CN205372091U - 一种燃气管道泄漏的智能检测系统 - Google Patents

一种燃气管道泄漏的智能检测系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型一种燃气管道泄漏的智能检测系统，能够精确地检测出燃气管道是否存在泄漏，检测灵敏度高、定位精度高、可靠性高，有效地预防事故的发生；能够自行阻断燃气的泄露；实现对燃气管道的远程监控。本实用新型包括燃气管道、数据采集系统；还包括GPS模块、无线通讯模块和远程控制终端，数据采集系统分别与GPS模块、无线通讯模块相连，无线通讯模块再与远程控制终端相连；在燃气管道的外壁上分布安装有传感器，传感器包括应变传感器、应力传感器、水压水温传感器；燃气管道内部设置有气体阀门，气体阀门包括外壳和位于外壳内的密封件，在气体阀门上安装有压力传感器；应变传感器、应力传感器、水压水温传感器和压力传感器与数据采集系统相连。

Description

一种燃气管道泄漏的智能检测系统
技术领域
本实用新型属于燃气管道运输安全检测技术领域，具体地是涉及一种燃气管道泄漏的智能检测系统。
背景技术
燃气管道以及相关设施（包括调压器、阀门等）正常运行是燃气安全输送的基础，检测燃气管道的工作对保障燃气安全至关重要；传统的燃气管道人工检测方式效率低，有效性不高，而且还无法保障检测人员的工作质量；燃气管道是城市地下管道的重要设施之一，为生产和生活提供重要的保证，现有的燃气管道通常埋设在地下，由于燃气管道长时间使用会产生泄露的现象，如果不能及时发现，将会造成燃气事故，造成人员伤亡及经济损失。
目前，燃气管道泄露检测设备普遍存在检测精度低、不能快速对泄漏源进行定位等问题，而且当有燃气泄漏时，还不能及时的进行关闭燃气阀门，通常是使用人工关闭，在发生意外燃气泄漏或者火灾时，由于高温的产生，人比较难靠近并关闭阀门，如果不及时关闭阀门，会造成火灾加剧、损失加大、危害增强的后果；燃气事故破坏力大、突发性强，为预防这一灾害，需要精确的燃气检测系统、精确采集数据信息并进行及时地处理，和及时地阻止燃气的泄露。
发明内容
本实用新型就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种燃气管道泄漏的智能检测系统；本实用新型能够精确地检测出燃气管道是否存在泄漏，检测灵敏度高、定位精度高、可靠性高、抗干扰能力强，有效地预防事故的发生；同时还能够自行阻断燃气的泄露；实现对燃气管道的远程监控。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
本实用新型一种燃气管道泄漏的智能检测系统，包括燃气管道、数据采集系统；其结构要点是：还包括GPS模块、无线通讯模块和远程控制终端，所述数据采集系统分别与GPS模块、无线通讯模块相连，所述无线通讯模块再与远程控制终端相连；在燃气管道的外壁上分布安装有传感器，所述传感器包括应变传感器、应力传感器、水压水温传感器；所述燃气管道内部设置有气体阀门，所述气体阀门包括外壳和位于外壳内的密封件，在气体阀门上安装有压力传感器；所述应变传感器、应力传感器、水压水温传感器和压力传感器与数据采集系统相连。
作为本实用新型的一种优选方案，所述数据采集系统包括模拟调理电路、模拟开关、AD转换电路、FPGA模块、晶振模块、第一CPU模块、FLASH存储器、RAM存储器和电源模块；所述模拟调理电路、模拟开关、AD转换电路、FPGA模块、第一CPU模块依次相连，所述FPGA模块与晶振模块相连，所述FPGA模块、第一CPU模块分别与FLASH存储器、RAM存储器相连；所述第一CPU模块分别与GPS模块、无线通讯模块相连，所述模拟调理电路的输入端分别与应变传感器、应力传感器、水压水温传感器和压力传感器相连。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述AD转换电路还连接有第二CPU模块，所述第二CPU模块连接有气体阀门驱动电路，所述气体阀门驱动电路与气体阀门相连。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述FPGA模块还连接有报警器。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述外壳的表面为环形面。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述密封件为柔性密封件。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述FPGA模块选用型号为EP1C6Q240C8FPGA。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述模拟开关为多路模拟开关，选用型号为AD7503模拟开关。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述无线通讯模块为3G/4G模块或WIFI模块。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述远程控制终端为PC机或智能手机。
本实用新型有益效果。
本实用新型所提供的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，通过数据采集系统与传感器、GPS模块、无线通讯模块和远程控制终端相结合连接，能够精确地检测出燃气管道是否存在泄漏情况，检测灵敏度高、定位精度高、可靠性高、抗干扰能力强，实现了对燃气管道的远程监控；以及燃气管道内设置的气体阀门、压力传感器，还有驱动气体阀门闭合的气体阀门驱动电路，能够及时地自行阻断燃气的泄露，有效地预防安全事故的发生。
附图说明
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1是本实用新型一种燃气管道泄漏的智能检测系统的燃气管道内安装气体阀门状态下的结构示意图。
图2是本实用新型一种燃气管道泄漏的智能检测系统的整个电路连接结构示意框图。
图中标记：1为密封件、2为压力传感器、3为气体阀门、4为外壳、5为燃气管道。
具体实施方式
结合图1和2所示，本实用新型一种燃气管道泄漏的智能检测系统，包括燃气管道5、数据采集系统；其结构要点是：还包括GPS模块、无线通讯模块和远程控制终端，所述数据采集系统分别与GPS模块、无线通讯模块相连，所述无线通讯模块再与远程控制终端相连；在燃气管道5的外壁上分布安装有传感器，所述传感器包括应变传感器、应力传感器、水压水温传感器；所述燃气管道5内部设置有气体阀门3，所述气体阀门3包括外壳4和位于外壳4内的密封件1，在气体阀门3上安装有压力传感器；所述应变传感器、应力传感器、水压水温传感器和压力传感器2与数据采集系统相连。
参见图2所示，为本实用新型一种燃气管道泄漏的智能检测系统的整个电路连接结构示意框图；所述数据采集系统包括模拟调理电路、模拟开关、AD转换电路、FPGA模块、晶振模块、第一CPU模块、FLASH存储器、RAM存储器和电源模块；所述模拟调理电路、模拟开关、AD转换电路、FPGA模块、第一CPU模块依次相连，所述FPGA模块与晶振模块相连，所述FPGA模块、第一CPU模块分别与FLASH存储器、RAM存储器相连；所述第一CPU模块分别与GPS模块、无线通讯模块相连，所述模拟调理电路的输入端分别与应变传感器、应力传感器、水压水温传感器和压力传感器2相连。
所述AD转换电路还连接有第二CPU模块，所述第二CPU模块连接有气体阀门驱动电路，所述气体阀门驱动电路与气体阀门3相连；所述气体阀门驱动电路能够驱动气体阀门3的闭合。
本实用新型所述模拟调理电路、气体阀门驱动电路、AD转换电路均为现有电路、公知技术，其电路结构不在本实用新型中进行赘述。
所述FPGA模块还连接有报警器。
所述外壳4的表面为环形面；所述密封件1为柔性密封件。
所述FPGA模块选用型号为EP1C6Q240C8FPGA；所述模拟开关为多路模拟开关，选用型号为AD7503模拟开关；所述FPGA模块具有非常快的数据采集和处理速度，并且采集精度高，可以实现发杂滤波算法，另可通过硬件设备实现外部逻辑控制。
所述无线通讯模块为3G/4G模块或WIFI模块；所述远程控制终端为PC机或智能手机。
结合本实用新型的附图和技术方案简述工作原理及工作过程：首先通过分布安装在燃气管道5外壁上的应变传感器、应力传感器、水压水温传感器进行检测燃气管道5的泄漏信息情况，然后通过数据采集系统对采集到的数据信息进行分析处理；并且通过能够通过GPS模块进行精确定位，以及通过无线通讯模块和远程控制终端实现远程通信并进行实时监控；同时，所述远程控制终端通过无线通讯模块连接到互联网上，操作人员和管理人员/领导在监控室或全球任何地点的一台联上互联网的计算机或智能手机即可实时观察到整个燃气管道5的泄漏状况，一旦发现问题及时补救，能够有效预防重大安全事故的产生。
当检测到燃气管道5发生泄漏时，整个燃气管道5内的压力会降低，设置在燃气管道5内的气体阀门3上的压力传感器2采集到的压力数值会低于正常值范围，压力传感器2将压力值信号通过AD转换电路转换成数字信号传送至第二CPU模块，第二CPU模块根据压力值与预设值对比，若压力值低于正常值范围，第二CPU模块发送指令至气体阀门驱动电路驱动气体阀门3闭合，推动气体阀门3上的密封件1向中心滑动关闭燃气管道5，阻断燃气泄漏。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气管道泄漏的智能检测系统，包括燃气管道（5）、数据采集系统；其特征在于：还包括GPS模块、无线通讯模块和远程控制终端，所述数据采集系统分别与GPS模块、无线通讯模块相连，所述无线通讯模块再与远程控制终端相连；在燃气管道（5）的外壁上分布安装有传感器，所述传感器包括应变传感器、应力传感器、水压水温传感器；所述燃气管道（5）内部设置有气体阀门（3），所述气体阀门（3）包括外壳（4）和位于外壳（4）内的密封件（1），在气体阀门（3）上安装有压力传感器（2）；所述应变传感器、应力传感器、水压水温传感器和压力传感器（2）与数据采集系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述数据采集系统包括模拟调理电路、模拟开关、AD转换电路、FPGA模块、晶振模块、第一CPU模块、FLASH存储器、RAM存储器和电源模块；所述模拟调理电路、模拟开关、AD转换电路、FPGA模块、第一CPU模块依次相连，所述FPGA模块与晶振模块相连，所述FPGA模块、第一CPU模块分别与FLASH存储器、RAM存储器相连；所述第一CPU模块分别与GPS模块、无线通讯模块相连，所述模拟调理电路的输入端分别与应变传感器、应力传感器、水压水温传感器和压力传感器（2）相连。
3.根据权利要求2所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述AD转换电路还连接有第二CPU模块，所述第二CPU模块连接有气体阀门驱动电路，所述气体阀门驱动电路与气体阀门（3）相连。
4.根据权利要求2所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述FPGA模块还连接有报警器。
5.根据权利要求1所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述外壳（4）的表面为环形面。
6.根据权利要求1所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述密封件（1）为柔性密封件。
7.根据权利要求2所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述FPGA模块选用型号为EP1C6Q240C8FPGA。
8.根据权利要求2所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述模拟开关为多路模拟开关，选用型号为AD7503模拟开关。
9.根据权利要求1所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述无线通讯模块为3G/4G模块或WIFI模块。
10.根据权利要求1所述的一种燃气管道泄漏的智能检测系统，其特征在于：所述远程控制终端为PC机或智能手机。
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