CN215599517U - 一种燃气调压站智能安全节能监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气调压站智能安全节能监控系统，包括数据采集单元、电动阀开关控制单元、电动执行机构、数据传输终端、监控中心和供电单元，电动执行机构与电动阀开关控制单元连接，数据采集单元、电动阀开关控制单元和监控中心分别与数据传输终端连接，供电单元包括市电供电子单元、太阳能供电子单元、双电源切换装置和电源转换模块，市电供电子单元、太阳能供电子单元和电源转换模块分别与双电源切换装置连接，电源转换模块用于将输入的电源电压转换为监控系统所需的工作电压。本实用新型通过冗余设置的双电源更好地实现监控系统的不间断供电，从而保证监控系统的不间断工作，采用太阳能供电更加节能环保。

Description

一种燃气调压站智能安全节能监控系统

技术领域

本实用新型涉及燃气站管理技术领域，尤其涉及一种燃气调压站智能安全节能监控系统。

背景技术

燃气调压站是城市燃气输配系统中自动调节并稳定管网中压力的设施。燃气调压站一般设置在空旷的露天地面或屋顶平台上，燃气调压站按进出口管道压力可分为高中压调压站、高低压调压站、中低压调压站等；按服务对象又分为供应一定范围的区域调压站和为单独建筑物或工业企业服务的用户调压站。目前，在燃气输配环节中，燃气调压站的使用数量很大，少数配置了数据采集与监视控制系统，可以监视燃气调压站各设备的运行状态。

现有技术中，授权公告号为CN204790396U的实用新型专利公开了一种燃气调压站智能安全节能监控系统，包括电源、压力监测模块、温度监测模块、通信模块、开阀控制模块、关阀控制模块和控制中心，电源与交流电网连接，采用交流电网为监控系统供电。该监控系统虽然能够实现动态监测、远程遥控管理燃气输送网络安全运行状况、运行压力、温度等数据，但是，监控系统电源仅采用交流电网供电，在交流电网发生故障停电时，整个监控系统处于无电源供电的失效状态，从而无法保证监控系统的不间断工作，且由于监控系统需要24小时的不间断工作，所以消耗电能较大，采用交流电网供电不够节能环保。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种燃气调压站智能安全节能监控系统，通过冗余设置的双电源更好地实现监控系统的不间断供电，从而保证监控系统的不间断工作，采用太阳能供电更加节能环保。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种燃气调压站智能安全节能监控系统，包括数据采集单元、电动阀开关控制单元、电动执行机构、数据传输终端、监控中心和供电单元，所述电动执行机构与所述电动阀开关控制单元连接，所述数据采集单元、电动阀开关控制单元和监控中心分别与所述数据传输终端连接，其中，

所述供电单元包括市电供电子单元、太阳能供电子单元、双电源切换装置和电源转换模块，所述市电供电子单元、太阳能供电子单元和电源转换模块分别与所述双电源切换装置连接，所述电源转换模块用于将输入的电源电压转换为监控系统所需的工作电压。

优选地，所述太阳能供电子单元包括光伏组件、蓄电池和充放电控制器，所述光伏组件和蓄电池分别与所述充放电控制器连接，所述充放电控制器与所述双电源切换装置连接。

优选地，所述市电供电子单元包括市电交流电网母线和UPS电源模块，所述UPS电源模块分别与所述市电交流电网母线和双电源切换装置连接。

优选地，所述双电源切换装置采用STS静态转换开关。

优选地，所述数据采集单元包括传感器检测模块、模拟滤波电路和A/D转换模块，所述传感器检测模块的信号输出端与所述模拟滤波电路的信号输入端连接，所述模拟滤波电路的信号输出端与所述A/D转换模块的信号输入端连接，所述A/D转换模块的信号输出端与所述数据传输终端连接。

优选地，所述传感器检测模块包括压力传感器、温度传感器、流量传感器和燃气泄漏检测传感器。

优选地，所述监控中心包括交换机、服务器和PC机，所述服务器、PC机和数据传输终端分别与所述交换机通信连接。

优选地，所述服务器包括冗余设置的主服务器和备用服务器，所述主服务器和备用服务器通信连接。

优选地，所述数据传输终端通过GPRS网线通信网络与所述监控中心通信连接。

优选地，所述数据传输终端采用型号为F2114的无线数传终端。

本实用新型的有益效果：

本实用新型能够实现对燃气调压站各设备工作状态的动态检测和远程遥控管理，监控系统智能化程度高，安全性好，通过采用市电供电子单元和太阳能供电子单元组成冗余设置的双电源对监控系统进行供电，当其中一路电源发生故障时，双电源切换装置能够自动切换到另一路电源给系统供电，实现两路电源的不断电转换，保证系统电源的不间断供电，从而保证监控系统的不间断工作，采用太阳能供电更加节能环保。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型一实施例中燃气调压站智能安全节能监控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种燃气调压站智能安全节能监控系统，该系统包括数据采集单元1、电动阀开关控制单元2、电动执行机构3、数据传输终端4、监控中心5和供电单元6。

电动执行机构3与电动阀开关控制单元2连接，数据采集单元 1、电动阀开关控制单元2和监控中心5分别与数据传输终端连接。

供电单元6包括市电供电子单元61、太阳能供电子单元62、双电源切换装置63和电源转换模块64，市电供电子单元61、太阳能供电子单元62和电源转换模块64分别与双电源切换装置63连接，电源转换模块64用于将输入的电源电压转换为监控系统所需的工作电压。

本实施例中，燃气调压站智能安全节能监控系统的工作原理如下：

通过数据采集单元1实时采集燃气调压站各设备的工作状态参数，如燃气进站管道和燃气出站管道中温度、压力、流量等模拟量输出参数，调压站中燃气调压器以及各阀门的开关状态等开关量参数，并将采集的数据通过数据传输终端4实时发送至监控中心5，监控中心5将接收到的数据与预设的调压站正常运行数据进行比较处理，并根据处理结果下发相应的控制指令，通过数据传输终端4 将控制指令发送至电动阀开关单元，电动阀开关单元根据控制指令控制电动执行机构3执行阀门(如进出站燃气总阀、安全放散阀、燃气调压器等)打开或关闭等相应动作，从而实现对燃气调压站各设备工作状态的动态检测和远程遥控管理。

同时，通过采用市电供电子单元61和太阳能供电子单元62组成冗余设置的双电源对监控系统进行供电，当其中一路电源发生故障时，双电源切换装置63能够自动切换到另一路电源给系统供电，实现两路电源的不断电转换，保证系统电源的不间断供电，从而保证监控系统的不间断工作；由于燃气调压站一般设置在空旷的露天地面或屋顶平台上，便于太阳能发电设备的布局安装和太阳能的收集，因此，通常情况下可以采用太阳能供电子单元62提供电源，更加节能环保，在太阳能供电子单元62出现故障(设备自身故障或因天气原因导致供电电能不足等)时，双电源切换装置63自动切换到市电供电子单元61为系统供电，若市电供电子单元61发生供电故障，双电源切换装置63则自动切换到太阳能供电子单元62为系统供电。

在一个实施例中，太阳能供电子单元62包括光伏组件621、蓄电池622和充放电控制器623，光伏组件621和蓄电池622分别与充放电控制器623连接，充放电控制器623与双电源切换装置63连接。通过光伏组件621将太阳能转换为电能，充放电控制器623控制蓄电池622的充电和放电，当光伏组件621通过光电转换产生的电能在给系统供电后有剩余时或者蓄电池622电量低于设定值时，充放电控制器623控制蓄电池622充电，当光伏组件621产生的电能不足以为系统供电时，充放电控制器623控制蓄电池622放电为系统供电。

在一个实施例中，市电供电子单元61包括市电交流电网母线 611和UPS电源模块612，UPS电源模块612分别与市电交流电网母线611和双电源切换装置63连接。通过市电交流电网母线611为系统提供交流电源，在市电交流电网母线611和双电源切换装置63之间增加UPS电源模块612，可以保障系统在市电停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。UPS(Uninterruptible Power System不间断电源)是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，能够为系统提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 电源模块612将市电稳压后供应给系统负载使用，此时的UPS电源模块612就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(例如事故停电)时，UPS电源模块612立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向系统负载继续供应220V交流电，使系统负载维持正常工作并保护系统负载软、硬件不受损坏，且UPS 电源模块612通常对电压过大和电压太低都提供保护。

在一个实施例中，双电源切换装置63采用STS静态转换开关。 STS(StaticTransfer Switch静态转换开关)主要由智能控制板、高速可控硅和断路器构成。其标准切换时间为≤8ms,不会造成IT类负载断电。既对负载可靠供电,同时又能保证STS在不同电源切换时的安全性。

在一个实施例中，数据采集单元1包括传感器检测模块11、模拟滤波电路12和A/D转换模块13，传感器检测模块11的信号输出端与模拟滤波电路12的信号输入端连接，模拟滤波电路12的信号输出端与A/D转换模块13的信号输入端连接，A/D转换模块13的信号输出端与数据传输终端4连接。通过传感器检测模块11检测燃气调压站管道的压力、温度、燃气泄漏等信号并传输至模拟滤波电路12，由于传感器检测到信号易受噪声干扰，因此传感器检测模块 11采集的信号通过模拟滤波电路12来削弱有用信号中的噪声保证信号采样的准确性，滤波处理后的信号传输至A/D转换模块13进行模数转换，将模拟信号转换为便于数据传输终端4识别和传输的数字信号。

具体地，在一个实施例中，传感器检测模块11包括压力传感器 111、温度传感器112、流量传感器113和燃气泄漏检测传感器114。通过压力传感器111、温度传感器112、流量传感器113和燃气泄漏检测传感器114分别检测燃气调压站的进出站管道中燃气的压力、温度、流量及燃气泄漏情况。

在一个实施例中，监控中心5包括交换机51、服务器52和PC 机53，服务器52、PC机53和数据传输终端4分别与交换机51通信连接。通过交换机51实现数据传输终端4、服务器52和PC机53 中任意二者之间信息交换，服务器52实现对现场采集的工作状态参数和PC机53下发的控制指令等数据的处理与存储，PC机53作为监控中心5的人机交互设备，实现数据的查询、显示、报警、控制指令的下发和系统初始参数的配置等功能。

在一个实施例中，服务器52包括冗余设置的主服务器521和备用服务器522，主服务器521和备用服务器522通信连接。通过冗余设置相互通信连接的主服务器521和备用服务器522，从而可以更好地保障数据安全和系统的正常运行。

在一个实施例中，数据传输终端4通过GPRS网线通信网络与监控中心5通信连接。由于燃气调压站的监控数量较多，部分燃气调压站可能位于偏远地区，因此本实施例采用覆盖广泛的GPRS网络，基本不存在盲区，可实现更大范围的在线监控，从而满足燃气调压站监控系统对覆盖范围的要求。

在一个实施例中，数据传输终端4采用型号为F2114的无线数传终端。F2114是一种物联网无线数据传输终端4，使用运营商网络提供无线长距离数据传输，支持GPRS网络，同时支持RS232和 RS485/RS422接口，实现透明数据传输，功耗低，适于本实用新型。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，包括数据采集单元、电动阀开关控制单元、电动执行机构、数据传输终端、监控中心和供电单元，所述电动执行机构与所述电动阀开关控制单元连接，所述数据采集单元、电动阀开关控制单元和监控中心分别与所述数据传输终端连接，其中，

所述供电单元包括市电供电子单元、太阳能供电子单元、双电源切换装置和电源转换模块，所述市电供电子单元、太阳能供电子单元和电源转换模块分别与所述双电源切换装置连接，所述电源转换模块用于将输入的电源电压转换为监控系统所需的工作电压。

2.根据权利要求1所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述太阳能供电子单元包括光伏组件、蓄电池和充放电控制器，所述光伏组件和蓄电池分别与所述充放电控制器连接，所述充放电控制器与所述双电源切换装置连接。

3.根据权利要求1所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述市电供电子单元包括市电交流电网母线和UPS电源模块，所述UPS电源模块分别与所述市电交流电网母线和双电源切换装置连接。

4.根据权利要求1所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述双电源切换装置采用STS静态转换开关。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述数据采集单元包括传感器检测模块、模拟滤波电路和A/D转换模块，所述传感器检测模块的信号输出端与所述模拟滤波电路的信号输入端连接，所述模拟滤波电路的信号输出端与所述A/D转换模块的信号输入端连接，所述A/D转换模块的信号输出端与所述数据传输终端连接。

6.根据权利要求5所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述传感器检测模块包括压力传感器、温度传感器、流量传感器和燃气泄漏检测传感器。

7.根据权利要求6所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述监控中心包括交换机、服务器和PC机，所述服务器、PC机和数据传输终端分别与所述交换机通信连接。

8.根据权利要求7所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述服务器包括冗余设置的主服务器和备用服务器，所述主服务器和备用服务器通信连接。

9.根据权利要求1、2、3、4、6、7或8所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述数据传输终端通过GPRS网线通信网络与所述监控中心通信连接。

10.根据权利要求9所述的燃气调压站智能安全节能监控系统，其特征在于，所述数据传输终端采用型号为F2114的无线数传终端。

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