实用新型所使用的软件均为现有技术中常规的软件，本申请未对这些软件作出改进。

Claims (8)

1.一种基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，包括输气管道(2)、输气管道(2)上的窖井(6)和地面监测站，其特征在在于，所述监控系统还包括设置在输气管道(2)外的套管(3)，套管(3)上均匀设有开孔，套管(3)连通两个相邻的窖井(6)，窖井(6)内设置压力传感器(5)，压力传感器(5)嵌设在输气管道(2)上，输气管道(2)两端设有次声波传感器(4)，次声波传感器(4)和压力传感器(5)与地面监测站连接。

2.根据权利要求1所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，其特征在于，窖井(6)附设排气泵，排气泵设置在地面(1)之上，临近泄漏点的压力传感器(5)检测到泄漏信号后，报警给地面监测站并激活排气泵，排气泵启动排除管道内泄漏的气体。

3.根据权利要求1所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，其特征在于，所述压力检测传感器(5)为光纤光栅压力传感器。

4.根据权利要求1所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，其特征在于，所述次声波传感器(4)和压力传感器(5)与地面监测站通过有线方式连接。

5.根据权利要求1所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，其特征在于，套管(3)上的开孔设置在套管(3)与输气管道(2)的接触面上。

6.根据权利要求1所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，其特征在于，套管(3)上的开孔设置在套管(3)中线以下。

7.根据权利要求1所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，其特征在于，所述套管(3)为塑料套管。

8.根据权利要求1所述的基于次声波传感器和压力传感器的输气管道监控系统，其特征在于，所述两个相邻的窖井(6)之间的距离为10～100米。