CN211454335U - 一种稳定安全的加气站控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稳定安全的加气站控制系统，包括：中控室上位系统、站控制系统、报警控制系统、紧急停车系统。通过上述方式，本实用新型稳定安全的加气站控制系统，通过PLC控制柜实现现场调试和运行，该系统运行稳定、安全可靠，提高了压缩机组的运行效率，实现了监控和管理的自动化。

Description

一种稳定安全的加气站控制系统

技术领域

本实用新型涉及电气自动化领域，特别是涉及一种稳定安全的加气站控制系统。

背景技术

LNG作为目前西气东输管道天然气的补充气源或者备用气源，已经越来越引起全国各大中城市燃气公司的重视，LNG加气站的安全运行及先进的控制显得尤其重要，由于LNG是由天然气冷却到-162℃而成的深冷液体，又具有天然气易燃易爆的特性，因此LNG是一种非常危险的液体，对LNG加气站每个区域都需进行监测或控制，关键地方还必须采用联动的方式来保证控制的及时性，要达到以上目的，必须要建设一套LNG加气站的运行控制系统。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种稳定安全的加气站控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：

提供一种稳定安全的加气站控制系统，包括：中控室上位系统、站控制系统、报警控制系统、紧急停车系统，所述报警控制系统包括火灾报警控制系统、视频及红外报警系统、燃气泄露报警系统，所述中控室上位系统包括主控制器、服务器、显示器、UPS，所述站控制系统包括PLC控制柜，PLC控制柜内部设置电源浪涌保护器、断路器、开关电源、插座、PLC模块组、RS485通讯隔离栅、信号隔离器、信号防雷器、以太网交换机、继电器、加臭控制器、远程通讯控制器、接线端子，外部电源依次通过电源浪涌保护器、电流互感器、总空气开关给直流电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座供电，所述总空气开关与开关电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座之间分别设置对应的子空气开关，触摸屏、数显电压表、数显电流表、控制按钮、指示灯、蜂鸣器分别通过工业以太网与PLC模块组连接进行通讯，所述中控室上位系统、所述火灾报警控制系统、视频及红外报警系统、燃气泄露报警系统通过RS232、RS485或者以太网与PLC控制柜进行通信，所述火灾报警控制系统包括温度探测传感器、可燃气体探头、火焰探头、手动火灾报警按钮、声光报警器、泡沫发生器、消防系统，所述视频及红外报警系统包括红外夜视摄像机、监控服务器、监控控制器，所述燃气泄露报警系统包括可燃气体报警控制器和燃气探测器，燃气探测器设置在用气设备、法兰连接处、阀门组、泄漏源，压缩机间的燃气探测器设置在环墙壁四周，加气机、储气井上设置的燃气探测器高于地面。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述服务器包括通信服务器、数据服务器、GPS服务器、Web服务器。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述服务器包括主服务器和与其对应的备用服务器。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述压缩机间的燃气探测器设置在距其顶棚0.3米处。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述加气机、储气井设置燃气探测器的高度为2.5米。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述PLC控制柜的底部设置接地铜牌。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述控制按钮包括储罐进液阀、储罐出液阀、备用按钮、消音按钮、复位按钮、急停按钮。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述指示灯包括储罐进液指示灯、储罐出液指示灯、备用指示灯。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述压缩机间的探测器的间距为6米。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述探测器的室内有效检测半径为7.5米，室外有效检测半径为15米。

本实用新型的有益效果是：提供一种稳定安全的加气站控制系统，通过PLC控制柜实现现场调试和运行，该系统运行稳定、安全可靠，提高了压缩机组的运行效率，实现了监控和管理的自动化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本实用新型的稳定安全的加气站控制系统一较佳实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的稳定安全的加气站控制系统一较佳实施例的PLC控制柜结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型实施例包括：

一种稳定安全的加气站控制系统，包括：中控室上位系统、站控制系统、报警控制系统、紧急停车系统，所述报警控制系统包括火灾报警控制系统、视频及红外报警系统、燃气泄露报警系统，所述中控室上位系统包括主控制器、服务器、显示器、UPS，所述站控制系统包括PLC控制柜，PLC控制柜内部设置电源浪涌保护器、断路器、开关电源、插座、PLC模块组、RS485通讯隔离栅、信号隔离器、信号防雷器、以太网交换机、继电器、加臭控制器、远程通讯控制器、接线端子，外部电源依次通过电源浪涌保护器、电流互感器、总空气开关给直流电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座供电，所述总空气开关与开关电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座之间分别设置对应的子空气开关，触摸屏、数显电压表、数显电流表、控制按钮、指示灯、蜂鸣器分别通过工业以太网与PLC模块组连接进行通讯，所述中控室上位系统、所述火灾报警控制系统、视频及红外报警系统、燃气泄露报警系统通过RS232、RS485或者以太网与PLC控制柜进行通信，所述火灾报警控制系统包括温度探测传感器、可燃气体探头、火焰探头、手动火灾报警按钮、声光报警器、泡沫发生器、消防系统，所述视频及红外报警系统包括红外夜视摄像机、监控服务器、监控控制器，所述燃气泄露报警系统包括可燃气体报警控制器和燃气探测器，燃气探测器设置在用气设备、法兰连接处、阀门组、泄漏源，压缩机间的燃气探测器设置在环墙壁四周，加气机、储气井上设置的燃气探测器高于地面。

优选地，所述服务器包括通信服务器、数据服务器、GPS服务器、Web服务器；所述服务器包括主服务器和与其对应的备用服务器；所述压缩机间的燃气探测器设置在距其顶棚0.3米处；所述加气机、储气井设置燃气探测器的高度为2.5米；所述PLC控制柜的底部设置接地铜牌；所述控制按钮包括储罐进液阀、储罐出液阀、备用按钮、消音按钮、复位按钮、急停按钮；所述指示灯包括储罐进液指示灯、储罐出液指示灯、备用指示灯；所述压缩机间的探测器的间距为6米；所述探测器的室内有效检测半径为7.5米，室外有效检测半径为15米。

PLC控制柜连接在设备上压缩机运行、各级运行参数的二次仪表，包括温度、压力传感器、现场启动、停止、急停等主令按钮，以及执行各类阀门的电磁阀等电动执行机构，具备输入、输出、通信、电源等模块，对现场各种压力、温度信号采集和外部控制信号的快速、准确的响应，使得整个系统稳定的工作。

加气站现场的操作箱设置启动、停止、急停按钮，用于自动时的起/停以及紧急情况时的急停，与PLC控制柜控制级等同使用。

所述中控室上位系统通过RS232、RS485或者以太网与PLC控制柜进行通信，可以根据用户要求实时显示压缩机参数、故障报警、历史数据、报表等，也可以通过主控制器手动控制阀门的开启和停止。

所述PLC控制柜内设置多个线槽12，所述线槽相互平行或者垂直，所述线槽12上设置电源浪涌保护器1、多个断路器2、开关电源3、插座、PLC模块组4、RS485通讯隔离栅5、信号隔离器6、信号防雷器7、以太网交换机8、继电器9、加臭控制器10、远程通讯控制器11、接线端子，外部电源依次通过电源浪涌保护器、电流互感器、总空气开关给直流电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座供电，所述总空气开关与开关电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座之间分别设置对应的子空气开关，插座包括三孔插座和两孔插座，开关电源提供24V直流电源，照明灯、与其对应的继电器、与其对应的子空气开关形成电源回路，温控开关、散热风扇、与其对应的继电器、与其对应的子空气开关形成电源回路。

触摸屏、数显电压表、数显电流表、控制按钮、指示灯、蜂鸣器分别通过工业以太网与PLC模块组连接进行通讯，工业以太网通过网线与远程联网控制器连接，无线接收电线安装在所述箱体的顶部，将电线引入控制器。

储罐区对于整个加气站来说是核心部位，最主要的设备就是LNG储罐，在储罐上安装压力变送器和液位变送器来监测储罐压力和液位，在进、出液管上安装气动紧急切断阀，通过电磁阀和仪表来控制进液或出液，在气、液相管之间安装自增压气化器和自增压阀，对储罐进行增压，在气相管上安装减压调节阀和安全阀，防止储罐超压，所述PLC模块组分别与压力变送器、液位变送器、电磁阀、自增压气化器和自增压阀、减压调节阀和安全阀电性连接，进行控制。

正常运行中，必须将LNG储罐的工作压力控制在允许的范围内，LNG储罐的正常工作压力范围为0.3～0.6MPa，罐内压力低于设定值时，可利用自增压气化器和自增压阀对储罐进行增压，增压下限由自增压阀开启压力确定，增压上限由自增压阀的自动关闭压力确定，其值通常比设定的自增压阀开启压力高约15%，LNG在储存过程中会由于储罐不可能绝对无热量交换，而缓慢蒸发(日静态蒸发率≤0.3%)，导致储罐的压力逐步升高，最终危及储罐安全，为保证储罐安全运行，采用储罐减压调节阀、压力报警手动放散、安全阀起跳三级安全保护措施来进行储罐的超压保护。

紧急停车系统是当操作或值班人员在操作、巡检、值班时发现系统偏离设定的运行条件，如系统超压、液位超限、温度过高以及出现LNG泄漏，火灾报警事故时，能自动在生产装置区或值班室远距离快速停车，切断危险源，使系统停运在安全位置上。

在储罐区的导流槽上安装低温探测传感器，通过对温度的监测来判断是否有LNG泄漏，在整个加气站的各个区域安装催化燃烧型可燃气体探头，监测空气中的可燃气体浓度，一般按可燃气体的爆炸下限为最大量程，达到爆炸下限的20%视为警告，达到爆炸下限的40%视为气体泄漏报警，在LNG储罐四周安装紫外火焰探头和红外火焰探头，通过对可燃性气体或者液体火焰的监测来发现明火并发出火灾报警信号。

在LNG储罐区周边安装按压式手动火灾报警按钮，在整个加气站分布设置破玻璃式手动火灾报警按钮，通过敲碎玻璃触发信号来启动消防系统，在加气站分布设置声光报警器，用于火灾报警时的声音和光的提示功能，以确保所有现场人员都能及时知道火灾的发生，以采取相应的应急措施；消防系统由消防控制柜、消防巡检柜、喷淋阀控制箱、稳压控制箱、排污泵及其控制、消防泵、稳压泵、稳压罐、喷淋管、电磁阀和高压水枪等组成。

工作人员通过所述视频及红外报警系统监视加气站内的电气设备的运行情况、外来人员、车辆进入情况。

探测器室内有效检测半径宜为7.5m，室外为15m，设计中压缩机间探测器的间距设置为6m，室外为12m，探测器安装位置宜设在用气设备附近、法兰连接处、阀门组和泄漏源处，压缩机间探测器环墙壁四周和距顶棚0.3m处设置，每台加气机、储气井组处设置探测器，其高度为2.5m，且保证探测器周围不小于0.3m的净空。

可燃气体报警控制器显示探测器的报警位置、时间和浓度，子站中宜以二级报警系统设计，即燃气泄漏浓度达到一级设定值时，可燃气体报警控制器声光报警，连锁启动轴流风机；燃气泄漏浓度达到二级设定值时，可燃气体报警控制器声光报警，通过HJ1825模块停止所有压缩机。

本实用新型稳定安全的加气站控制系统的有益效果是：提供一种稳定安全的加气站控制系统，通过PLC控制柜实现现场调试和运行，该系统运行稳定、安全可靠，提高了压缩机组的运行效率，实现了监控和管理的自动化。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，包括：中控室上位系统、站控制系统、报警控制系统、紧急停车系统，所述报警控制系统包括火灾报警控制系统、视频及红外报警系统、燃气泄露报警系统，所述中控室上位系统包括主控制器、服务器、显示器、UPS，所述站控制系统包括PLC控制柜，PLC控制柜内部设置电源浪涌保护器、断路器、开关电源、插座、PLC模块组、RS485通讯隔离栅、信号隔离器、信号防雷器、以太网交换机、继电器、加臭控制器、远程通讯控制器、接线端子，外部电源依次通过电源浪涌保护器、电流互感器、总空气开关给直流电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座供电，所述总空气开关与开关电源、PLC模块组、燃气报警器、加臭泵、照明灯、温控开关、散热风扇、继电器、插座之间分别设置对应的子空气开关，触摸屏、数显电压表、数显电流表、控制按钮、指示灯、蜂鸣器分别通过工业以太网与PLC模块组连接进行通讯，所述中控室上位系统、所述火灾报警控制系统、视频及红外报警系统、燃气泄露报警系统通过RS232、RS485或者以太网与PLC控制柜进行通信，所述火灾报警控制系统包括温度探测传感器、可燃气体探头、火焰探头、手动火灾报警按钮、声光报警器、泡沫发生器、消防系统，所述视频及红外报警系统包括红外夜视摄像机、监控服务器、监控控制器，所述燃气泄露报警系统包括可燃气体报警控制器和燃气探测器，燃气探测器设置在用气设备、法兰连接处、阀门组、泄漏源，压缩机间的燃气探测器设置在环墙壁四周，加气机、储气井上设置的燃气探测器高于地面。

2.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述服务器包括通信服务器、数据服务器、GPS服务器、Web服务器。

3.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述服务器包括主服务器和与其对应的备用服务器。

4.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述压缩机间的燃气探测器设置在距其顶棚0.3米处。

5.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述加气机、储气井设置燃气探测器的高度为2.5米。

6.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述PLC控制柜的底部设置接地铜牌。

7.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述控制按钮包括储罐进液阀、储罐出液阀、备用按钮、消音按钮、复位按钮、急停按钮。

8.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述指示灯包括储罐进液指示灯、储罐出液指示灯、备用指示灯。

9.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述压缩机间的探测器的间距为6米。

10.根据权利要求1所述的稳定安全的加气站控制系统，其特征在于，所述探测器的室内有效检测半径为7.5米，室外有效检测半径为15米。

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