本发明涉及城市燃气供气技术领域，具体的说是涉及一种多气源供气系统及其供气方法。
背景技术：
天然气是一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量；此外天然气经济实惠，与人工煤气相比，同比热值价格相当，并且天然气清洁干净，能延长灶具的使用寿命，也有利于用户减少维修费用的支出；天然气是洁净燃气，供应稳定，能够改善空气质量，因而能为使用地区经济发展提供新的动力，带动经济繁荣及改善环境；安全可靠，天然气无毒、易散发，比重轻于空气，不宜积聚成爆炸性气体，是较为安全的燃气；改善生活，随着家庭使用安全、可靠的天然气，将会极大改善家居环境，提高生活质量；因此越来越多的城镇居民开始使用天然气。
但是，随着天然气得到越来越广泛的应用，目前天然气供应气源种类单一，保障不足，一旦发生管道事故，无法保障天然气的充足供应，影响人们正常使用。
因此如何提供一种供气系统保证管路故障时天然气的充足供应是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种多气源供气系统，至少保证了管路故障时，天然气的继续供应，满足了人们对燃气的使用需求。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多气源供气系统，包括：工控机、主气源装置、辅助气源装置、主管路、主管路传感器组、民用供气端及工业供气端；
工控机连接主气源装置和辅助气源装置，主气源装置的供气端、辅助气源装置的供气端均连接于主管路；主管路传感器组安装在主管路上且通讯连接工控机，工控机接收主管路传感器组传输的信息，控制主气源装置和/或辅助气源装置向主管路供气，燃气通过主管路进入民用供气端和/或工业供气端。
其中，主管路包括中压管路和低压管路，通过主气源装置和/或辅助气源装置供出的高压气体经过加臭机后通过高压管道、进入中压管路、低压管路后给用户供气；到小区庭院居民楼栋之后，通过各单元的枝状管网，经由立管进入各户，入户之后经过压力表和流量计，再输送到灶具和热水器等用气设备。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种多气源供气系统，通过在现有的管道基础上添加主气源供气装置及辅助气源供气装置，有效防止了当主气源供气装置发生故障时，辅助气源装置依然能够保证供气，不会停止供气，满足人们对于燃气使用的需求；同时主气源供气装置、辅助气源供气装置均与工控机连接，工控机电性连接主管路传感器组；使工控机通过主管路传感器传来的数据，控制主气源供气装置供气和/或辅助气源装置供气，提高了供气系统的自动化。
优选地，主管路、主气源装置及辅助气源装置上均具有至少一个调压器；调压器设置在各个管路中，进行对管路的调压。
优选地，主气源装置包括压缩机、气罐、高压管路及主气源支路传感器组；压缩机电性连接工控机，且压缩机的进气端连接城市天然气门站和或储气库，其出气端连接气罐的入口；气罐的出口连接高压管路的进气端，高压管路的供气端连接于主管路；主气源支路传感器组和调压器均设置在高压管路上。
其中气罐为中间缓冲气罐，具有一定的储备压缩天然气作用；气罐上可以具有压力传感器，用于检测气罐内的储备天然气量；采用此方案的效果为：保证一定的储备气体量；同时由于具有主气源支路传感器实时监测支路的数据，一旦发生故障，维修人员能够及时进行维修，防止危害扩大化。
优选地，主气源支路传感器组包括均与工控机连接的第一压力传感器和第一流量传感器；第一压力传感器位于调压器之前的高压管路上；第一流量传感器位于调压器之后的高压管路上。采用此方案的效果为：便于监测调压前后的压力及流量数据，便于系统进行实时监控。
优选地，辅助气源装置包括多个辅助气源装置；每一个辅助气源装置均具有辅助气罐、执行器、辅助高压管路及辅助气源支路传感器组；辅助气罐连接执行器；执行器、调压器及辅助气源支路传感器组均与工控机连接且设置在辅助高压管路上；辅助高压管路的供气端连接于主管路上。
其中，辅助气罐可以为液化天然气储罐或压缩天然气钢瓶；辅助气罐为一备一用，辅助气罐阀门均与工控机连接，工控机可以切换备用气罐；其中气罐内可以盛放液化天然气或压缩天然气。
优选地，执行器为汽化器和/或加热器，且与工控机连接并位于辅助气罐之后的辅助高压管路上；其中，加热器为水浴电加热器。
优选地，辅助气源支路传感器组包括第二压力传感器、第二流量传感器及温度传感器；第二压力传感器位于执行器之后的辅助高压管路上；第二压力传感器之后在辅助高压管路上依次连接有调压器、第二流量传感器和温度传感器。采用此方案的效果为：为系统提供备用辅助气源装置，辅助供气管路中的压力、流量、温度值由工控机实时监控，保证了系统供气安全。
优选地，本发明提供的一种多气源供气系统，还包括监控平台及显示系统；监控平台与工控机通信连接；显示系统与监控平台通信连接。
采用此方案的效果为：降低了工控机的功耗，通过监控平台能够实现全局的监控，提高数据的处理能力及分析能力，便于维修人员或专家进行维修或故障分析；扩展了供气系统的能力。
优选地，还包括解码模块，解码模块连接工控机与监控平台之间；解码模块用于将检测数据解码、转码后反馈给监测平台；降低了工控机及检测平台的功耗，提高了数据处理速度。
优选地，主气源装置及辅助气源装置上具有紧急切断阀；在紧急情况下，可以切断对于主管路的供气。
本发明还提供了一种多气源供气方法，包括：
主气源装置供气模式：主管路传感器组将监测数据实时反馈给工控机，当主管路传感器组的数据低于或高于系统内的设定阈值时，工控机根据应对策略进行报警提示、或切断输气管路，并记录故障信息；工控机根据系统内设的报警或故障类型，控制主气源装置工作，提供足够压力的气源或工控机提示维修人员具体需维修的故障点；
辅助气源装置供气模式：当主管路传感器组反馈给工控机的数据报警，需切断主气源装置供气模式进行维修时，工控机控制辅助气源装置工作；当主气源装置恢复正常，维修人员与工控机人机交互，消除故障，工控机切换主气源装置供气；
主气源装置和辅助气源装置同时供气模式：用气高峰或主管路传感器组检测主管路内压力降低速度异常时，当主气源装置全负荷工作，主管路传感器组反馈给工控机数据依然达不到主管路压力值及流量值时，工控机控制主气源装置和辅气源装置供气；当主管路压力过高时，工控机停止辅助气源装置工作，切换至主气源装置单独工作。
与现有技术相比，本发明提供的一种多气源供气方法，工控机通过对主管路传感器组监测数据的实时监测，及时获取数据，及时处理预警及故障，并且根据不同预警及故障模式开启对应的供气模式；实现了多气源供气的系统化、自动化及智能化；提高了安全预警能力，保障了人们对燃气的使用需求。
本发明还提供了一种多气源供气方法，包括：
主气源装置供气模式：主管路传感器组将监测数据实时反馈给工控机，工控机通过解码模块，将数据通过监控平台在显示系统上进行显示；当主管路传感器组的数据低于或高于系统内的设定阈值时，监控平台根据应对策略进行报警提示、或切断输气管路，并记录故障信息；监控平台根据系统内设的报警或故障类型，使工控机控制压缩机工作，提供足够压力的气源或监控平台提示维修人员具体需维修的故障点；
辅助气源装置供气模式：当主管路传感器组和/或主气源支路传感器组反馈给工控机的数据报警，需切断主气源装置供气模式进行维修时，工控机控制执行器工作，进行辅助气源装置供气模式；当主气源装置恢复正常，维修人员检测平台人机交互，消除故障，工控机切换主气源装置供气；
主气源装置和辅助气源装置同时供气模式：用气高峰或主管路传感器组检测主管路内压力降低速度异常，当主气源装置压缩机全负荷工作，主管路传感器组反馈给监控平台数据依然达不到主管路压力值及流量值时，监控平台自动向工控机发送主气源装置供气模式和辅气源装置同时供气模式指令，工控机控制压缩机及执行器工作；当主管路压力过高时，停止执行器工作。
当用气量减少时，主管路传感器组检测主管路压力高于系统内设阈值时，自动为气罐和/或辅助气罐进行续充气体，当气罐和/或辅助气罐内充满气体时，工控机和/或监控平台自动切断给气罐和/或辅助气罐的供气通道；当用气高峰，能够保证气罐及时、充足的供气。
其中，对应报警及策略可以包括：策略一、压力传感器压力低于一定值时，灯光闪烁报警；策略二、压力传感器压力高于一定值时，灯光闪烁及声音报警；策略三、压力传感器、流量传感器、甚至温度传感器检测数据中有任两个异常，提示检修故障，并显示故障位置；策略四、当系统提示维修时，停止某一气源装置，工控机切换其他气源装置供气。
本发明提供的一种多气源供气方法，监控平台通过对全局传感器的实时监测，及时获取数据，及时处理预警及故障，并且根据不同预警及故障模式智能化的自动开启对应的供气模式，实现了多气源供气的系统化、自动化及智能化的调节供气的通道及供气量，尤其提高了用气高峰时的供气效率；同时提高了安全预警能力，保障了人们对燃气的使用需求；本申请由于在工控机之外还连接了监控平台，降低了工控机的功耗，提高了监测数据的处理及分析速度，提高了响应的及时性及人机交互能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种供气系统的整体示意图；
图2附图为本发明提供的一种供气系统的控制原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种多气源供气系统，至少保证了管路故障时，天然气的继续供应，满足了人们对燃气的使用需求。
参见附图1和2，在本发明的一个实施例中，包括：工控机、主气源装置、辅助气源装置、主管路、主管路传感器组、民用供气端及工业供气端；工控机连接主气源装置和辅助气源装置，主气源装置的供气端、辅助气源装置的供气端均连接于主管路；主管路传感器组安装在主管路上且通讯连接工控机，工控机接收主管路传感器组传输的信息，控制主气源装置和/或辅助气源装置向主管路供气，燃气通过主管路进入民用供气端和/或工业供气端。
其中，主管路包括中压管路和低压管路，通过主气源装置和/或辅助气源装置供出的高压气体经过加臭机后通过高压管道、进入中压管路、低压管路后给用户供气；到小区庭院居民楼栋之后，通过各单元的枝状管网，经由立管进入各户，入户之后经过压力表和流量计，再输送到灶具和热水器等用气设备。
本发明公开提供了一种多气源供气系统，通过在现有的管道基础上添加主气源供气装置及辅助气源供气装置，有效防止了当主气源供气装置发生故障时，辅助气源装置依然能够保证供气，不会停止供气，满足了人们对燃气使用的需求；同时主气源供气装置、辅助气源供气装置均与工控机连接，工控机电性连接主管路传感器组；使工控机通过主管路传感器传来的数据，控制主气源供气装置供气和/或辅助气源装置供气，提高了供气系统的自动化。
有利的是，主管路、主气源装置及辅助气源装置上均具有至少一个调压器；调压器设置在各个管路中，进行对管路压力的调节。
具体而言，主气源装置包括压缩机、气罐、高压管路及主气源支路传感器组；压缩机电性连接工控机，且压缩机的进气端连接城市天然气门站和/或储气库，其出气端连接气罐的入口；气罐的出口连接高压管路的进气端，高压管路的供气端连接于主管路；主气源支路传感器组和调压器均设置在高压管路上。
其中气罐为中间缓冲气罐，具有一定的储备压缩天然气作用；气罐上具有压力传感器，用于检测气罐内的储备天然气量；采用此方案的效果为：保证一定的储备气体量；同时由于具有主气源支路传感器实时监测支路的数据，一旦发生故障，维修人员能够及时进行维修，防止危害扩大化。
有利的是，主气源支路传感器组包括均与工控机连接的第一压力传感器和第一流量传感器；第一压力传感器位于调压器之前的高压管路上；第一流量传感器位于调压器之后的高压管路上。采用此方案的效果为：便于监测调压前后的压力及流量数据，便于系统进行实时监控。
更有利的是，辅助气源装置包括多个辅助气源装置，参见附图1和2，可以为第一辅助气源装置、第二辅助气源装置，根据需要可以有第n辅助气源装置；每一个辅助气源装置均具有辅助气罐、执行器、辅助高压管路及辅助气源支路传感器组；辅助气罐连接执行器；执行器、调压器及辅助气源支路传感器组均与工控机连接且设置在辅助高压管路上；辅助高压管路的供气端连接于主管路上。
其中，辅助气罐可以为液化天然气储罐或压缩天然气钢瓶；辅助气罐为一备一用，辅助气罐阀门均与工控机连接，工控机可以切换备用气罐；其中气罐内可以盛放液化天然气或压缩天然气。
具体而言，执行器为汽化器和/或加热器，且与工控机连接并位于辅助气罐之后的辅助高压管路上；其中，加热器为水浴电加热器。
有利的是，辅助气源支路传感器组包括第二压力传感器、第二流量传感器及温度传感器；第二压力传感器位于执行器之后的辅助高压管路上；第二压力传感器之后在辅助高压管路上依次连接有调压器、第二流量传感器和温度传感器。采用此方案的效果为：为系统提供备用辅助气源装置，辅助供气管路中的压力、流量、温度值由工控机实时监控，保证了系统供气安全。
在本发明的另一个实施例中，本发明提供的一种多气源供气系统，还包括监控平台及显示系统；监控平台与工控机通信连接；显示系统与监控平台通信连接。采用此方案的效果为：降低了工控机的功耗，通过监控平台能够实现全局的监控，提高数据的处理能力及分析能力，便于维修人员或专家进行维修或故障分析；扩展了供气系统的能力。
具体的，还包括解码模块，解码模块连接工控机与监控平台之间；解码模块用于将检测数据解码、转码后反馈给监测平台；降低了工控机及检测平台的功耗，提高了数据处理速度。
更有利的是，主气源装置及辅助气源装置上具有紧急切断阀；在紧急情况下，可以切断对于主管路的供气。
在本发明的一个实施例中提供了一种多气源供气方法，包括：
主气源装置供气模式：主管路传感器组将监测数据实时反馈给工控机，当主管路传感器组的数据低于或高于系统内的设定阈值时，工控机根据应对策略进行报警提示、或切断输气管路，并记录故障信息；工控机根据系统内设的报警或故障类型，控制主气源装置工作，提供足够压力的气源或工控机提示维修人员具体需维修的故障点；
辅助气源装置供气模式：当主管路传感器组反馈给工控机的数据报警，需切断主气源装置供气模式进行维修时，工控机控制辅助气源装置工作；当主气源装置恢复正常，维修人员与工控机人机交互，消除故障，工控机切换主气源装置供气；
主气源装置和辅助气源装置同时供气模式：用气高峰，当主气源装置全负荷工作，主管路传感器组反馈给工控机数据依然达不到主管路压力值及流量值时，工控机控制主气源装置和辅助气源装置供气；当主管路压力过高时，工控机停止辅助气源装置工作，切换至主气源装置单独工作。
在本发明提供的另一个实施例中提供的一种多气源供气方法，工控机通过对主管路传感器组监测数据的实时监测，及时获取数据，及时处理预警及故障，并且根据不同预警及故障模式开启对应的供气模式；实现了多气源供气的系统化、自动化及智能化；提高了安全预警能力，保障了人们对于燃气的使用需求。
本发明还提供了一种多气源供气方法，包括：
主气源装置供气模式：主管路传感器组将监测数据实时反馈给工控机，工控机通过解码模块，将数据通过监控平台在显示系统上进行显示；当主管路传感器组的数据低于或高于系统内的设定阈值时，监控平台根据应对策略进行报警提示、或切断输气管路，并记录故障信息；监控平台根据系统内设的报警或故障类型，使工控机控制压缩机工作，提供足够压力的气源或监控平台提示维修人员具体需维修的故障点；
辅助气源装置供气模式：当主管路传感器组和/或主气源支路传感器组反馈给工控机的数据报警，需切断主气源装置供气模式进行维修时，工控机控制执行器工作，进行辅助气源装置供气模式；当主气源装置恢复正常，维修人员检测平台人机交互，消除故障，工控机切换主气源装置供气；
主气源装置和辅助气源装置同时供气模式：或主管路传感器组检测主管路内压力降低速度异常，当主气源装置压缩机全负荷工作，主管路传感器组反馈给监控平台数据依然达不到主管路压力值及流量值时，监控平台向工控机发送主、辅气源装置供气模式指令，工控机控制压缩机及执行器工作；当主管路压力过高时，停止执行器工作。
当用气量减少时，主管路传感器组检测主管路压力高于系统内设阈值时，自动为气罐和/或辅助气罐进行续充气体，当气罐和/或辅助气罐内充满气体时，工控机和/或监控平台自动切断给气罐和/或辅助气罐的供气通道；当用气高峰，能够保证气罐及时、充足的供气。
其中，对应报警及策略可以包括：策略一、压力传感器压力低于一定值时，灯光闪烁报警；策略二、压力传感器压力高于一定值时，灯光闪烁及声音报警；策略三、压力传感器、流量传感器、甚至温度传感器检测数据中有任两个异常，提示检修故障，并显示故障位置；策略四、当系统提示维修时，停止某一气源装置，工控机切换其他气源装置供气。
本发明提供的一种多气源供气方法，监控平台通过对全局传感器的实时监测，及时获取数据，及时处理预警及故障，并且根据不同预警及故障模式智能化的自动开启对应的供气模式，实现了多气源供气的系统化、自动化及智能化的调节供气的通道及供气量，尤其提高了用气高峰时的供气效率；同时提高了安全预警能力，保障了人们对燃气的使用需求；本申请由于在工控机之外还连接了监控平台，降低了工控机的功耗，提高了监测数据的处理及分析速度，提高了响应的及时性及人机交互能力。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。