RU2682767C1 - Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов - Google Patents
Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682767C1 RU2682767C1 RU2018120833A RU2018120833A RU2682767C1 RU 2682767 C1 RU2682767 C1 RU 2682767C1 RU 2018120833 A RU2018120833 A RU 2018120833A RU 2018120833 A RU2018120833 A RU 2018120833A RU 2682767 C1 RU2682767 C1 RU 2682767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detection system
- power supply
- pipeline
- data collection
- cabinet
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000013480 data collection Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000005678 Seebeck effect Effects 0.000 description 1
- 229940127236 atypical antipsychotics Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D5/00—Protection or supervision of installations
- F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано для обеспечения автономной работы нижнего (средств измерений) и среднего (системы телемеханики) уровней систем обнаружения утечек (СОУ) жидких углеводородов. Автономный пункт сбора данных для СОУ жидких углеводородов состоит из контрольно-измерительных приборов (КИП), находящихся в контакте с жидкими углеводородами и установленных на охраняемом трубопроводе. КИП соединены с контроллером, который находится в шкафу телемеханики. Шкаф телемеханики, а именно входящий в его состав блок питания, соединен через электрический кабель с термоэлектрогенерирующим комплексом, который установлен непосредственно на охраняемый трубопровод. Термоэлектрогенерирующий комплекс состоит из генераторных термоэлектрических модулей, DC/DC преобразователя, блока аккумуляторов, выполняющих роль резервного питания, системы креплений на охраняемый трубопровод, системы охлаждения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для обеспечения автономной работы нижнего (средств измерений) и среднего (системы телемеханики) уровней систем обнаружения утечек (СОУ) жидких углеводородов.
Известен пункт сбора данных в составе информационно - управляющей системы нефте-, конденсато-, продуктопровода (патент RU 92935, опубл. 10.04.2010 г.) включающий, по меньшей мере, один контроллер, управляющий работой, приемопередающее устройство и антенно-фидерное устройство для обеспечения радиосвязи с диспетчерским пунктом, расположенные в заглубленных в грунт колодцах датчики параметров перекачиваемой среды, по меньшей мере, один электрогидропривод узлов запорной арматуры нефте-, конденсато- или продуктопровода, причем в качестве подсистем контролируемый пункт включает в числе других систему энергоснабжения и систему катодной защиты, характеризующаяся тем, что система энергоснабжения включает автономные источники электропитания. В качестве автономных источников питания система энергоснабжения каждого контролируемого пункта включает, по меньшей мере, одну солнечную панель, по меньшей мере, один ветрогенератор и блок аккумуляторов.
Недостатком данного устройства является то, что в качестве автономного источника электропитания используются по меньшей мере, одна солнечная панель, по меньшей мере, один ветрогенератор и блок аккумуляторов, что не обеспечивает необходимый уровень автономности системы, особенно в удаленных и труднодоступных местах.
Известен пункт управления телемеханикой продуктопровода (патент RU 145696 U1, опубл. 27.09.2014), включающий систему энергоснабжения от возобновляемых источников энергии, в которую входят ветрогенератор, солнечная батарея и электрогенератор, вырабатывающие постоянное напряжение питания, и заглубленное в грунт сооружение с блоком аккумуляторов и блоком электроники с модулем электроники, измерительно-вычислительным контроллером и модулем связи измерительно-вычислительного контроллера с диспетчерским пунктом, отличающийся тем, что блок аккумуляторов обеспечивает постоянное напряжение питания 22-52 В, блок электроники включает модуль преобразователя постоянного напряжения питания 22-52 В в переменное однофазное напряжение питания 220 В, модуль преобразователя напряжения питания 22-52 В в переменное трехфазное напряжение питания 380 В, блок связи с техническими средствами контроля и управления с переменным однофазным напряжением питания 220 В, блок связи с техническими средствами контроля и управления с переменным трехфазным напряжением питания 380 В, блок связи с техническими средствами с постоянным напряжением питания 22-52 В.
Недостатком данного устройства является то, что в качестве автономного источника электропитания используются ветрогенератор, солнечная батарея и электрогенератор, вырабатывающие постоянное напряжение питания, и заглубленное в грунт сооружение с блоком аккумуляторов, что не обеспечивает необходимый уровень автономности системы, особенно в удаленных и труднодоступных местах.
Известен пункт сбора данных для системы обнаружения утечек и ударов для трубопроводов L.D.S. (Техническая документация: Система обнаружения утечек и ударов для трубопроводов L.D.S. - Электронный ресурс http://proco-france.com/pdf/lds_rus.pdf), установленный вблизи трубопровода, состоящий из датчиков типа гидрофон или акселерометр, устанавливаемых на трубопровод, электронной вычислительной панели и системы связи, монтируемых в закрытом шкафу, электропитание которого возможно от стандартного источника питания (однофазное 220 В переменного тока - 50 Гц или 110 В переменного тока - 60 Гц или 12 В постоянного тока) или от интегрированных батарей 12 В для аварийного электропитания в случае отключения основного источника питания.
Недостатком данного устройства является то, что в качестве автономного источника электропитания используются солнечные панели, ветрогенераторы, дизельные генераторы и аккумуляторные батареи, что не обеспечивает необходимый уровень автономности системы, особенно в удаленных и труднодоступных местах.
Известна станция сбора данных (измерительная станция) для системы обнаружения утечек Leak Detection System (Техническая документация ООО «НПА Вира Реалтайм»: Система обнаружения утечек Leak Detection System - Электронный ресурс http://www.rlt.ru/uploads/lds.pdf), как правило, она находится в блок-боксах системы телемеханики. В состав станции входит программируемый логический контроллер (PLC), HART модем с приемником сигнала GPS, барьер и грозозащита, отопление и вентилятор. Все устанавливается в распределительном щите размером 60×60×21 см, 21 кг, 45 Вт.Для питания станции используется локальный источник напряжения 24 В, в случае необходимости добавляется шкаф питания (70×50×25 см), в котором находится источник питания 230/24 В, зарядное устройство и батареи, которые позволяют системе функционировать не меньше 48 часов (обычно около 100 часов).
Недостатком данного устройства является то, что в качестве автономного источника электропитания используются ветрогенератор, солнечные панели и аккумуляторная батарея, что не обеспечивает необходимый уровень автономности системы, особенно в удаленных и труднодоступных местах.
Известен пункт сбора данных для системы обнаружения утечек на трубопроводах LeakNet (Техническая документация ГК «Аргоси»: Система обнаружения утечек на трубопроводах - Электронный ресурс http://www.argosy-tech.ru/assets/pdf/sistemyi-obnamzheniya-utechek/Presentation_LeakNet.pdf), принятый за прототип. Аппаратный комплекс которой включает в себя контрольно-измерительные приборы, контроллер узла контроля параметров трубопровода, расположенный в закрытом шкафу, систему передачи данных между пунктом сбора данных и сервером системы обнаружения утечек. Электропитание контроллера узла контроля параметров трубопровода реализуется газогенераторами, ветрогенераторами, солнечными панелями, дизельные генераторами и аккумуляторными блоками.
Недостатком данного устройства является то, что в качестве автономного источника электропитания используются ветрогенераторы, солнечные панели, дизельные генераторы, газогенераторы и аккумуляторные блоки, что не обеспечивает необходимый уровень автономности системы, особенно в удаленных и труднодоступных местах.
Техническим результатом является повышение автономности электроснабжения пункта сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов.
Технический результат достигается тем, что дополнительно на трубопроводе жестко закреплен термоэлектрогенерирующий комплекс, выход которого соединен электрическим кабелем со входом блока питания, внутри комплекса установлены генераторные термоэлектрические модули.
Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов поясняется следующими фигурами: фиг. 1. - общая схема автономного пункта сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов, где:
1 - контрольно-измерительные приборы (КИП);
2 - охраняемый трубопровод;
3 - шкаф телемеханики;
4 - контроллер;
5 - блок питания;
6 - термоэлектрогенерирующий комплекс;
7 - каналы связи;
8 - сервер системы обнаружения утечек.
Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов состоит из контрольно-измерительных приборов (КИП) 1, представляющих собой датчики давления, расходомеры, гидрофоны и другие необходимые измерительные приборы в одиночном исполнении или их комбинации, в зависимости от типа используемой системы обнаружения утечек, находящиеся в контакте с жидкими углеводородами и установленные на охраняемом трубопроводе 2, транспортирующем жидкие углеводороды. При этом охраняемый трубопровод 2 может быть подземным, наземным или подводным.
КИП 1 через кабели соединены с контроллером 4, который находится в шкафу телемеханики 3. Шкаф телемеханики 3 представляет собой навесной, наземный или непосредственно установленный на охраняемый трубопровод 2 шкаф с клеммниками подключения, также возможно его расположение в заглубленном в грунт колодце. В состав шкафа телемеханики 3 входит блок питания 5, по меньшей мере, один контроллер 4, состоящий из центрального процессора, модуля питания и, по меньшей мере, одного модуля связи. В случае подземной или подводной прокладки охраняемого трубопровода 2 конструкция шкафа телемеханики 3 выполняется со степенью защиты IP68, в случае наземной прокладки охраняемого трубопровода 2 конструкция шкафа телемеханики 3 выполняется со степенью защиты не ниже IP65.
Шкаф телемеханики 3, а именно входящий в его состав блок питания 5, соединен через электрический кабель с термоэлектрогенерирующим комплексом 6, который установлен непосредственно на охраняемый трубопровод 2. Термоэлектрогенерирующий комплекс 6 состоит из генераторных термоэлектрических модулей, количество которых зависит от потребностей потребителя, в основе работы комплекса лежит эффект Зеебека, DC/DC преобразователя, блока аккумуляторов, выполняющих роль резервного питания, системы креплений на охраняемый трубопровод 2, систему охлаждения. В случае подземной и подводной прокладки охраняемого трубопровода 2 конструкция термоэлектрогенерирующего комплекса 6 выполняется со степенью защиты IP68, в случае наземной прокладки охраняемого трубопровода 2 конструкция
термоэлектрогенерирующего комплекса 6 выполняется со степенью защиты не ниже IP65.
Через каналы связи 7, которые могут предоставлять собой радиосеть, GPS, HART, классические телеметрические кабели, GSM, Ethernet или другие типы коммуникации, а также их комбинации, в зависимости от типа используемой системы обнаружения утечек, осуществляется связь контроллера 4, а именно модуля связи или их группы, шкафа телемеханики 3 с сервером системы обнаружения утечек 8.
Устройство работает следующим образом. При достижении оптимальной разности температур между охраняемым трубопроводом 2 и окружающей средой осуществляется генерация электроэнергии термоэлектрогенерирующим комплексом 6 для питания контроллера 4 шкафа телемеханики 3 через блок питания 5.
Установленные на охраняемый трубопровод 2 КИП 1 выдают преобразованный в ток сигнал, который передается в контроллер 4 шкафа телемеханики 5 по кабелям.
Контроллер 4 выполняет диагностику подключенных модулей и датчиков, собирает данные с КИП 1 на охраняемом трубопроводе 2, осуществляют кодирование полученной информации, сжатие и передает преобразованную информацию на сервер системы обнаружения утечек 8 по каналам связи 7.
Claims (1)
- Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов, включающий контрольно-измерительные приборы, шкаф телемеханики, в котором расположены блок питания и по меньшей мере один контроллер, состоящий из центрального процессора, модуля питания и по меньшей мере одного модуля связи, через который по каналам связи осуществляется связь контроллера с сервером системы обнаружения утечек, отличающийся тем, что дополнительно на трубопроводе жестко закреплен термоэлектрогенерирующий комплекс, выход которого соединен электрическим кабелем со входом блока питания, внутри комплекса установлены генераторные термоэлектрические модули.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018120833A RU2682767C1 (ru) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018120833A RU2682767C1 (ru) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2682767C1 true RU2682767C1 (ru) | 2019-03-21 |
Family
ID=65858573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018120833A RU2682767C1 (ru) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2682767C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723344C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2020-06-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Комплекс автономного электроснабжения пункта сбора данных системы обнаружения утечек жидких углеводородов |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1580416A1 (ru) * | 1987-12-25 | 1990-07-23 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Устройство дл контрол рассредоточенных объектов |
| RU2010396C1 (ru) * | 1993-04-12 | 1994-03-30 | Николай Степанович Лидоренко | Термоэлектрический элемент, батарея термоэлектрических элементов и способ их изготовления |
| RU51287U1 (ru) * | 2004-07-22 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "РИФ" | Термоэлектрическая генераторная батарея |
| RU2382479C1 (ru) * | 2009-03-06 | 2010-02-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую энергию |
| RU145696U1 (ru) * | 2014-02-11 | 2014-09-27 | Закрытое акционерное общество Научно-инженерный центр "ИНКОМСИСТЕМ" | Пункт управления телемеханикой продуктопровода |
| RU2529437C2 (ru) * | 2013-01-23 | 2014-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Квант" | Термоэлектрический генератор |
| RU155194U1 (ru) * | 2014-10-02 | 2015-09-27 | Геннадий Леонидович Частухин | Комплексное блочно-комплектное устройство пункта контроля и управления кранового узла магистрального газопровода |
| RU170071U1 (ru) * | 2016-09-14 | 2017-04-13 | Акционерное Общество "Газпром Электрогаз" | Блочно-комплектное устройство электроснабжения |
-
2018
- 2018-06-05 RU RU2018120833A patent/RU2682767C1/ru active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1580416A1 (ru) * | 1987-12-25 | 1990-07-23 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Устройство дл контрол рассредоточенных объектов |
| RU2010396C1 (ru) * | 1993-04-12 | 1994-03-30 | Николай Степанович Лидоренко | Термоэлектрический элемент, батарея термоэлектрических элементов и способ их изготовления |
| RU51287U1 (ru) * | 2004-07-22 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "РИФ" | Термоэлектрическая генераторная батарея |
| RU2382479C1 (ru) * | 2009-03-06 | 2010-02-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН | Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую энергию |
| RU2529437C2 (ru) * | 2013-01-23 | 2014-09-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Квант" | Термоэлектрический генератор |
| RU145696U1 (ru) * | 2014-02-11 | 2014-09-27 | Закрытое акционерное общество Научно-инженерный центр "ИНКОМСИСТЕМ" | Пункт управления телемеханикой продуктопровода |
| RU155194U1 (ru) * | 2014-10-02 | 2015-09-27 | Геннадий Леонидович Частухин | Комплексное блочно-комплектное устройство пункта контроля и управления кранового узла магистрального газопровода |
| RU170071U1 (ru) * | 2016-09-14 | 2017-04-13 | Акционерное Общество "Газпром Электрогаз" | Блочно-комплектное устройство электроснабжения |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723344C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2020-06-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Комплекс автономного электроснабжения пункта сбора данных системы обнаружения утечек жидких углеводородов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9478121B2 (en) | Emergency equipment power sources | |
| CN101523230B (zh) | 太阳能逆变器以及用于将太阳能转换成电能的装置 | |
| JP6367354B2 (ja) | 動的広域地中熱特性及びアース周囲温度測定システム | |
| Mohamed et al. | Power harvesting for smart sensor networks in monitoring water distribution system | |
| CN105242321A (zh) | 一种海洋坐底式水平正交发射系统及其使用方法 | |
| Shimakage et al. | Development of fault detection system in PV system | |
| CN104252163A (zh) | 具有逻辑能力的电源模块 | |
| Orekan et al. | Underwater wireless power transfer: smart ocean energy converters | |
| EP3364515A1 (en) | Subsea power distribution system and method of assembling the same | |
| BRPI1103309A2 (pt) | "mÉtodo de fornecimento de energia elÉtrica para ao menos um dispositivo em uma Árvore de um poÇo subaquÁtico de extraÇço de fluido e equipamento para o fornecimento de energia elÉtrica para ao menos um dispositivo em uma Árvore de um poÇo subaquÁtico de extraÇço de fluido" | |
| RU2682767C1 (ru) | Автономный пункт сбора данных для системы обнаружения утечек жидких углеводородов | |
| CN202325703U (zh) | 微型流体发电系统 | |
| Chandra et al. | Cloud based real-time monitoring and control of diesel generator using the IoT technology | |
| US7948215B2 (en) | Methods and apparatuses for power generation in enclosures | |
| WO2020197949A1 (en) | Systems and methods for event assignment of dynamically changing islands | |
| KR20100116383A (ko) | 매설관로 센서용 센싱 시스템 | |
| Favali et al. | Technical preparation and prototype development for long-term cabled seafloor observatories in Chinese marginal seas | |
| RU2723344C1 (ru) | Комплекс автономного электроснабжения пункта сбора данных системы обнаружения утечек жидких углеводородов | |
| Torbol et al. | Remote structural health monitoring systems for next generation SCADA | |
| Sani et al. | An electrical power control system for explorer-class remotely operated underwater vehicle (ROV) | |
| CN104852632A (zh) | 用于远程监视装置的能量收集系统 | |
| RU145696U1 (ru) | Пункт управления телемеханикой продуктопровода | |
| Obodoeze et al. | Underwater real-time oil pipeline monitoring using underwater wireless sensor networks (uwsns): Case study of niger delta region | |
| RU92935U1 (ru) | Информационно-управляющая система нефте-, конденсато-, продуктопровода | |
| Slorach et al. | Reliable Local Renewable Power Generation for More Environmentally and Economically Viable Subsea Production Operations |