一种疏水阀泄漏监控系统及其方法与流程

本发明属于设备监控，特别涉及一种疏水阀泄漏监控系统及其方法。

背景技术：

疏水阀被广泛的应用于各种蒸汽或气体管道上，然而对于疏水阀的监控目前还都是采用人员巡视的方式，经常是当疏水阀出现大的泄漏时才被发现，而对于一些小的泄漏就不能够被发现，此现象对于高、中、低压蒸汽或气管道尤为突出，经常会出现在校的泄漏不被发现的状态下，慢慢引起大的泄漏而严重影响生产和资源浪费。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种疏水阀泄漏监控系统及其方法，根据疏水阀泄漏会发出超声波、不同的超声波段反映不同泄漏状况的特点，围绕疏水阀设置有超声波传感器，通过在控制室设置的控制器接收传感器的信号，并通过在控制器中设置的不同超声波段信号，及不同类型疏水阀对应的解决方案，动态的实时监控疏水阀的工作状态，并针对出现的问题输出正确的解决方案。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种疏水阀泄漏监控系统，包括输气管道和在输气管道上设置的疏水阀监控装置，所述输气管道是包括输送蒸汽的输气管道，所述疏水阀监控装置包括有疏水阀，所述疏水阀安装在输气管道上，其中，所述疏水阀监控装置还包括超声波传感器和无线信号发送装置，超声波传感器围绕疏水阀设置，所述超声波传感器连接无线信号发送装置，一个设置在服务站的远程控制服务器与无线信号发送装置连接接收处理超声波传感器的超声波信号。

方案进一步是：所述疏水阀监控装置中在所述疏水阀前或后的输气管道分别还设置有气体温度传感器和气体压力传感器，气体温度传感器和气体压力传感器的信号连接至所述无线信号发送装置。

方案进一步是：所述疏水阀监控装置中在所述输气管道上设置有一个旁路回流管，在旁路回流管上设置有一个由旁路回流管中的流体驱动发电的蓄能电源，所述蓄能电源为所述无线信号发送装置提供电源。

方案进一步是：所述疏水阀监控装置中在所述疏水阀前或后的输气管道上设置有窥视镜，窥视镜用于目测输气管道内的气体，所述疏水阀监控装置两端的输气管道上分别设置有截止控制阀门。

方案进一步是：所述控制服务器通过中继站与无线信号发送装置连接，中继站与无线信号发送装置无线连接。

方案进一步是：所述疏水阀监控装置有多个，所述中继站无线连接多个疏水阀监控装置中的无线信号发送装置。

方案进一步是：所述中继站通过无线通信网络或互联网与远程控制服务器连接。

一种基于疏水阀泄漏监控系统的监控方法，所述疏水阀泄漏监控系统包括输气管道和在输气管道上设置的疏水阀监控装置，所述疏水阀监控装置包括有疏水阀，所述疏水阀安装在输气管道上，所述疏水阀监控装置还包括超声波传感器和无线信号发送装置，超声波传感器围绕疏水阀设置，所述超声波传感器的信号连接至所述无线信号发送装置，一个设置在服务站的远程控制服务器与无线信号发送装置连接，在所述的远程控制服务器中制作设置有：针对不同的超声波频段变化对应不同泄漏等级的泄露状态表、针对不同类型阀门的不同泄漏等级制定的不同解决方案的解决方案表，以及疏水阀监控装置中疏水阀的类型；其特征在于，所述监控方法是：

a．实时采集超声波传感器的超声波信号，当出现超声波信号时；

b.分析获取超声波信号的频段区域；

c.从泄露状态表中根据频段区域获取泄漏等级；

d.从解决方案表中根据泄漏等级以及疏水阀的类型查找出解决方案输出。

方案进一步是：所述疏水阀监控装置中在所述疏水阀前或后的输气管道分别还设置有气体温度传感器和气体压力传感器，所述气体温度传感器和气体压力传感器的信号连接至所述无线信号发送装置，所述泄露状态表是针对不同的超声波频段、压力变化值、温度变化值对应不同泄漏等级的泄露状态表；所述方法进一步包括：

在无泄漏工作状态下接收疏水阀监控装置中输气管道上的气体温度传感器和气体压力传感器信号，记录存储气体温度值和气体压力值；

在当出现超声波信号时，还进一步采集气体温度传感器和气体压力传感器信号值，并将采集气体温度传感器和气体压力传感器信号值与无泄漏工作状态下的值进行比较；

所述获取泄漏等级是从泄露状态表中根据频段区域以及比较的变化值获取的。

方案进一步是：所述中继站通过无线通信网络或互联网与远程控制服务器连接。

本发明的有益效果是：本发明实现了输气管道中疏水阀的实时监控，并且做到了一旦出现泄漏马上就可以输出得到具体的解决方案，可以同时监控多个疏水阀，可以快速准确地的发现问题，告知泄漏点，提高了处理故障的速度，降低了人工巡视的劳动强度。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1 为本发明系统结构示意图；

图2为本发明带有电源和其它传感器的系统结构示意图；

图3为本发明电路逻辑图；

图4为本发明系统包含多个疏水阀监控装置的结构框图。

具体实施方式

由于发现：在低、中、高压输气（含蒸汽）管路中，例如压力大于0.05MPa的输气管路，管路中安装的疏水阀在漏气时，泄漏点发出的是人不能听到的超声波声响，并且随着泄漏大小其发出的超声波频率也随之变化，基于这一特性有了下述的一种疏水阀泄漏监控系统及其方法。

实施例1：

一种疏水阀泄漏监控系统，适用于压力大于0.05MPa的输送蒸汽或气体的管路，如图1所示，所述系统包括输气管道1和在输气管道上设置的疏水阀监控装置2，所述输气管道是指包括了蒸汽管道和其它气体的管道（例如液化气、天然气、煤气等等），为了便于安装与维护，在所述疏水阀监控装置两端的输气管道上分别设置有截止控制阀门3，所述疏水阀监控装置包括有疏水阀201，所述疏水阀安装在输气管道上，其中，所述疏水阀监控装置还包括超声波传感器202和无线信号发送装置203，超声波传感器202和无线信号发送装置通过支架4安装在疏水阀旁边，超声波传感器可以是一个或多个，超声波传感器围绕疏水阀设置在疏水阀与输气管道1的输入接口和输出接口侧，所述超声波传感器连接无线信号发送装置，无线信号发送装置中设置有信号接收器和信号数据转换处理器，以及发射芯片，信号数据转换处理器将接收的超声波模拟信号转换为数字后通过发射芯片发出。一个设置在服务站的远程控制服务器5与无线信号发送装置连接接收处理超声波传感器的超声波信号。

其中：远程控制服务器与无线信号发送装置的连接可以直接通过无线网络连接，例如：在无线信号发送装置中设置4G通信接口元件，无线信号发送装置通过4G网络与远程控制服务器连接，远程控制服务器可以连接多个疏水阀监控装置2。

或者，无线信号发送装置通过一个中继站与所述控制服务器连接，中继站与无线信号发送装置无线连接；采用此种结构，如图4所示，当系统中所述疏水阀监控装置有多个时，可以将多个疏水阀监控装置分区，在每一个区中设置一个中继站，中继站先与区中的多个疏水阀监控装置连接，然后中继站再与所述控制服务器连接。这样，在有多个疏水阀监控装置2时，一些信号的前期处理可以在中继站进行处理，例如巡回扫描，一旦有泄漏再与服务器连接，这样可以减少控制服务器的信号处理量，提高处理速度。

实施例中为了提高判断的准确性，如图2和图3所示，所述疏水阀监控装置中在所述疏水阀前或后的输气管道分别还设置有气体温度传感器204和气体压力传感器205，气体温度传感器和气体压力传感器的信号连接至所述无线信号发送装置。或者在输气管道两端分别设置有气体温度传感器和气体压力传感器；并且在所述疏水阀前或后的输气管道上设置有窥视镜206，窥视镜用于目测输气管道内的气体。

为了疏水阀监控装置可以使用电池作为电源，但使用电池会出现需要人员巡视更换不方便，为了不介入长期工作：可以采用太阳能电池，但是对安装环境就要有要求，也不是最佳方案，本实施例采用的一个优选方案是利用管道中的流体发电，即：所述疏水阀监控装置中在所述输气管道上疏水阀进口前端设置有一个旁路回流管207，在旁路回流管上设置有一个由旁路回流管中的流体驱动发电的蓄能电源208，所述流体包括气体或液体或者气体和液体，所述蓄能电源为所述无线信号发送装置提供电源，此方法不会消耗管路中的流体；其中：蓄能电源208应该包括气动马达或者液动齿轮马达，气动马达或者液动齿轮马达的动力源是输气管道中的气体以及气液混合体，气动马达或者液动齿轮马达驱动一个发电机，发电机的输出连接一个蓄电池，蓄电池的输出为所述无线信号发送装置提供电源。

为了目测观察，所述疏水阀监控装置中在所述疏水阀前或后的输气管道上设置有窥视镜，窥视镜用于目测输气管道中的内气体或液体，当然，窥视镜应具有耐高温、高压。

实施例中：所述中继站通过无线通信网络或互联网与远程控制服务器连接，其中：无线通信网络是4G无线通信网络，或者是WIFI网络，采用独立的通信协议；互联网是通过有线连接的互联网，或者是通过路由器连接的互联网。

实施例2：

一种基于实施例1疏水阀泄漏监控系统的监控方法，实施例1的内容也应被视作本实施例的内容，因此，参照图1和图2，所述疏水阀泄漏监控系统包括输气管道和在输气管道上设置的疏水阀监控装置，所述疏水阀监控装置包括有疏水阀，所述疏水阀安装在输气管道上，所述疏水阀监控装置还包括超声波传感器和无线信号发送装置，超声波传感器围绕疏水阀设置，所述超声波传感器的信号连接至所述无线信号发送装置，一个设置在服务站的远程控制服务器与无线信号发送装置连接，在所述的远程控制服务器中制作设置有：针对不同的超声波频段变化对应不同泄漏等级的泄露状态表、针对不同类型阀门的不同泄漏等级制定的不同解决方案的解决方案表，以及疏水阀监控装置中疏水阀的类型；其中，所述监控方法是：

a．实时采集超声波传感器的超声波信号，当出现超声波信号时；

b.分析获取超声波信号的频段区域；

c.从泄露状态表中根据频段区域获取泄漏等级；

d.从解决方案表中根据泄漏等级以及疏水阀的类型查找出解决方案输出。

作为进一步的优选实施例：所述疏水阀监控装置中在所述疏水阀前或后的输气管道分别还设置有气体温度传感器和气体压力传感器，所述气体温度传感器和气体压力传感器的信号连接至所述无线信号发送装置，所述泄露状态表是针对不同的超声波频段、压力变化值、温度变化值对应不同泄漏等级的泄露状态表；所述方法进一步包括：

在无泄漏工作状态下接收疏水阀监控装置中输气管道上的气体温度传感器和气体压力传感器信号，记录存储气体温度值和气体压力值；

在当出现超声波信号时，还进一步采集气体温度传感器和气体压力传感器信号值，并将采集气体温度传感器和气体压力传感器信号值与无泄漏工作状态下的值进行比较；

所述获取泄漏等级是从泄露状态表中根据频段区域以及比较的变化值获取的。

方实施例中：所述中继站通过无线通信网络或互联网与远程控制服务器连接，其中：无线通信网络是4G无线通信网络，或者是WIFI网络，采用独立的通信协议；互联网是通过有线连接的互联网，或者是通过路由器连接的互联网。

当然所述方法还包括：当出现超声波信号时，发出报警信号，报警信号可以是声音报警信号，也可以已短信的方式通过通信网络发送至指定人的手机上。