CN206311143U - 一种天然气管网在线监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种天然气管网在线监测系统，其解决了现有的燃气管道监测装置结构复杂、操作不便、使用寿命短和功耗较大的技术问题。设有用于检测天然气阀门井数据的探测装置、用于汇总数据并存储的收集装置、以及用于处理数据并下发关阀指令和向外发送信息的上位机系统；探测装置安装在阀门井内部，收集装置通过无线通信与探测装置、上位机系统连接；探测装置设有单片机、MEMS甲烷传感器、温度传感器、湿度传感器和无线通信模块，单片机输入端分别与甲烷传感器、温度传感器、湿度传感器和无线通信模块连接，输出端与阀门连接。本实用新型广泛应用于燃气管道监测技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测系统，特别是涉及一种天然气管网在线监测系统。
背景技术
近年来，随着西气东输工程的建成投产，管道燃气行业蓬勃发展，居民管道燃气的普及率不断提高。然而，燃气泄露及爆炸事件此起彼伏，给国家和人民群众的生命与财产造成了极大的损失，也给社会的公共安全与稳定带来了极大的负面影响，从一定程度上也影响了燃气事业的推进与发展。此外，由于管道燃气设备较多、破损老化严重、地下隐蔽工程量大等问题导致的燃气泄漏都可能给整个供气系统和用户带来损害。因此，实现整个管道燃气安全的管理已经迫在眉睫，同时也能满足燃气公司管理部门的管理需要。
目前，市面上的燃气管道监测装置存在结构复杂、操作不便、使用寿命短和功耗较大的问题。
发明内容
本实用新型针对现有的燃气管道监测装置结构复杂、操作不便、使用寿命短和功耗较大的技术问题，提供一种结构简单、操作便利、使用寿命长和低功耗的天然气管网在线监测系统。
为此，本实用新型设有用于检测天然气阀门井数据的探测装置、用于汇总数据并存储的收集装置、以及用于处理数据并下发关阀指令和向外发送信息的上位机系统；探测装置安装在阀门井内部，收集装置通过无线通信与探测装置、上位机系统连接；
探测装置设有单片机、MEMS甲烷传感器、温度传感器、湿度传感器和无线通信模块，单片机输入端分别与甲烷传感器、温度传感器、湿度传感器和无线通信模块连接，输出端与阀门连接。
优选地，探测装置还设有水位传感器，水位传感器与单片机输入端连接。
优选地，无线通信模块为LORA模块、GPRS模块或NB-Iot模块。
本实用新型的有益效果是，设有探测装置、收集装置和上位机系统，各设备之间进行无线通信，实现天然气管道的实时监测，结构简单且方便燃气公司管理。探测器设有MEMS甲烷传感器、水位传感器、温度传感器、湿度传感器和单片机，通过对阀门井内甲烷浓度、温度、湿度测量值的处理，使甲烷浓度值更加可靠。MEMS甲烷传感器为低功耗设计，使用寿命长，锂电续航长达5年。
附图说明
图1是本实用新型的连接示意图；
图2是安装有探测器的阀门井结构示意图；
图3是本实用新型的通信关系示意图。
图中符号说明：
1.探测器；2.集中器；3.服务器；4.上位机系统；5.手机；6.MEMS甲烷传感器；7.水位传感器；8.温度传感器；9.湿度传感器；10.单片机；11.LORA模块；12.阀门。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
如图1、2所示，本实用新型设有用于检测天然气阀门井数据的探测装置，用于汇总数据并存储的收集装置，以及用于处理数据、下发关阀指令和向外发送信息的上位机系统4。
探测装置安装在阀门井内部，其输出端与阀门连接。探测装置通过无线通信与收集装置连接，收集装置通过无线通信与上位机系统连接，上位机系统4通过无线与外部终端连接。
探测装置为探测器1，探测器1设有单片机10、MEMS甲烷传感器6、水位传感器7、温度传感器8、湿度传感器9和无线通信模块，其中的无线通信模块为LORA模块11。单片机10输入端分别与MEMS甲烷传感器6、水位传感器7、温度传感器8、湿度传感器9和LORA模块11连接，输出端通过电路与阀门12连接。
收集装置设有集中器2、服务器3，LORA模块11通讯距离较短，集中器2用于中转处理，采集探测器的数据信息，并上传给服务器3；服务器3再上传给上位机系统4。
上位机系统4存储有阀门井名称、编号、位置、建设时间、维修记录、巡检记录、终端数据、调零计量和配置记录等信息，方便燃气公司管理。其中，阀门井位置是以经纬度的坐标形式在地图上标记的。若出现异常，可迅速定位异常阀门井位置，以便维修处理。
MEMS甲烷传感器6检测阀门井的甲烷浓度，水位传感器7检测阀门井内水位，温度传感器8检测阀门井内的温度，湿度传感器9检测阀门井内的监测湿度。单片机10采集到这些数据，并通过LORA模块11发送到集中器2，集中器2作为中转站将数据汇总并上传服务器3，服务器3存储后再将数据上传给上位机系统4。上位机系统4对数据进行处理对比，并通过温度、湿度补偿，计算出甲烷浓度值，对比包括水位对比和甲烷浓度横向、纵向对比。若有异常，则下发关闭上下游阀门12指令，进行异常报警并向管理者的手机5发出报警信息，管理者可及时进行维修处理。
LORA模块11可以替换成GPRS模块或NB-Iot模块，而且无需集中器，可直接将数据上传至服务器。
如图3所示，以1-4号阀门井为例，1号、2号采用LORA无线通信上传，3号、4号采用GPRS或NB-Iot无线通信上传。其中1号、2号通过集中器5将数据上传给服务器6，3号、4号直接将数据上传至服务器3。服务器3再对数据进行存储，并上传给上位机系统4。上位机系统4处理数据，并将异常情况发送给管理者的手机5。
以上所述仅对本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。
Claims (3)
1.一种天然气管网在线监测系统，其特征是，设有用于检测天然气阀门井数据的探测装置、用于汇总数据并存储的收集装置、以及用于处理数据并下发关阀指令和向外发送信息的上位机系统；所述探测装置安装在阀门井内部，所述收集装置通过无线通信与所述探测装置、上位机系统连接；
所述探测装置设有单片机、MEMS甲烷传感器、温度传感器、湿度传感器和无线通信模块，所述单片机输入端分别与所述甲烷传感器、温度传感器、湿度传感器和无线通信模块连接，输出端与阀门连接。
2.根据权利要求1所述的天然气管网在线监测系统，其特征在于，所述探测装置还设有水位传感器，所述水位传感器与所述单片机输入端连接。
3.根据权利要求1所述的天然气管网在线监测系统，其特征在于，所述无线通信模块为LORA模块、GPRS模块或NB-Iot模块。
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