CN217767243U - 一种天然气门站控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种天然气门站控制系统，属于天然气门站控制系统技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种天然气门站控制系统硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括燃气泄露报警监测装置、视频监控装置、周界防护装置、控制系统、组态控制平台，控制系统分别通过导线与燃气泄露报警监测装置、视频监控装置、周界监控装置、组态控制平台相连，视频监控装置通过云平台将天然气门站内部及周边环境的视频上传至组态控制平台；控制系统分别通过导线与温度变送器、压力变送器、流量计、加臭机、电动阀相连，其中温度变送器、压力变送器、流量计设置在天然气的工艺管道上，电动阀设置在供气管道的进出口处；本实用新型应用于天然气门站。

Description

一种天然气门站控制系统

技术领域

本实用新型一种天然气门站控制系统，属于天然气门站控制系统技术领域。

背景技术

天然气进入了千家万户，城市燃气管网规模越来越庞大。因此，实现燃气管网的监控具有重要意义。燃气城市门站是城市输配系统的气源站，其接受长输管道分输站来气，经过过滤、计量、加臭、调压后，送入城市中压管网。天然气门站作为上游天然气长输管道的终端，同时又是下游的气源起点，其在整个天然气供气链中所起到的作用可以说是承上启下的，因此天然气门站可以说为整个城市天然气系统的发展和供气稳定提供了极为有利的影响，但同时一旦天然气门站出现问题故障，也会使得对应的城区天然气供气停止，对人们生活造成不利影响，并且燃气是易燃易爆气体，要求生产、输配需要绝对安全，因此确保城市门站安全、稳定、高效运行是燃气企业重要任务。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种天然气门站控制系统硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种天然气门站控制系统，包括燃气泄露报警监测装置、视频监控装置、周界防护装置、控制系统、组态控制平台，所述控制系统通分别过导线与燃气泄露报警监测装置、视频监控装置、周界监控装置、组态控制平台相连，所述视频监控装置通过云平台将天然气门站内部及周边环境的视频数据上传至组态控制平台；

所述控制系统还通过导线分别与温度变送器、压力变送器、流量计、加臭机、电动阀相连，其中温度变送器、压力变送器、流量计设置在天然气的工艺管道上，电动阀设置在供气管道的进出口处。

所述控制系统包括控制柜、动力柜、UPS电源，所述控制柜内设置有CPU模块、浪涌保护器、安全栅、开关量输入隔离器、24V开关电源、数据采集模块，所述控制柜的正面设置有触摸屏，所述数据采集模块包括485通讯模块、模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块，所述控制柜与温度变送器、压力变送器、流量计、电动阀、加臭机、燃气泄露报警监测装置、周界防护装置有线连接；所述现场模拟量和数字量信号经过浪涌保护器、安全栅后进入数据采集模块；所述现场开关量信号通过开关量输入隔离器进入数据采集模块；

所述动力柜内部设置有断路器、接触器连接市电给控制柜供市电，所述UPS电源作为备用电源给控制供电。

所述燃气泄露报警监测装置包括催化燃烧式燃气泄露监测探头和控制主机，泄露监测探头通过有线方式与控制主机连接，控制主机通过485通讯方式与控制柜连接，上传报警数据。

所述组态控制平台通过工业交换机采用有线连接方式与控制柜连接。

所述流量计、加臭机分别通过485总线与控制柜相连。

所述周界防护装置包括设置在天然气门站周边固定区域周界防护用的电子围栏或振动光纤、激光对射周界探测器。

所述视频监控装置包括设置在天然气门站内部及周边环境的摄像头。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型提供的天然气门站控制系统以控制系统为核心，采集燃气管道温度信号、压力信号、流量信号、加臭控制信号、燃气泄露报警监测信号、视频联动监控信号、周界防护信号，合理高效完成门站工艺控制、安全监控监管；控制系统与加臭控制系统交互信号，根据管路流量变化比例等进行统计运算，在符合要求前提下合理添加加臭剂，降低加臭成本，提高了企业经济效益。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的天然气门站控制系统的结构图，系统中包括温度变送器、压力变送器、流量计、电动阀、加臭机、燃气泄露报警监测装置、视频监控装置、周界防护装置、控制系统、组态控制平台。

所述温度变送器、压力变送器，用于将工艺管道上的温度信号和压力信号以4~20ma电流传输方式上传到控制系统中；

所述流量计，用于将工艺管道上的流量信号以485通讯方式上传到控制系统中；

所述电动阀，安装在供气管道进口和出口，电动阀将状态信号以开关量信号上传到控制系统中，并接收控制系统下达的控制命令信号，按命令信号执行相应开关动作。

所述加臭机，与控制系统以485通讯方式连接，接收控制系统信号实现在线供给。

所述燃气泄露报警监测装置，由催化燃烧式燃气泄露监测探头和控制主机组成，泄露监测探头通过有线方式与控制主机连接，控制主机通过485通讯方式与控制系统连接，上传报警数据，其中催化燃烧式燃气泄露监测探头采用型号为MC106的催化燃烧可燃气体传感器探头。

所述视频监控装置，用于实时监控场站内及周边环境，获取不安全因素，采用云平台将视频信息上传到组态控制平台，实现在线监控。

所述周界防护装置，用于实现场站周边固定区域周界防护，获取入侵信号，并将信息发送至控制系统，实现安全的第一道防线。

所述控制系统，用于实时在线采集供气管道上温度变送器、压力变送器、流量计、电动阀、加臭机、燃气泄露报警监测装置、周界防护装置信号，将采集信号通过计算处理，下达相应控制命令信号，实现对整个系统的控制；并将采集数据上传至组态控制平台。所述控制系统可以采用PLC控制系统或单片机控制系统。

控制系统包括控制柜、动力柜、UPS电源。所述控制柜包括CPU模块、485通讯模块、模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块、触摸屏、浪涌保护器、安全栅、开关量输入隔离器、24V开关电源，用于完成数据的采集、上传、处理和控制，其中CPU模块具体采用PLC模块或单片机控制模块。

所述控制柜与现场温度变送器、压力变送器、流量计、电动阀、加臭机、燃气泄露报警监测装置、周界防护装置有线连接；所述现场模拟量和数字量信号经过浪涌保护器、安全栅后进入数据采集模块；所述现场开关量信号通过开关量输入隔离器进入数据采集模块。数据采集模块包括 485通讯模块、模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块。其中浪涌保护器具体采用CZ2047型号的现场仪表类的电涌保护器，安全栅采用GS8593-EX.3型号的隔离式安全栅，开关量输入隔离器具体采用GS5011型号的信号隔离器，模拟量输入模块具体采用西门子S7-200smart系列的EM-AE08型号的8路电流模拟量入模块，模拟量输出模块具体采用西门子S7-200smart系列的EM-AQ04型号的4路电流模拟量出模块；所述数字量输入/输出模块具体采用西门子S7-200smart系列的EM-DE08/DR08型号的8路数字量入/输出模块。

本实用新型的控制系统的功能具体实现如下：

1）采集工艺管道上温度、压力、流量数据，并将数据转换后上传至组态控制平台；

2）进行逻辑判断，当温度值、压力值、流量值超出设置上下限值时发送上下限报警信号至组态控制平台，同时发出关断电动阀信号和报警信号。

3）采集加臭机的信号，根据气体流量变化比例等进行统计运算，输出加臭指令和加臭量，同时读取加臭控制系统是否正常信号，上传至组态控制平台，如有异常输出报警信号关断阀门。

4）采集燃气泄露报警监测装置信号，根据泄露监测值判断，如有异常输出报警信号，关断现场电动阀。

所述组态控制平台，用于实现场站温度、压力、流量、工艺图、历史数据、生产报表、报警管理等的采集与界面展示，并下发指令给控制系统，实现界面相应控制。所述组态控制平台包括上位机、显示器、鼠标、键盘，所述上位机分别通过导线与显示器、鼠标、键盘相连，实现以下功能：

1）工艺流程动态显示。

2）报警显示、报警管理以及事件的查询、打印。

3）实时数据的采集、归档、管理以及趋势图显示。

4）历史数据的归档、管理以及趋势图显示。

5）电子签名。

6）下达调度和操作命令。

7）生产统计报表的生成和打印。

8）控制权限管理。

关于本实用新型具体结构需要说明的是，本实用新型采用的各部件模块相互之间的连接关系是确定的、可实现的，除实施例中特殊说明的以外，其特定的连接关系可以带来相应的技术效果，并基于不依赖相应软件程序执行的前提下，解决本实用新型提出的技术问题，本实用新型中出现的部件、模块、具体元器件的型号、连接方式除具体说明的以外，均属于本领域技术人员在申请日前可以获取到的已公开专利、已公开的期刊论文、或公知常识等现有技术，无需赘述，使得本案提供的技术方案是清楚、完整、可实现的，并能根据该技术手段重现或获得相应的实体产品。

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。

Claims (7)

1.一种天然气门站控制系统，其特征在于：包括燃气泄露报警监测装置、视频监控装置、周界防护装置、控制系统、组态控制平台，所述控制系统分别通过导线与燃气泄露报警监测装置、视频监控装置、周界监控装置、组态控制平台相连，所述视频监控装置通过云平台将天然气门站内部及周边环境的视频数据上传至组态控制平台；

所述控制系统还通过导线分别与温度变送器、压力变送器、流量计、加臭机、电动阀相连，其中温度变送器、压力变送器、流量计设置在天然气的工艺管道上，电动阀设置在供气管道的进出口处。

2.根据权利要求1所述的一种天然气门站控制系统，其特征在于：所述控制系统包括控制柜、动力柜、UPS电源，所述控制柜内设置有CPU模块、浪涌保护器、安全栅、开关量输入隔离器、24V开关电源、数据采集模块，所述控制柜的正面设置有触摸屏，所述数据采集模块包括485通讯模块、模拟量输入/输出模块、数字量输入/输出模块，所述控制柜与温度变送器、压力变送器、流量计、电动阀、加臭机、燃气泄露报警监测装置、周界防护装置有线连接；现场模拟量和数字量信号经过浪涌保护器、安全栅后进入数据采集模块；现场开关量信号通过开关量输入隔离器进入数据采集模块；

所述动力柜内部设置有断路器、接触器连接市电给控制柜供市电，所述UPS电源作为备用电源给控制供电。

3.根据权利要求2所述的一种天然气门站控制系统，其特征在于：所述燃气泄露报警监测装置包括催化燃烧式燃气泄露监测探头和控制主机，泄露监测探头通过有线方式与控制主机连接，控制主机通过485通讯方式与控制柜连接，上传报警数据。

4.根据权利要求2所述的一种天然气门站控制系统，其特征在于：所述组态控制平台通过工业交换机采用有线连接方式与控制柜连接。

5.根据权利要求2所述的一种天然气门站控制系统，其特征在于：所述流量计、加臭机分别通过485总线与控制柜相连。

6.根据权利要求2所述的一种天然气门站控制系统，其特征在于：所述周界防护装置包括设置在天然气门站周边固定区域周界防护用的电子围栏或振动光纤、激光对射周界探测器。

7.根据权利要求2所述的一种天然气门站控制系统，其特征在于：所述视频监控装置包括设置在天然气门站内部及周边环境的摄像头。

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