燃气调压柜智能排水及预警装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种燃气调压柜智能排水及预警装置，包括温度传感器，压力传感器，液位传感器，凝水缸和一体化数据终端，该温度传感器连接于进气管线，测量调压柜出口管道内气体温度，该压力传感器连接于进气管线，测量调压柜出口管道内气体压力，该凝水缸位于进气管线的下方，并连接于进气管线，收集管道内的液态水，该液位传感器位于该凝水缸内，采集凝水缸的液位数据，该一体化数据终端根据凝水缸的液位数据，调压柜出口管道内气体温度和压力数据，判断调压柜的工作状态是否正常，并在调压柜工作异常时进行预警。该燃气调压柜智能排水及预警装置可以大大提高城市燃气系统的安全性、减少人工巡线工作量及燃气排放污染。
【专利说明】
燃气调压柜智能排水及预警装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及城市燃气调压柜自动控制领域，特别是涉及到一种燃气调压柜管道智能排水及预警装置。
【背景技术】
[0002]城市燃气管道已经成为城市建设的重要基础设施之一，对提高人民的生活水平，改善大气环境起着重要作用。在城市燃气管网运行过程中不可避免的出现管网积水问题。如果天然气带有水分及杂质，凝析水与天然气中碳氧化物、氢硫化物等结合产生酸性液体，对管线造成腐蚀，不仅容易形成管线栓塞，极有可能进入调压器指挥器中，进而造成调压器调压功能失灵，同时天然气在绝热节流膨胀过程中，由于焦耳一汤姆逊效应，通常会产生温降，压力每降0.2?0.3MPa，温度约降低1°C，由于城市燃气管道系统中调压器指挥器的导管或阀口相对口径很小，极有可能在调压器指挥器的导管处或阀口处形成冰堵，也会造成调压器调压功能失灵，轻则影响一个区域的居民供气的平稳，重则造成高压天然气直接进入调压器下游管道，对居民的人身财产安全造成直接影响。通常可以采用提高管道燃气温度的方式减少凝析水的产生，常用的提高调压器或调压器指挥器入口天然气温度的方法主要有:一是管道电伴热法，优点是原理及实现方法简单，缺点是需要长时间供电，运行费用高；二是涡漩先导燃气加热器法，优点是无运行费用，缺点是投资大;三是指挥器加热器法，优点是简单，缺点是需要长时间供电，需要更换设备，费用高；四是热交换器法，优点是处理量大，缺点是投资大，设备大，运行费用高。其它的人工操作方法是在管道的低洼处加装凝水缸，人工定期排水，但是增加了人工巡检工作量，并且操作不及时，存在盲目排放的缺点。为此我们发明了一种新的燃气调压柜智能排水及预警装置，解决了以上技术问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种提高城市燃气系统的安全性、减少人工巡线工作量及燃气排放污染的燃气调压柜智能排水及预警装置。
[0004]本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现:燃气调压柜智能排水及预警装置，该燃气调压柜智能排水及预警装置包括温度传感器，压力传感器，液位传感器，凝水缸和一体化数据终端，该温度传感器连接于进气管线，测量调压柜出口管道内气体温度，该压力传感器连接于进气管线，测量调压柜出口管道内气体压力，该凝水缸位于进气管线的下方，并连接于进气管线，收集管道内的液态水，该液位传感器位于该凝水缸内，采集凝水缸的液位数据，该一体化数据终端连接于该温度传感器，该压力传感器和该液位传感器，并根据凝水缸的液位数据，调压柜出口管道内气体温度和压力数据，判断调压柜的工作状态是否正常，并在调压柜工作异常时进行预警。
[0005]本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现:
[0006]该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括电源，该电源连接于该一体化数据终端，采用24V直流电源，通过220VAC或太阳能电池板供电。
[0007]该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括电动截断阀，该电动截断阀位于进气管线上，并连接于该一体化数据终端，该一体化数据终端在调压柜失效时，即该压力传感器和该液位传感器采集的数值超过设定高限时，控制该电动截断阀切断调压柜出口管道气体。
[0008]该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括自力式调压阀，该自力式调压阀位于进气管线上，将高压气体转变为一定压力的低压气体。
[0009]该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括电动排水阀，该电动排水阀位于该凝水缸的底端，并连接于该一体化数据终端，在该凝水缸的液位数据超过预定值时，该一体化数据终端根据设定的工作模式进行报警或控制该电动排水阀进行排水。
[0010]本实用新型中的燃气调压柜智能排水及预警装置，可以利用一个上位机管理系统同时管理一定地理范围内多个下位机数据采集及控制系统，实时采集各个凝水缸中的液位，正常情况下对凝水缸的液位、调压阀出口压力、温度数据进行采集和分析，防止虚报和误报，当液位超过液位报警限、或者阀后压力超过压力报警限、或者温度低于温度报警限时，可以进行远程计算机报警及短信报警，当液位超过排水上限可以进行自动排水，排水过程中进行智能模式识别判断，超时或液位变化不符合预设模式时自动停止含水气体排放并进行报警。本实用新型为保证供气调压柜的稳定工作提供技术支持，可进一步提高天然气管道的安全性并减少投资。为供气设施的安全使用提供更好的技术保障，具有很高的经济效益和社会效益。本实用新型中的燃气调压柜智能排水及预警装置，可以有效避免管道积水对调压柜的影响，结合智能模式识别技术最大程度的降低了自动排水的风险，系统投资小，可靠性高，有效提高了城市燃气管网运行的安全性。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的燃气调压柜智能排水及预警装置的一具体实施例的结构图。
【具体实施方式】
[0012]为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
[0013]如图1所示，图1为本实用新型的燃气调压柜智能排水及预警装置的结构图。该燃气调压柜智能排水及预警装置由电源I，一体化数据终端2，温度传感器3，压力传感器4，电动截断阀5，自力式调压阀6，电动排水阀7，凝水缸8，液位传感器9，进气管线10组成。
[0014]其中电源I采用24V直流电源，可以通过220VAC或太阳能电池板供电，一体化数据终端2可以采集4路4?20mA模拟信号，输出2路DO信号，同时可以实现GPRS无线通讯功能，温度传感器3可以测量调压柜出口管道内气体温度，压力传感器4可以测量调压柜出口管道内气体压力，电动截断阀5用于调压柜失效时切断调压柜出口管线气体，自力式调压阀6用于正常调压，将高压气体转变为一定压力的低压气体，电动排水阀7用于自动排放凝水缸内的积水，液位传感器9用于实时测量凝水缸内的液位。凝水缸8高度30cm，液位传感器9采用电容式插入液位传感器，特别适合带压小容器液位测量。一体化数据终端2可以将所有传感器的数据实时采集并上传到上位机，也可以根据凝水缸8的液位，调压柜出口压力及温度采用特定的识别算法判断调压柜的工作状态是否正常，当判断调压柜数据异常时，自动进行预警，当凝水缸8的液位超限时，可以根据设定的工作模式进行报警或自动排水。
[0015]上位机管理系统包括上位计算机及预警软件系统组成，上位机系统可以同时管理多个燃气调压柜智能排水装置，对上传的数据进行分析、显示、存储和报警，当一个燃气调压柜出现报警信息时，根据管网拓扑结构自动对相关的调压柜进行预警，根据历史数据也可以分析管网积水产生的原因和发展趋势，对每个调压柜可以发送自动排水命令或短信报警，排水过程中进行智能模式识别判断。一体化数据终端2实时采集液位、温度、出口压力数据并上传给上位机系统;凝水缸8依靠重力收集管道内的液态水，同时接收上位机命令控制电动排水阀7的开关实现自动排水。对排水过程设置正常排水、排水超时、排水不畅、液位虚高、传感器故障等多种可能的工作状态并设置判别标准，一体化数据终端2自动进行智能模式识别判断，当工作状态不是正常排水模式时自动停止气体排放并进行报警。
[0016]本实用新型通过无线数据采集系统可以在上位机实时掌握调压柜的积水状态和风险，对自动排水工作进行严格控制，实现了调压柜积水状态的实时监控和自动排水的远程控制，基本上避免了管道积水带来的安全风险，保证了燃气调压柜的可靠安全运行。达到以下技术指标:
[0017](I)报警条件及自动排水条件可在上位机自由设定；
[0018](2)对排水过程进行智能模式识别，可以识别正常排水、排水超时、排水不畅、液位虚高、传感器故障5种状态；
[0019](3)同时提供液位超限报警、压力超限报警、温度超限报警功能。
[0020]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.燃气调压柜智能排水及预警装置，其特征在于，该燃气调压柜智能排水及预警装置包括温度传感器，压力传感器，液位传感器，凝水缸和一体化数据终端，该温度传感器连接于进气管线，测量调压柜出口管道内气体温度，该压力传感器连接于进气管线，测量调压柜出口管道内气体压力，该凝水缸位于进气管线的下方，并连接于进气管线，收集管道内的液态水，该液位传感器位于该凝水缸内，采集该凝水缸的液位数据，该一体化数据终端连接于该温度传感器，该压力传感器和该液位传感器，并根据该凝水缸的液位数据，调压柜出口管道内气体温度和压力数据，判断调压柜的工作状态是否正常，并在调压柜工作异常时进行预警。2.根据权利要求1所述的燃气调压柜智能排水及预警装置，其特征在于，该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括电源，该电源连接于该一体化数据终端，采用24V直流电源，通过220VAC或太阳能电池板供电。3.根据权利要求1所述的燃气调压柜智能排水及预警装置，其特征在于，该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括电动截断阀，该电动截断阀位于进气管线上，并连接于该一体化数据终端，该一体化数据终端在调压柜失效时，即该压力传感器和该液位传感器采集的数值超过设定高限时，控制该电动截断阀切断调压柜出口管道气体。4.根据权利要求1所述的燃气调压柜智能排水及预警装置，其特征在于，该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括自力式调压阀，该自力式调压阀位于进气管线上，将高压气体转变为一定压力的低压气体。5.根据权利要求1所述的燃气调压柜智能排水及预警装置，其特征在于，该燃气调压柜智能排水及预警装置还包括电动排水阀，该电动排水阀位于该凝水缸的底端，并连接于该一体化数据终端，在该凝水缸的液位数据超过预定值时，该一体化数据终端根据设定的工作模式进行报警或控制该电动排水阀进行排水。
【文档编号】F17D5/02GK205640234SQ201620383408
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】刘龙, 杨玉元, 王金强, 李刚, 刘兵, 赵艳丽, 范大勇, 张欣, 寇娟, 孙剑
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司油气集输总厂