RU2810874C1 - Intelligent automatic gas reducing point with gas consumption forecast - Google Patents
Intelligent automatic gas reducing point with gas consumption forecast Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810874C1 RU2810874C1 RU2023104796A RU2023104796A RU2810874C1 RU 2810874 C1 RU2810874 C1 RU 2810874C1 RU 2023104796 A RU2023104796 A RU 2023104796A RU 2023104796 A RU2023104796 A RU 2023104796A RU 2810874 C1 RU2810874 C1 RU 2810874C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- block
- gas consumption
- output
- inputs
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 59
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 18
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 222
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 14
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике распределения природного газа по трубопроводам, а именно к устройствам редуцирования газа, и может быть использовано для снабжения населенных пунктов, промышленных объектов и отдельных потребителей природным газом от распределительных газопроводов.The invention relates to technology for distributing natural gas through pipelines, namely to gas reduction devices, and can be used to supply populated areas, industrial facilities and individual consumers with natural gas from gas distribution pipelines.
Известен интеллектуальный автоматический газоредуцирующий пункт, содержащий редуцирующие линии, регуляторы давления, элементы защиты, источник автономного питания, датчики давления и температуры, идентификатор доступа, контроллер, расходомер, корректор, регистры часовых и минутных расходов газа, блоки сравнения и памяти, таймер и задатчики отклонений (Патент RU 2743669 С1, кл. F17D 1/04, опубл. 24.02.2021).An intelligent automatic gas-reducing point is known, containing reducing lines, pressure regulators, protection elements, an autonomous power source, pressure and temperature sensors, an access identifier, a controller, a flow meter, a corrector, registers of hourly and minute gas flow rates, comparison and memory units, a timer and deviation setters (Patent RU 2743669 C1, class F17D 1/04, published 02/24/2021).
Недостаток состоит в том, что устройство не обеспечивает контроль расхождения расхода газа на интеллектуальном автоматическом газоредуцирующем пункте с фактическим потреблением газа потребителями в реальном масштабе времени.The disadvantage is that the device does not provide control of the discrepancy between gas consumption at an intelligent automatic gas-reducing point and the actual gas consumption of consumers in real time.
Известен интеллектуальный автоматический газоредуцирующий пункт с мониторингом баланса газовых потоков, содержащий параллельно включенные редуцирующие линии, элементы защиты, датчики давления и температуры в сети низкого давления, идентификатор доступа, датчик взлома, контроллер, блок передачи информации с антенной, расходомер, корректор, регистры часовых и минутных расходов газа, блок циклической памяти часовых расходов газа, блоки сравнения, регистр выборки часового расхода, блок памяти минутных расходов газа, приборы учета расхода газа потребителями (Патент RU 2769230 С1, кл. F17D 1/04, опубл. 29.03.2022).An intelligent automatic gas-reducing point with monitoring of the balance of gas flows is known, containing parallel-connected reducing lines, security elements, pressure and temperature sensors in the low-pressure network, an access identifier, a burglary sensor, a controller, an information transmission unit with an antenna, a flow meter, a corrector, sentry registers and minute gas consumption, cyclic memory block of hourly gas consumption, comparison blocks, hourly consumption sampling register, memory block of minute gas consumption, devices for metering gas consumption by consumers (Patent RU 2769230 C1, class F17D 1/04, published 03/29/2022).
Недостаток состоит в том, что устройство не обеспечивает мониторинг расхождения между текущем расходом газа и прогнозным в реальном времени, что снижает оперативность принятия предупреждающих решений оперативным персоналомThe disadvantage is that the device does not provide monitoring of the discrepancy between the current gas consumption and the forecast one in real time, which reduces the efficiency of making preventive decisions by operating personnel
газораспределительных организаций.gas distribution organizations.
Наиболее близким к заявляемому устройству является интеллектуальный автоматический газоредуцирующий пункт с дистанционным мониторингом баланса газовых потоков, содержащий параллельно включенные редуцирующие линии, преобразователь, источник автономного питания, датчики давления и температуры в сети низкого давления, идентификатор доступа, контроллер, к которому подключены выходы датчика давления, датчика температуры и встроенного датчика перепада давлений входного фильтра, выход контроллера подключен к блоку передачи информации с антенной, расходомер и корректор последовательно включены в сеть низкого давления, выходы датчика давления и датчика температуры подключены к входам корректора, приборы учета расхода газа потребителями, контроллер мониторинга баланса газовых потоков, ячейки памяти сдвиговых регистров расходов газа, контроллер мониторинга баланса газовых потоков, интервальный таймер, блоки вычисления расходов газа, сумматор расходов газа потребителями за установленный интервал времени (Патент RU 2789172 С1, кл. F17D 1/04, опубл. 30.01.2023).The closest thing to the claimed device is an intelligent automatic gas-reducing point with remote monitoring of the balance of gas flows, containing parallel-connected reducing lines, a converter, an autonomous power supply, pressure and temperature sensors in the low-pressure network, an access identifier, a controller to which the pressure sensor outputs are connected, temperature sensor and built-in differential pressure sensor of the input filter, the controller output is connected to the information transmission unit with an antenna, the flow meter and corrector are connected in series to the low pressure network, the outputs of the pressure sensor and temperature sensor are connected to the inputs of the corrector, consumer gas consumption metering devices, balance monitoring controller gas flows, memory cells of shift registers of gas flows, controller for monitoring the balance of gas flows, interval timer, blocks for calculating gas flows, adder of gas flows by consumers for a set time interval (Patent RU 2789172 C1, cl. F17D 1/04, publ. 01/30/2023).
Недостаток состоит в том, что устройство не обеспечивает мониторинг расхождения между текущем расходом газа и прогнозным в реальном времени, что снижает оперативность принятия предупреждающих решений оперативным персоналом газораспределительных организаций, надежность и безопасность газоснабжения.The disadvantage is that the device does not provide monitoring of the discrepancy between the current gas consumption and the forecast one in real time, which reduces the efficiency of making preventive decisions by operational personnel of gas distribution organizations, as well as the reliability and safety of gas supply.
Техническим результатом является повышение надежности и безопасности газоснабжения посредством принятия оперативных решений на основе предупреждающих и аварийных сигналов при существенных отклонениях текущего расхода газа от прогнозного, что может быть следствием нарушений в работе газопроводной сети.The technical result is to increase the reliability and safety of gas supply by making operational decisions based on warning and alarm signals in the event of significant deviations of the current gas flow from the forecast, which may be a consequence of disruptions in the operation of the gas pipeline network.
Для достижения технического результата в устройство, содержащее параллельно включенные редуцирующие линии, каждая из которых имеет фильтр, два последовательно установленных регулятора давления, элементы защиты от превышения давления и сбросной клапан, преобразователь, выполненный в виде солнечной батареи, через блок стабилизации подключен к источнику автономного питания со встроенным аккумулятором питания, датчики давления и температуры в сети низкого давления, идентификатор доступа, соединенный с датчиком взлома и контроллером, к которому подключены выходы датчика давления, датчика температуры и встроенного датчика перепада давлений входного фильтра, выход контроллера подключен к блоку передачи информации с антенной, расходомер и корректор последовательно включены в сеть низкого давления, выходы датчика давления и датчика температуры подключены к входам корректора, приборы учета расхода газа потребителями, контроллер мониторинга баланса газовых потоков, подключен к блоку передачи информации с антенной, информационные входы первых ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к выходам контроллера мониторинга баланса газовых потоков, а управляющие входы к выходу интервального таймера, сдвиговые выходы первых ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к входам вторых ячеек памяти, информационные выходы первых ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к вторым входам блоков вычисления расходов газа, информационные выходы вторых ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к первым входам блоков вычисления расходов газа, выходы блоков вычисления расходов газа подключены к вторым входам компараторов максимальных расходов газа потребителями и входам сумматора расходов газа потребителями за установленный интервал времени, первые входы компараторов максимальных расходов газа потребителями через задатчики максимальных расходов газа потребителями за установленный интервал времени подключены к выходам контроллера мониторинга баланса газовых потоков, выходы компараторов максимальных расходов газа потребителями подключены к входам контроллера мониторинга баланса газовых потоков, информационный вход первой ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к выходу корректора, а управляющий вход через блок временной задержки к выходу интервального таймера, сдвиговый выход первой ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к входу второй ячейки памяти, информационный выход первой ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к второму входу блока вычисления интервального расхода газа, информационный выход второй ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к первому входу блока вычисления интервального расхода газа, первый вход блока сравнения суммарного и общего расхода газа подключен к выходу блока вычисления интервального расхода газа, а второй к выходу сумматора расходов газа потребителями за установленный интервал времени, выходы блока сравнения суммарного и общего расхода газа, блока вычисления интервального расхода газа, сумматора расходов газа потребителями за установленный интервал времени подключены к выходам контроллера мониторинга баланса газовых потоков, вход интервального таймера подключен к выходу контроллера мониторинга баланса газовых потоков, приборы учета расхода газа потребителями по каналам связи через антенну и блок передачи информации подключены к контроллеру мониторинга баланса газовых потоков дополнительно введены блок мониторинга и хранения последовательности текущих данных расхода газа, блок прогнозных данных расхода газа, таймер мониторинга, таймер прогноза, датчик наружной температуры воздуха, датчик влажности воздуха, блок расхождения по температуре, блок расхождения по влажности, инвертор, корректор по температуре, корректор по влажности, сумматор коррекции, регистр прогнозных данных, регистр текущих данных, блок вычисления расхождений прогнозных и текущих данных, блок формирования предупреждающих сигналов, компаратор предупреждения, блок формирования аварийных сигналов, компаратор аварии, задатчик предупреждающих сигналов, задатчик аварийных сигналов, выход корректора подключен к входам блока мониторинга и хранения последовательности текущих данных расхода газа и регистра текущих данных, выход регистра текущих данных подключен к первому входу блока вычисления расхождений прогнозных и текущих данных и контроллеру, датчик наружной температуры воздуха и датчик влажности воздуха подключены к входам блока мониторинга и хранения последовательности текущих данных расхода газа и первым входам блоков расхождения по температуре и расхождения по влажности соответственно, вход таймера мониторинга подключен к выходу контроллера, а выход к управляющему входу блока мониторинга и хранения последовательности текущих данных расхода газа, выход которого подключен к контроллеру, вход блока прогнозных данных расхода газа подключен к контроллеру, вход таймера прогноза подключен к выходу контроллера, а выход к управляющим входам блока прогнозных данных расхода газа и регистра текущих данных, выходы блока прогнозных данных расхода газа подключены к первому входу регистра прогнозных данных и вторым входам блоков расхождения по температуре и расхождения по влажности соответственно, выход блока расхождения по температуре через инвертор и корректор по температуре подключен к сумматору коррекции, выход блока расхождения по влажности через корректор по влажности подключен к сумматору коррекции, выход сумматора коррекции подключен к второму входу регистра прогнозных данных, выход регистра прогнозных данных подключен к второму входу блока вычисления расхождений прогнозных и текущих данных, выход которого подключен к первым входам блока формирования предупреждающих сигналов и блока формирования аварийных сигналов, входы задатчика предупреждающих сигналов и задатчика аварийных сигналов подключены к выходам контроллера, а выходы к вторым входам блока формирования предупреждающих сигналов и блока формирования аварийных сигналов соответственно, выход блока формирования предупреждающих сигналов через компаратор предупреждения подключен к контроллеру, выход блока формирования аварийных сигналов через компаратор аварии подключен к контроллеру.To achieve the technical result, a device containing parallel-connected reducing lines, each of which has a filter, two series-installed pressure regulators, overpressure protection elements and a relief valve, a converter made in the form of a solar battery is connected to an autonomous power source through a stabilization unit with built-in power battery, pressure and temperature sensors in the low pressure network, access identifier connected to the burglary sensor and the controller, to which the outputs of the pressure sensor, temperature sensor and built-in differential pressure sensor of the input filter are connected, the controller output is connected to the information transmission unit with an antenna , flow meter and corrector are connected in series to the low pressure network, the outputs of the pressure sensor and temperature sensor are connected to the inputs of the corrector, devices for metering gas consumption by consumers, a gas flow balance monitoring controller, connected to an information transmission unit with an antenna, information inputs of the first memory cells of flow shift registers gas flows by consumers are connected to the outputs of the gas flow balance monitoring controller, and the control inputs to the output of the interval timer, the shift outputs of the first memory cells of the shift registers of gas consumption by consumers are connected to the inputs of the second memory cells, the information outputs of the first memory cells of the shift registers of gas consumption by consumers are connected to the second inputs blocks for calculating gas consumption, information outputs of the second memory cells of shift registers of gas consumption by consumers are connected to the first inputs of blocks for calculating gas consumption, outputs of blocks for calculating gas consumption are connected to the second inputs of the comparators of maximum gas consumption by consumers and the inputs of the adder of gas consumption by consumers for a set time interval, the first the inputs of the comparators of maximum gas consumption by consumers through setters of the maximum gas consumption by consumers for a set time interval are connected to the outputs of the gas flow balance monitoring controller, the outputs of the comparators of maximum gas consumption by consumers are connected to the inputs of the gas flow balance monitoring controller, the information input of the first memory cell of the shift register of the total gas flow connected to the output of the corrector, and the control input through the time delay block to the output of the interval timer, the shift output of the first memory cell of the total gas flow shift register is connected to the input of the second memory cell, the information output of the first memory cell of the total gas flow shift register is connected to the second input of the calculation block interval gas consumption, the information output of the second memory cell of the shift register of the total gas consumption is connected to the first input of the block for calculating the interval gas consumption, the first input of the block for comparing the total and total gas consumption is connected to the output of the block for calculating the interval gas consumption, and the second to the output of the adder of gas consumption by consumers for a set time interval, the outputs of the block for comparing the total and total gas consumption, the block for calculating interval gas consumption, the adder of gas consumption by consumers for a set time interval are connected to the outputs of the gas flow balance monitoring controller, the interval timer input is connected to the output of the gas flow balance monitoring controller, instruments metering of gas consumption by consumers via communication channels via an antenna and an information transmission unit are connected to the gas flow balance monitoring controller; additionally, a monitoring and storage unit for the sequence of current gas consumption data, a block of forecast gas consumption data, a monitoring timer, a forecast timer, an external air temperature sensor, and air humidity, temperature discrepancy block, humidity discrepancy block, inverter, temperature corrector, humidity corrector, correction adder, forecast data register, current data register, unit for calculating discrepancies between forecast and current data, warning signal generation unit, warning comparator, alarm signal generation unit, emergency comparator, warning signal setter, alarm signal setter, corrector output is connected to the inputs of the block for monitoring and storing the sequence of current gas flow data and the current data register, the output of the current data register is connected to the first input of the block for calculating differences between forecast and current data and the controller, the outside air temperature sensor and the air humidity sensor are connected to the inputs of the block for monitoring and storing the sequence of current gas flow data and the first inputs of the temperature discrepancy and humidity discrepancy blocks, respectively, the monitoring timer input is connected to the controller output, and the output is connected to the control input of the block monitoring and storing a sequence of current gas consumption data, the output of which is connected to the controller, the input of the gas consumption forecast data block is connected to the controller, the forecast timer input is connected to the controller output, and the output is connected to the control inputs of the gas flow forecast data block and the current data register, the block outputs forecast data of gas consumption are connected to the first input of the forecast data register and the second inputs of the temperature discrepancy and humidity discrepancy blocks, respectively, the output of the temperature discrepancy block is connected through the inverter and the temperature corrector to the correction adder, the output of the humidity discrepancy block is connected through the humidity corrector to the correction adder, the output of the correction adder is connected to the second input of the forecast data register, the output of the forecast data register is connected to the second input of the block for calculating discrepancies between forecast and current data, the output of which is connected to the first inputs of the block for generating warning signals and the block for generating alarm signals, inputs of the warning setter signals and alarm generator are connected to the outputs of the controller, and the outputs are to the second inputs of the warning signal generation unit and the alarm signal generation unit, respectively, the output of the warning signal generation unit is connected to the controller through a warning comparator, the output of the alarm signal generation unit is connected to the controller through an accident comparator.
Устройство поясняется чертежом, где на фигуре представлена структура интеллектуального автоматического газоредуцирующего пункта с прогнозом расхода газа.The device is illustrated by a drawing, where the figure shows the structure of an intelligent automatic gas-reducing point with a forecast of gas consumption.
Устройство содержит две параллельные включенные редуцирующие линии, каждая линия имеет фильтры 1, два последовательно установленных регулятора 2 давления и регулятора 3 давления второй ступени, элементы защиты от превышения давления расположены на отдельных участках редуцирующих линий, между фильтром 1 и редуктором 2 расположен отсекатель 4, соединенный через дроссель 5 с выходом регулятора давления 2. Между регуляторами давления подключен предохранительный клапан 6. На выходе редуцирующих линий установлен сбросной клапан 7 со свечей для отвода в атмосферу излишнего количества газа.The device contains two parallel connected reducing lines, each line has
Преобразователь, выполненный в виде солнечной батареи 8, через блок стабилизации 9 подключен к источнику автономного питания 10 со встроенным аккумулятором питания.The converter, made in the form of a
В сети низкого давления газа подключены датчик давления 11 и датчик температуры 12.
Идентификатор доступа 13 по линии связи соединен с датчиками взлома 14 и контроллером 15, к которому также подключены выходы датчика давления 11, датчика температуры 12 в сети низкого давления газа и встроенного датчика перепада давлений входного фильтра 16.The
Выход контроллера 14 подключен к блоку передачи информации 17, который через антенну 18 передает информацию о работе автоматического редуцирующего пункта на диспетчерский пункт газораспределительной организации.The output of the
Расходомер 19 и корректор 20 последовательно включены в сеть низкого давления.
Выходы датчика давления 11 и датчика температуры 12 подключены к входам корректора 20.The outputs of
Приборы учета расхода газа 21 потребителями через антенну 18 и блок передачи информации 17 подключены к контроллеру мониторинга 22 баланса газовых потоков.Gas
Информационные входы первых 23 ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к выходам контроллера мониторинга 22 баланса газовых потоков,The information inputs of the first 23 memory cells of shift registers of gas consumption by consumers are connected to the outputs of the gas flow
Сдвиговые выходы первых 23 ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к входам вторых 24 ячеек памяти.The shift outputs of the first 23 memory cells of the shift registers of gas consumption by consumers are connected to the inputs of the second 24 memory cells.
Информационные выходы первых 23 ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к вторым входам блоков вычисления расходов газа 25 потребителями.The information outputs of the first 23 memory cells of shift registers of gas consumption by consumers are connected to the second inputs of blocks for calculating gas consumption by 25 consumers.
Информационные выходы вторых 24 ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями подключены к первым входам блоков вычисления расходов газа 25 потребителями.The information outputs of the second 24 memory cells of the shift registers of gas consumption by consumers are connected to the first inputs of the blocks for calculating gas consumption by 25 consumers.
Выходы блоков вычисления расходов газа 25 подключены к вторым входам компараторов максимальных расходов 26 газа потребителями и входам сумматора расходов газа потребителями 27 за установленный интервал времени.The outputs of the blocks for calculating
Первые входы компараторов максимальных расходов 26 газа потребителями через задатчики максимальных расходов газа 28 потребителями за установленный интервал времени подключены к выходам контроллера мониторинга 22 баланса газовых потоков.The first inputs of the comparators of maximum gas flows 26 by consumers through setters of maximum gas flows 28 by consumers for a set time interval are connected to the outputs of the
Выходы компараторов максимальных расходов 26 газа потребителями подключены к входам контроллера мониторинга 22 баланса газовых потоков.The outputs of the comparators of maximum gas flows 26 by consumers are connected to the inputs of the gas flow
Информационный вход первой 29 ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к выходу корректора 20, а управляющий вход через блок временной задержки 30 к выходу интервального таймера 31.The information input of the first 29 memory cell of the shift register of the total gas flow is connected to the output of the
Сдвиговый выход первой 29 ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к информационному входу второй 32 ячейки памяти.The shift output of the first 29 memory cell of the shift register of the total gas flow is connected to the information input of the second 32 memory cell.
Информационный выход первой 29 ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к второму входу блока вычисления интервального расхода 33 газа.The information output of the first 29 memory cells of the shift register of the total gas flow is connected to the second input of the block for calculating the
Информационный выход второй 32 ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа подключен к первому входу блока вычисления интервального расхода 33 газа.The information output of the second 32 memory cells of the shift register of the total gas flow is connected to the first input of the block for calculating the
Первый вход блока сравнения суммарного и общего расхода 34 газа подключен к выходу блока вычисления интервального расхода 33 газа, а второй к выходу сумматора расходов газа потребителями 27 за установленный интервал времени.The first input of the block for comparing the total and
Выходы блока сравнения суммарного и общего расхода 34 газа, блока вычисления интервального расхода 33 газа, сумматора расходов газа потребителями 27 за установленный интервал времени подключены к выходам контроллера мониторинга 22 баланса газовых потоков.The outputs of the block for comparing the total and
Вход интервального таймера 31 подключен к выходу контроллера мониторинга 22 баланса газовых потоков.The input of the
В устройство дополнительно введены блок мониторинга и хранения последовательности 35 текущих данных расхода газа, блок прогнозных 36 данных расхода газа, таймер мониторинга 37, таймер прогноза 38, датчик наружной температуры 39 воздуха, датчик влажности 40 воздуха, блок расхождения по температуре 41, блок расхождения по влажности 42, инвертор 43, корректор по температуре 44, корректор по влажности 45, сумматор коррекции 46, регистр прогнозных 47 данных, регистр текущих 48 данных, блок вычисления расхождений 49 прогнозных и текущих данных, блок формирования предупреждающих сигналов 50, компаратор предупреждения 51, блок формирования аварийных сигналов 52, компаратор аварии 53, задатчик предупреждающих сигналов 54, задатчик аварийных сигналов 55.The device additionally includes a monitoring and
Выход корректора 20 подключен к входам блока мониторинга и хранения последовательности 35 текущих данных расхода газа и регистра текущих 48 данных.The output of the
Выход регистра текущих 48 данных подключен к первому входу блока вычисления расхождений 49 прогнозных и текущих данных и контроллеру 15.The output of the current 48 data register is connected to the first input of the block for calculating
Датчик наружной температуры 39 воздуха и датчик влажности 40 воздуха подключены к входам блока мониторинга и хранения последовательности 35 текущих данных расхода газа и первым входам блоков расхождения по температуре 41 и расхождения по влажности 42 соответственно.The external
Вход таймера мониторинга 37 подключен к выходу контроллера 15, а выход к управляющему входу блока мониторинга и хранения последовательности 35 текущих данных расхода газа, выход которого подключен к контроллеру 15.The input of the
Вход блока прогнозных 36 данных расхода газа подключен к контроллеру 15.The input of the block of
Вход таймера прогноза 38 подключен к выходу контроллера 15, а выход к управляющим входам блока прогнозных 36 данных расхода газа и регистра текущих 48 данных.The input of the
Выходы блока прогнозных 36 данных расхода газа подключены к первому входу регистра прогнозных 47 данных и вторым входам блоков расхождения по температуре 41 и расхождения по влажности 42 соответственно.The outputs of the block of
Выход блока расхождения по температуре 41 через инвертор 43 и корректор по температуре 44 подключен к сумматору коррекции 46, выход блока расхождения по влажности 42 через корректор по влажности 45 подключен к сумматору коррекции 46.The output of the
Выход сумматора коррекции 46 подключен к второму входу регистра прогнозных 47 данных.The output of the
Выход регистра прогнозных 47 данных подключен к второму входу блока вычисления расхождений 49 прогнозных и текущих данных, выход которого подключен к первым входам блока формирования предупреждающих сигналов 50 и блока формирования аварийных сигналов 52.The output of the
Входы задатчика предупреждающих сигналов 54 и задатчика аварийных сигналов 55 подключены к выходам контроллера 15, а выходы к вторым входам блока формирования предупреждающих сигналов 50 и блока формирования аварийных сигналов 52 соответственно.The inputs of the warning signal generator 54 and the
Выход блока формирования предупреждающих сигналов 50 через компаратор предупреждения 51 подключен к контроллеру 15, выход блока формирования аварийных сигналов 52 через компаратор аварии 53 подключен к контроллеру 15.The output of the warning signal generation unit 50 is connected to the
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Газ высокого давления по трубопроводу через кран и входной фильтр 16 со встроенным датчиком перепада давлений поступает на вход редуцирующих линий, причем редуцирование осуществляют одной линией, при этом вторая линия находится в резерве. Редуцирующая линия осуществляет снижение давления газа до заданного уровня.High-pressure gas through a pipeline through a tap and an
В фильтре 1 газ подвергается очистке от механических примесей, проходит через отсекатель 4 и поступает к регулятору 2, где давление снижается. Далее газ поступает к регулятору 3, снижающему давление до заданного значения.In
После регулятора давления 3 газ проходит в выходной трубопровод и поступает через расходомер 19 и корректор 20 потребителям 21.After the
Элементы защиты от превышения давления срабатывают при увеличении давления на отдельных участках редуцирующих линий. Отсекатель 4 контролирует давление газа на выходе редуцирующих линий через дроссель 5. При увеличении давления на выходе выше допустимого предела отсекатель 4 срабатывает и перекрывает проход газа в редуцирующую линию. Предохранительный клапан 6 контролирует давление газа на выходе редуктора 2. При увеличении давления выше допустимого предохранительный клапан 6 сбрасывает газ в импульсную линию отсекателя 4, который срабатывает и перекрывает поступление газа в неисправную редуцирующую линию. Сбросной клапан 7 срабатывает при превышении выходного давления газа и сбрасывает излишнее количество газа через свечу в атмосферу при неисправной редуцирующей линии в случае отказа отсекателя 4, а также утечки газа при отключении редуцирующей линии.Overpressure protection elements are triggered when pressure increases in certain sections of the reducing lines. Cut-off
Величина давления газа в сети низкого давления измеряется датчиком давления 11, температура измеряется датчиком температуры 12.The gas pressure in the low pressure network is measured by
Для контроля санкционированного доступа к устройству применяется идентификатор доступа 13, представляющий собой считыватель электронной карты, в случае несанкционированного доступа к устройству срабатывает датчик взлома 14.To control authorized access to the device, an
Контроллер 15 обеспечивает сбор сигналов с датчика давления 11, датчика температуры 12 в сети низкого давления газа, встроенного датчика перепада давлений входного фильтра 16, идентификатора доступа 13 и датчика взлома 14.The
Эти сигналы через блок передачи информации 17 с антенной 18 передаются на диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия оперативных мер по обеспечению надежного газоснабжения (на фигуре не показан).These signals are transmitted through the
Питание устройства производится от солнечной батареи 8 посредством блока стабилизации 9 и источника автономного питания 10 со встроенным аккумулятором питания.The device is powered from a
Расходомер 19 и корректор 20 в сети подачи газа низкого давления потребителям обеспечивают измерение текущего расхода газа в реальном времени. Корректор 20 по сигналам от датчиков давления 11 и температуры 12 переводит расход газа к нормальным значениям.
Текущие значения расходов газа потребителями от приборов учета расхода газа 21 потребителями через блок передачи информации 17 с антенной 18 в реальном времени поступают на контроллер мониторинга 22 баланса газовых потоков и далее на информационные входы первых 23 ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями. Текущие значения расходов газа потребителями фиксируются сигналом, поступающим от интервального таймера 31 на управляющие входы первых 23 ячеек памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями. В результате в первых 23 ячейках памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями записывается текущее значение расхода газа.The current values of gas consumption by consumers from
По следующему сигналу, поступающему от интервального таймера 31, содержимое первых 23 ячеек памяти перезаписывается во вторые 24 ячейки памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями, а первые 23 ячейки памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями записывается новое значение, соответствующее текущим показаниям приборов учета расхода газа 21 потребителями.According to the next signal received from the
Данные содержимых первых 23 и вторых 24 ячеек памяти поступают на блоки вычисления расходов газа 25 потребителями. В результате на выходах блоков вычисления расходов газа 25 потребителями формируются данные, соответствующие потреблению газа за интервал, установленный интервальным таймером 31.Data from the contents of the first 23 and second 24 memory cells are sent to blocks for calculating gas consumption by 25 consumers. As a result, at the outputs of the blocks for calculating gas consumption by 25 consumers, data corresponding to gas consumption for the interval set by the
Эти данные поступают на компараторы максимальных расходов 26 газа потребителями, где сравниваются с максимально допустимыми значениями расхода газа потребителями, записанными в задатчики максимальных расходов газа 28 потребителями за установленный интервал времени.These data are sent to comparators of maximum gas consumption by 26 consumers, where they are compared with the maximum permissible values of gas consumption by consumers recorded in the maximum gas consumption setpoints by 28 consumers for a specified time interval.
В случае превышения максимально допустимых значений расхода газа потребителями, компараторы максимальных расходов 26 газа формируют сигналы предупреждения, которые через контроллер мониторинга 22 баланса газовых потоков, блок передачи информации 17 с антенной 18 передаются в диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия оперативных решений.If the maximum permissible values of gas consumption by consumers are exceeded, the maximum
Величины максимально допустимых значений расхода газа потребителями устанавливаются диспетчерским пунктом газораспределительной организации и записываются в задатчики максимальных расходов газа 28 потребителями за установленный интервал времени посредством блока передачи информации 17 с антенной 18 и контроллера мониторинга 22 баланса газовых потоков.The values of the maximum permissible values of gas consumption by consumers are set by the control center of the gas distribution organization and are recorded in the maximum gas consumption setpoints by 28 consumers for a specified time interval using an
Временной интервал, на котором необходимо проводить мониторинг баланса газовых потоков, устанавливается диспетчерским пунктом газораспределительной организации посредством канала связи с антенной 18, блока передачи информации 17 и контроллера мониторинга 22 баланса газовых потоков и записывается в интервальный таймер 31.The time interval at which it is necessary to monitor the balance of gas flows is set by the control center of the gas distribution organization through a communication channel with
В результате дистанционный мониторинг баланса газовых потоков можно проводить на любом временном интервале.As a result, remote monitoring of the balance of gas flows can be carried out at any time interval.
Данные расхода газа потребителями за установленный временной интервал от блоков вычисления расходов газа 25 потребителями подаются на сумматор расходов газа потребителями 27 за установленный интервал времени. В результате на выходе сумматора расходов газа потребителями 27 формируются данные расхода газа потребителями за установленный интервал времени. Эти данные через контроллер мониторинга 22 баланса газовых потоков, блок передачи информации 17 с антенной 18 передаются в диспетчерский пункт газораспределительной организации и на второй вход блока сравнения суммарного и общего расхода 34 газа.Data on gas consumption by consumers for a set time interval from the blocks for calculating gas consumption by 25 consumers is fed to the adder of gas consumption by
Значение расхода газа на газоредуцирующем пункте от корректора 20 поступает на информационный вход первой 29 ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа и фиксируется сигналом, поступающим от интервального таймера 31 через блок временной задержки 30 на управляющий вход первой 32 ячейки памяти сдвигового регистра общего расхода газа.The value of gas consumption at the gas-reducing point from the
В результате в первой 29 ячейке памяти сдвигового регистра общего расхода газа записывается текущее значение расхода газа от корректора 20 газоредуцирующего пункта.As a result, in the first 29 memory cell of the shift register of the total gas flow, the current value of gas flow from the
Блок временной задержки 30 обеспечивает синхронизацию записей информационных данных между первыми 23 ячейками памяти сдвиговых регистров расходов газа потребителями и первой 29 ячейкой памяти сдвигового регистра общего расхода газа.The
По следующему сигналу, поступающему от интервального таймера 31 через блок временной задержки 30 содержимое первой 29 ячейки памяти, перезаписывается во вторую 32 ячейку памяти сдвигового регистра общего расхода газа, а в первую 29 ячейку памяти записывается новое значение от корректора 20.According to the next signal coming from the
Данные первой 29 и второй 32 ячеек памяти сдвигового регистра общего расхода газа поступают на блок вычисления интервального расхода 33 газа газоредуцирующего пункта.The data of the first 29 and second 32 memory cells of the shift register of the total gas flow are supplied to the block for calculating the
На выходе блока вычисления интервального расхода 33 газа формируются данные, соответствующие расходу газа за интервал, установленный интервальным таймером 31. Эти данные через контроллер мониторинга 22 баланса газовых потоков, блок передачи информации 17 с антенной 18 передаются в диспетчерский пункт газораспределительной организации и на первый вход блока сравнения суммарного и общего расхода 34 газа.At the output of the block for calculating the
В результате на выходе блока сравнения суммарного и общего расхода 34 газа формируются данные, соответствующие разбалансу газовых потоков между отпущенный и потребленным газом, которые через контроллер мониторинга 22 баланса газовых потоков, блок передачи информации 17 с антенной 18 передаются в диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия оперативных решений.As a result, at the output of the unit for comparing the total and
В процессе работы текущие значения расхода газа от корректора 20 поступают в блок мониторинга и хранения последовательности 35 текущих данных расхода газа, где записываются в виде последовательности данных с частотой, определяемой таймером мониторинга 37. Так же таймер мониторинга 37 записывает текущее время с точностью до минуты.During operation, the current values of gas consumption from the
Одновременно в блок мониторинга и хранения последовательности 35 текущих данных расхода газа поступают данные от датчика наружной температуры 39 воздуха и датчика влажности 40 воздуха.At the same time, the monitoring and
В результате в блоке мониторинга и хранения последовательности 35 текущих данных расхода газа формируются последовательности текущего расхода газа, температуры наружного воздуха и влажности, синхронизированные с временем записи этих данных.As a result, in the monitoring and
Эти последовательности передаются через контроллер 15, блок передачи информации 17 с антенной 18 в диспетчерский пункт газораспределительной организации, где обрабатываются с учетом того, что потребление газа при высокой температуре, как правило, ниже, при высокой влажности - выше, потребление газа в ночное время ниже, чем в дневное время.These sequences are transmitted through the
В результате обработки данных в диспетчерском пункте газораспределительной организации формируется профиль расхода газа по данному газоредуцирующему пункту по времени суток, недели, месяца, года и другим параметрам.As a result of data processing at the control center of a gas distribution organization, a profile of gas consumption is formed for a given gas-reducing point by time of day, week, month, year and other parameters.
Полученный профиль расхода газа от газораспределительной организации передается через блок передачи информации 17 с антенной 18 в контроллер 15 и записывается в блок прогнозных 36 данных расхода газа.The resulting gas flow profile from the gas distribution organization is transmitted through the
По сигналу от таймера прогноза 38, который вырабатывает отметки текущего времени, из блока прогнозных 36 данных расхода газа выбираются прогнозные данные, связанные со временем суток, неделей, месяцем, годом и паромерами температуры и влажности наружного воздуха.Based on a signal from the
Прогнозное значение расхода газа записывается в регистр прогнозных 47 данных. Данные по температуре и влажности, полученные блоком прогнозных 36 данных расхода газа, на блоке расхождения по температуре 41 и блоке расхождения по влажности 42 сравниваются с текущими значениями температуры и влажности, полученными от датчика наружной температуры 39 воздуха и датчика влажности 40 воздуха соответственно. В результате на выходе блока расхождения по температуре 41 формируется сигнал коррекции, который через инвертор 43 и корректор по температуре 44 поступает на сумматор коррекции 46. На выходе блока расхождения по влажности 42 формируется сигнал коррекции, который через корректор по влажности 45 поступает на сумматор коррекции 46.The predicted value of gas consumption is recorded in the
Весовые коэффициенты для корректоров по температуре 44 и влажности 45 выбираются в зависимости от влияние этих параметров на расход газа.Weighting coefficients for correctors for
Сигнал коррекции с сумматора коррекции 46 поступает на регистр прогнозных 47 данных для коррекции прогнозного значения расхода газа.The correction signal from the
Таймер прогноза 38 синхронизирует по текущему времени снятие данных по расходу газа посредством регистра текущих 48 данных. В результате в регистр текущих 48 данных записывается от корректора 20 текущее значение расхода газа, синхронизированное по времени с прогнозным значением.The
На блоке вычисления расхождений 49 прогнозных и текущих данных производится их сравнение и вырабатывается сигнал расхождения прогнозных и текущих данных. Величина расхождения подается на блок формирования предупреждающих сигналов 50 и блок формирования аварийных сигналов 52, где сравнивается с значениями, записанными в задатчике предупреждающих сигналов 54 и задатчике аварийных сигналов 55 соответственно.At the block for calculating the
Если величина расхождения не превышает допустимых значений, то предупреждающие и аварийные сигналы не вырабатываются.If the discrepancy does not exceed the permissible values, then warning and alarm signals are not generated.
При превышении значения, записанного в задатчике предупреждающих сигналов 54, срабатывает компаратор предупреждения 51 и предупреждающий сигнал через контроллер 15, блок передачи информации 17 с антенной 18 передается в диспетчерский пункт газораспределительной организации.If the value recorded in the warning signal setter 54 is exceeded, the
При превышении значения, записанного в задатчике аварийных сигналов 55, срабатывает компаратор аварии 53 и аварийный сигнал через контроллер 15, блок передачи информации 17 с антенной 18 передается в диспетчерский пункт газораспределительной организации.If the value recorded in the
Значения величин в задатчики предупреждающих сигналов 54 и аварийных сигналов 55 устанавливаются газораспределительной организацией и записываются через блок передачи информации 17 с антенной 18 и контроллер 15.The values of the values in the warning signal setters 54 and alarm signals 55 are set by the gas distribution organization and recorded through the
Такое техническое решение обеспечивает повышение надежности и безопасности газоснабжения посредством принятия оперативных решений на основе предупреждающих и аварийных сигналов при существенных отклонениях текущего расхода газа от прогнозного, что может быть следствием нарушений в работе газопроводной сети.This technical solution improves the reliability and safety of gas supply by making operational decisions based on warning and alarm signals in the event of significant deviations of the current gas flow from the forecast, which may be a consequence of disruptions in the operation of the gas pipeline network.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2810874C1 true RU2810874C1 (en) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5708195A (en) * | 1995-07-06 | 1998-01-13 | Hitachi, Ltd. | Pipeline breakage sensing system and sensing method |
RU2743669C1 (en) * | 2020-09-08 | 2021-02-24 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Smart automatic gas regulation station |
RU2769230C1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-03-29 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Intelligent automatic gas pressure reducing point with gas flow monitoring |
RU2776086C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-07-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервиснейро" | Device for intelligent control of gas distribution point performance and prevention of emergencies in gas distribution equipment |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5708195A (en) * | 1995-07-06 | 1998-01-13 | Hitachi, Ltd. | Pipeline breakage sensing system and sensing method |
RU2743669C1 (en) * | 2020-09-08 | 2021-02-24 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Smart automatic gas regulation station |
RU2769230C1 (en) * | 2021-06-25 | 2022-03-29 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Intelligent automatic gas pressure reducing point with gas flow monitoring |
RU2776086C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-07-13 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сервиснейро" | Device for intelligent control of gas distribution point performance and prevention of emergencies in gas distribution equipment |
RU2789172C1 (en) * | 2022-06-09 | 2023-01-30 | Акционерное общество "Газпром газораспределение Тула" | Intelligent automatic gas regulator with remote monitoring of gas flow balance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5037447B2 (en) | Reportable regulator for managing the gas delivery system | |
JP3663669B2 (en) | Fuel cell power generation system | |
WO2012111377A1 (en) | Electricity use monitoring device, electricity use monitoring system | |
US20140118161A1 (en) | Mems utility meters with exchangeable metrology unit | |
RU2615876C2 (en) | Method for controlling fluid separation, fuel system, method for controlling valve state and gas turbine | |
RU2810874C1 (en) | Intelligent automatic gas reducing point with gas consumption forecast | |
CN111681396A (en) | Vehicle-mounted liquid hydrogen bottle ground test system and test method | |
CN107991885A (en) | A kind of coal-burning power plant's denitration spray ammonia autocontrol method and system | |
WO2017043143A1 (en) | Device and method for estimating amount of electric power generated by distributed generators | |
RU2743669C1 (en) | Smart automatic gas regulation station | |
RU2789172C1 (en) | Intelligent automatic gas regulator with remote monitoring of gas flow balance | |
CN114427944A (en) | Method and system for detecting tightness of gas pipeline | |
RU2769230C1 (en) | Intelligent automatic gas pressure reducing point with gas flow monitoring | |
RU160950U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING MALFUNCTIONS OF THE GAS-TURBINE ENGINE AIR BYPASS CONTROL VALVE | |
CN108944485A (en) | A kind of hybrid vehicle, which fills, can control method and system | |
US20230041634A1 (en) | Cost Effective Pressure Sensors for Gas Meters | |
JP3322939B2 (en) | Process instrumentation rack | |
CN110361648A (en) | A kind of sulfur hexafluoride gas density relay method of calibration and system | |
RU2745642C1 (en) | Preventive control system for gas distribution network locking and control valves | |
RU2806438C1 (en) | Automated control system for gas distribution network shut-off and control valves | |
RU2776086C1 (en) | Device for intelligent control of gas distribution point performance and prevention of emergencies in gas distribution equipment | |
KR101286178B1 (en) | System and method for manegement of internal combustion power plant | |
RU2732277C1 (en) | Automatic intelligent gas-distributing point | |
RU2520066C1 (en) | Information and measuring system for monitoring of energy saving at production of thermal energy | |
WO2019208128A1 (en) | Fuel cell device, control device, and control program |