CN2883878Y

CN2883878Y - 一种输送管线损失率监测系统

Info

Publication number: CN2883878Y
Application number: CN 200520105914
Authority: CN
Inventors: 金承信
Original assignee: Northwestern Polytechnical University
Current assignee: Northwestern Polytechnical University
Priority date: 2005-12-16
Filing date: 2005-12-16
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2015-12-16

Abstract

一种输送管线损失率监测系统，为了克服现有技术不能实时监测传输管道的泄露、损坏、线路的老化等状况以及测量点固定的不足，本实用新型提供了一种输送管线损失率监测系统。本实用新型由计量传感器、调理器、AD转换器、计算模块、数据传输接口、显示模块、测量节点值、超声波发射器、超声波接收器、信号调理器、控制器、模数转换器、传输模块组成，应用动态平衡原理，在输送管线可移动任一个节点上用超声波技术测量管线外实时传输值与输送管线输入端值进行计算得出损失比率，通过损失比率的动态变化来实时监测传输管道的泄露、损坏、线路的老化损坏程度。监测系统操作简单、可靠。

Description

一种输送管线损失率监测系统

(一)技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，尤其是一种应用于输送管线中测量损失率的监测系统。

(二)背景技术

能源供应一般是通过管道(如水、煤气、天然气、暖气)和线路(如电力)传输给使用者。由于传输管道的泄露、损坏、线路的老化会造成输送环节中的损失。为此，申请号为CN01118456.6的发明专利公开了名为“输送管线泄漏监控定位方法及其适用的系统”的方案。该发明涉及一种输送管道的泄漏监控定位方法及其适用的系统。具体地说是一种在管线上按一定的频率同时采集管线内流量输差信号和管线内负压波信号；对所获得的管线内流量输差信号和管线内负压波信号进行输差检漏法和负压波法的耦合分析，对诸如石油等流体的输送管道进行监控，以便及时发现所输送流体的外泄情况，并准确定位泄漏位置的系统。以上专利技术要在管线上按一定的频率同时采集管线内流量输差信号和管线内负压波信号，故监测设备复杂、操作繁琐。

另外，申请号为CN93119447.4的专利公开了名称为“变速过滤滤池自动控制系统”的方案。该发明提供了一种变速过滤滤池自动控制系统，包括滤池、管线、水头损失检测仪、调节阀，其特征是：在出水管线上安装一台滤速检测仪，检测信号和水头损失检测信号由电缆送到控制器，控制器是一个带I/O模块的计算机系统，在计算机里输有已编的程序和水头损失与滤速之间的关系曲线，控制方式有水头损失控制法和时间控制法。该方法能准确，快速地控制滤池的滤速，实现对滤池出水质的控制，适用于多种形式的滤池的自动控制。以上专利技术不能实时监测传输管道的泄露、损坏、线路的老化等状况，其测量点是固定的。

(三)发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种输送管线损失率监测系统。应用动态平衡原理，在输送管线可移动任一个节点上用超声波技术测量管线外实时传输值与输送管线输入端值进行计算得出损失比率，通过损失比率的动态变化来实时监测传输管道的泄露、损坏、线路的老化损坏程度。监测系统操作简单、可靠。

本实用新型由计量传感器、调理器、AD转换器、计算模块、数据传输接口、显示模块、测量节点值、超声波发射器、超声波接收器、信号调理器、控制器、模数转换器、传输模块组成。其中：计量传感器通过调理器连接AD转换器，AD转换器连接计算模块，计算模块连接显示模块和数据传输接口，超声波发射器发射超声波到测量节点后反射到超声波接收器，超声波接收器通过信号调理器连接模数转换器，控制器连接信号调理器、模数转换器、超声波发射器，用以控制各个模块之间的信号传输，模数转换器通过传输模块连接计算模块。

本实用新型工作原理是：根据动态平衡原理，从输送管线输入端流量值到与输送管线中任一个节点上的流量值是相等的。用数学表达式；在流量输送管线输入端计量流量输出值E₀。在流量输送管线上任一节点上测量值E₁。损失比率＝(E₀-E₁)/E₀。由以下步骤完成：

一、测量流量输出值：在输送管线输入端由计量传感器测量流量E₀，并经调理器、AD转换器后将E₀输入计算模块。

二、测量节点流量：在输送管线中任一个节点上用超声波在管线外实时测量管内的流量值E₁，再与输送管线输入端流量值E₀进行比较计算得出损失比率。节点测量系统由超声波发射器发射测量超声波，经测量表面反射过后进入超声波接收器，经信号调理器、控制器、模数转换器和传输模块将采集得到的E₁输入计算模块。

三、数据显示和输出：计算模块将根据(E₀-E₁)/E₀＝损失比率进行计算。将计算后的数据实时在显示模块中显示损失率以便监测其变化。数据传输接口完成对E₀、E₁数据的传输。

本实用新型有如下特点：1、通过损失率的动态变化监测传输管道的泄露、损坏、线路的老化损坏程度。2、用超声波的方法测量节点的流量值。

作为本实用新型的一个优选方案，所述的传输模块可以采用有线传输，也可以采用无线传输系统。

本实用新型提供了一种输送管线损失率监测系统。可通过损失率的动态变化来监测传输管道的泄露、损坏、线路的老化损坏程度。本实用新型采用了通用元器件，价格低廉，通用性较好，对于移动测量有广阔的使用前景。

(四)附图说明

附图1是根据本实用新型的原理方框图。

附图2是根据本实用新型优选实施例的电路图。

附图3是本实用新型另一个优选实施例的电路图。

(五)具体实施方式

图2所示的是根据本实用新型优选实施例的电路图。是一种动态供应热水输送管线损失率监测装置的电路图。

流量传感器采用型号是CWV-H0501D的单片机U1。热水流量传感器U1的第3端接地。

调理器采用型号为LM324C集成电路U2。集成电路U2第3脚连接热水流量传感器U1的第1端。

型号为P89LPC904 Flash的单片机U5集成了AD转换器、计算模块两个功能。单片机U5第2脚连接集成电路U2的第6脚。

显示模块采用型号为HZ128-64D20的的单片机U6。可实时显示流量输送管线损失率。从而能够提供实时检测流量输送管线损失率的变化。显示器件U6的第4端连接单片机U5第6端。

数据接口采用型号为AM70-UNIDA-V.35的的单片机U7。可实时通过数据接口将数据与计算机或其它存储设备连接。数据接口U7的第K端连接单片机U5第7端。

线路传输匹配器由型号为P89LPC904 Flash的单片机U3、HC-49U石英晶体滤波器的U4组成。单片机U3的第6脚连接集成电路U5的第3脚。U4的第2脚连接采集单片机U3的3脚。

测量节点值由材料为PP-R(100)热水输送管线U8组成。用超声波发射、超声波接收完成测量热水节点值。

型号为ADuC812的集成电路U9、型号是T40-16超声波发射元件ZL1、型号是S40-16超声波接收元件ZL2集成了超声波发射器、超声波接收器、信号调理器、控制器、模数转换器五个功能。集成电路U9的C1脚连接超声波发射元件ZL1的正端。集成电路U9的C3脚连接超声波接收元件ZL2的正端。集成电路U9的C2脚、集成电路U9的C4脚、ZL1的负端、ZL2的负端接地。集成电路U9的B1脚用导线连接石英晶体滤波器U4的第1脚。

本实用新型工作过程是：在热水输送管线输入端用计量流量传感器U1把流量模拟信号采集经调理器U2放大后进入U5的AD转换后得到E₀再进入计算模块的U5进行计算。节点流量热水输送管线U8由集成电路U9、超声波发射元件ZL1、超声波接收元件ZL2组成的超声波测量技术将信号用导线连接输入给线路传输匹配器的石英晶体滤波器U4、单片机U3并送到单片机的U5得到E1并进入计算模块单片机的U5。单片机U5完成损失率＝E₁/E₀的计算送入显示模块的U6进行损失率的显示。数据传输接口的U7完成对E₁.E₀、损失率的数据传输。

附图3是本实用新型另一个优选实施例的电路图，是一种动态供应热水输送管线损失率监测装置的电路图。

流量传感器由型号是CWV-H0501D的U1组成。热水流量传感器U1的第3端接地。

调理器由型号为LM324C集成电路U2组成。集成电路U2第3脚连接热水流量传感器U1的第1端。

显示模块由型号为HZ128-64D20的U6组成。可实时显示流量输送管线损失率。从而能够提供实时检测流量输送管线损失率的变化。显示器件U6的第4端连接单片机U5第6端。

数据接口由型号为AM70-UNIDA-V.35的U7组成。可实时通过数据接口将数据与计算机或其它存储设备连接。数据接口U7的第K端连接单片机U5第7端。

测量节点值由材料为PP-R(100)热水输送管线U9组成。用超声波发射、超声波接收完成测量热水节点值。

线路传输匹配器由型号为P89LPC904 Flash采集单片机的U3、型号为SCH-X199的数字无线接收系统的U4、型号为SCH-X199的数字无线发射器的U8三部分组成。单片机U3的单片机U3的第6脚连接集成电路U5的第3脚。无线接收系统的U4的第OUT脚连接集成电路U3的第3脚。无线接收系统的U4的第D0脚连接集成电路U3的第2脚。数字无线发射器的U8通过空中的无线电波将数据传输给无线接收系统的U4。

型号为ADuC812的集成电路U10、型号为T40-16超声波发射元件ZL1、型号为S40-16超声波接收元件ZL2集成了超声波发射器、超声波接收器、信号调理器、控制器、模数转换器五个功能。集成电路U10的C1脚连接超声波发射元件ZL1的正端。集成电路U10的C3脚连接超声波接收元件ZL2的正端。集成电路U10的C2脚、集成电路U10的C4脚、ZL1的负端、ZL2的负端接地。集成电路U10的B1脚连接无线发射器的U8的D0脚。集成电路U10的B2脚连接无线发射器的U8的D1脚。

本实用新型工作过程是：在热水输送管线输入端用计量流量传感器U1把流量模拟信号采集经调理器U2放大后进入U5的AD转换后得到E₀再进入计算模块的U5进行计算。节点流量热水输送管线U9由集成电路U10、超声波发射元件ZL1、超声波接收元件ZL2组成的超声波测量技术将信号送入数字无线发射器的U8。数字无线发射器的U8通过空中将数据传输给无线接收系统的U4再进入单片机的U3并送到单片机的U5得到E₁后进入计算模块单片机的U5。单片机U5完成损失率＝E₁/E₀的计算送入显示模块的U6进行损失率的显示。数据传输接口的U7完成对E₁.E₀、损失率的数据传输。

Claims

1、一种输送管线损失率监测系统，由计量传感器、调理器、AD转换器、计算模块、数据传输接口、显示模块、测量节点值、超声波发射器、超声波接收器、信号调理器、控制器、模数转换器、传输模块组成，其特征在于：计量传感器通过调理器连接AD转换器，AD转换器连接计算模块，计算模块连接显示模块和数据传输接口，超声波发射器发射超声波到测量节点后反射到超声波接收器，超声波接收器通过信号调理器连接模数转换器，控制器连接信号调理器、模数转换器、超声波发射器，用以控制各个模块之间的信号传输，模数转换器通过传输模块连接计算模块。

2、根据权利要求1的一种输送管线损失率监测系统，其特征在于：所述的传输模块可以采用有线传输，也可以采用无线传输系统。