CN216901909U - 一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，包括监控中心、多个球阀智能检测与关断终端设备、云服务器，球阀智能检测与关断终端设备采集球阀上游的压力数值、球阀下游的压力数值、阀井内的可燃气体浓度、阀井定位数据、井盖移动信号，球阀智能检测与关断终端设备经无线网络模组与云服务器数据交互，云服务器与监控中心数据交互。本系统适用于监控布置于不同地域、不同复杂地形的阀井球阀，远程报警及远程控制球阀，可以提高燃气管路管理效率，也减少事故的发生。

Description

一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统

技术领域

本实用新型涉及天然气管网领域，尤其涉及一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统。

背景技术

近年来我国调整能源结构，正逐步降低煤炭等消费比例，天然气作为一种清洁能源，消费量在逐步加大，天然气管网的建设需求也进一步增长。目前，我国油气管网发展中遇到了区域管网发展缓慢、天然气管线管理水平低等瓶颈，如何有效降低管网外部风险，确保油气供应稳定，是一直需要解决的问题。

管线中阀井通常采用人工管理，人工手动开关阀井中球阀来诊断故障、维修管线。一方面，天然气管线传输管路长，阀井所分布位置地势复杂，人工管理阀井所投入的人力成本大，而采用普通的阀井自动管理设备需要对燃气管道的电气线路重新布置，增加了升级难度。另一方面，天然气属于易燃易爆有毒性气体，人工对阀井检查带来安全风险，而现有技术中管线管理水平来看，管线出现故障时也难以第一时间排查出问题并及时关闭阀体，安全风险因此进一步增大。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，包括监控中心、多个球阀智能检测与关断终端设备、云服务器；所述球阀智能检测与关断终端设备设置于天然气管线的阀井中或者阀井附近，包括终端处理器、压力变送器采样接口电路、可燃气体传感器信号采集接口电路、定位接口电路、井盖开关接口电路、继电器输出接口电路和无线网络模组，所述球阀智能检测与关断终端设备采集球阀上游的压力数值、球阀下游的压力数值、阀井内的可燃气体浓度、阀井定位数据、井盖移动状态信号；所述球阀智能检测与关断终端设备经所述无线网络模组与所述云服务器数据交互，所述云服务器与所述监控中心数据交互；所述智能检测与关断终端设备采集数据经无线网络模组发送至所述云服务器，云服务器再将信息经网络发送至监控中心，监控中心配置的管线阀门管理策略与控制信号经网络发送至所述云服务器，所属云服务器将信息经所述无线网络模组发送至球阀智能检测与关断终端设备，所述信息均包含有所述球阀智能检测与关断终端设备的识别认证信息；所述球阀智能检测与关断终端设备接收所述控制信号，并经继电器输出电路控制球阀的开启或关闭。

优选地，所述监控中心包括监控服务器、通讯网络交换机和人机交互管理模块，所述人机交互管理模块配置所述管线阀门管理策略。

优选地，所述人机交互管理模块为多个，分别配置不同的管线阀门管理策略。

优选地，所述监控中心包括声光报警器。

优选地，所述云服务器实时接收所述球阀智能检测与关断终端设备发送的采集信号，所述云服务器处理所述采集信号并发送至所述监控中心显示。

优选地，所述无线网络模组包括NB-ToT模组，所述NB-ToT模组外接天线，所述NB-ToT模组与所述终端处理器数据双向传输，所述NB-ToT模组与所述天线数据双向传输。

优选地，所述球阀智能检测与关断终端设备还包括电池电流采集，实时采集所述球阀智能检测与关断终端设备的电量。

优选地，所述监控中心的所述人机交互管理模块通过所述无线网络模组对所述球阀智能检测与关断终端设备控制球阀开启或关闭。

本实用新型可以实现如下的技术效果：

(1)能够监测多达1000个阀井智能监控设备，利用智能监控设备实现阀井信息监控，可以适应布置于不同复杂地形、宽地域的阀井；

(2)可以实时监控天然气管路压力，形成压力监控网络，在管路压力异常或者井内燃气泄漏时，进行远程声光报警；

(3)可以远程开启或关断球阀，减少燃气管路泄漏时的反应时间，减少事故损害，减少燃气管路管理工作。

附图说明

图1为本实用新型一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统示意图。

图2为本实用新型图1所示的球阀智能检测与关断终端设备示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

本实施例为一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，该系统特用于天然气输配送管网中。该系统包括球阀智能检测与关断终端设备1、监控中心3、云服务器2。其中，球阀智能检测与关断终端设备1设置于天然气管线的阀井中。在其它实施例中，球阀智能检测与关断终端设备1设置于天然气管线的阀井附近。本实用新型中所称“阀井附近”，应该符合设备1的功能，以能够安装设备1的其它外接检测或其它设备并实现设备1的检测信号功能为准定义。球阀智能检测与关断终端设备1的数量与管网中阀井的数量相匹配，如图1所示，每个球阀智能检测与关断设备11、12、1N包含各自的识别信息。

球阀智能检测与关断终端设备1的具体结构示意如图2所示。球阀智能检测与关断终端设备1包括有设备处理器11、压力变送器采样接口电路12、可燃气体传感器采样接口电路13、定位接口电路16、井盖接近开关接口电路14、继电器输出接口电路18、无线网络模组17。通过以上电路及模组，球阀智能检测与关断终端设备1采集球阀上游的压力数值、球阀下游的压力数值、阀井内的可燃气体浓度、阀井定位数据、井盖移动信号。其中压力变送器采样接口电路12外接压力变送器110，可燃气体传感器采样接口电路13外接可燃气体传感器111。井盖接近开关接口电路14具有位移传感器，设置于井盖附近或井盖上，监测井盖移动。

本实施例中，终端处理器11为STM32L4低功耗处理器。

如图1所示，球阀智能检测与关断终端设备11、12、1N经无线网络模组17与所述云服务器2数据交互，云服务器2与监控终端数据交互。

监控终端配置管线阀门管理策略。在本实施例中，监控中心3包括监控服务器4、通讯网络交换机(未示出)和人机交互管理模块。人机交互管理模块配置管线阀门管理策略。本申请中“管线阀门管理策略”理解为用于以所采集到信号为条件来输出结果的决策逻辑，可预置于人机交互管理模块中，如管网在出现故障时的应急处理方式等。在本实施例中，人机交互管理模块为两个，分别为人机交互管理模块31、32。人机交互管理模块31、32分别配置不同的管线阀门管理策略，能够适应不同的天然气管网管理。

云服务器2根据管线阀门管理策略处理所采集信号后，将控制信号经无线网络模组17发送至球阀智能检测与关断终端设备1。采集信号和控制信号均包含有球阀智能检测与关断终端设备11、12、1N各自的识别认证信息。

球阀智能检测与关断终端设备11、12、1N分别接收上述控制信号，并经继电器输出电路18控制球阀114的开启或关闭。在本实施例中继电器输出电路18与球阀114连接，球阀114为电动球阀。

在优选实施例中，监控中心还包括声光报警器(未示出)。在球阀智能检测与关断终端设备1所采集的可燃气体浓度或球阀上下游压力异常时，声光报警器产生报警讯号，可警示监控者进入监控状态。在优选实施例中，在球阀智能检测与关断终端设备1也可外置燃气提示器，在球阀或管线出现故障时，对应的燃气提示器可方便维修人员在地势复杂的地区快速找到阀井。

在本实施例中，云服务器2实时接收球阀智能检测与关断终端设备11、12、1N发送的采集信号，云服务器2处理采集信号并发送至监控中心3显示。具体地，在人机交互管理模块中显示，形成可视化的管理平台。

在本实施例中，如图2所示，无线网络模组包括NB-ToT模组，无线网络模块外接天线，NB-ToT模组与终端处理器数据双向传输，NB-ToT模组与天线数据双向传输。

球阀智能检测与关断终端设备1还包括电池电流采样电路15和电源电路19。电池电流采样电路15与电源电路19连接，电源电路19外接电池。电池电流采样电路15实时采集球阀智能检测与关断终端设备1的电量，并将该电量信息反馈至监控中心3显示。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，包括监控中心、多个球阀智能检测与关断终端设备、云服务器；

所述球阀智能检测与关断终端设备设置于天然气管线的阀井中或者阀井附近，包括终端处理器、压力变送器采样接口电路、可燃气体传感器信号采集接口电路、定位接口电路、井盖开关接口电路、继电器输出接口电路和无线网络模组，所述球阀智能检测与关断终端设备采集球阀上游的压力数值、球阀下游的压力数值、阀井内的可燃气体浓度、阀井定位数据、井盖移动状态信号；

所述球阀智能检测与关断终端设备经所述无线网络模组与所述云服务器数据交互，所述云服务器与所述监控中心数据交互；

所述智能检测与关断终端设备采集数据经无线网络模组发送至所述云服务器，云服务器再将信息经网络发送至监控中心，监控中心配置的管线阀门管理策略与控制信号经网络发送至所述云服务器，所属云服务器将信息经所述无线网络模组发送至球阀智能检测与关断终端设备，所述信息均包含有所述球阀智能检测与关断终端设备的识别认证信息；

所述球阀智能检测与关断终端设备接收所述控制信号，并经继电器输出电路控制球阀的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，所述监控中心包括监控服务器、通讯网络交换机和人机交互管理模块，所述人机交互管理模块配置所述管线阀门管理策略。

3.根据权利要求2所述的一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，所述人机交互管理模块为多个，分别配置不同的管线阀门管理策略。

4.根据权利要求2所述的一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，所述监控中心包括声光报警器。

5.根据权利要求2所述的一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，所述云服务器实时接收所述球阀智能检测与关断终端设备发送的采集信号，所述云服务器处理所述采集信号并发送至所述监控中心显示。

6.根据权利要求1所述的一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，所述无线网络模组包括NB-ToT模组，所述NB-ToT模组外接天线，所述NB-ToT模组与所述终端处理器数据双向传输，所述NB-ToT模组与所述天线数据双向传输。

7.根据权利要求1所述的一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，所述球阀智能检测与关断终端设备还包括电池电流采集，实时采集所述球阀智能检测与关断终端设备的电量。

8.根据权利要求2所述的一种基于云服务的天然气阀门智能监控系统，其特征在于，所述监控中心的所述人机交互管理模块通过所述无线网络模组对所述球阀智能检测与关断终端设备控制球阀开启或关闭。

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