一种燃气输配无人值守站控系统的制作方法

本实用新型属于燃气站技术领域，具体涉及一种燃气输配无人值守站控系统。

背景技术：

目前，燃气高中压场站多数是有人值守的门站，门站控制系统对场站的压力、温度、流量等参数做采集上传至值班室，造成人力成本增多运营压力大，且燃气企业难以实现集中监控统一调度。

现有技术中，公告号为cn205263600u的实用新型专利公开了一种燃气站无人值守系统，包括无人值守监控装置、调压计量撬、监控前端设备和照明设备，当无人值守监控装置中的plc控制系统出现故障时，该无人值守系统对燃气站的监控失效，当燃气站中出现事故时，也由于plc控制系统的故障无法及时处理，可靠性低、安全性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种燃气输配无人值守站控系统，用于解决现有燃气站无人值守系统可靠性低、安全性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种燃气输配无人值守站控系统，该站控系统包括：

冗余设置的主控制系统和冗余控制系统，主控制系统和冗余控制系统通信连接；其中，主控制系统分别连接有数据采集系统和电动阀执行机构，冗余控制系统分别连接所述数据采集系统和电动阀执行机构；所述数据采集系统，包括压力变送器、压差变送器、温度变送器、流量计。

本实用新型的燃气输配无人值守站控系统，通过设置的冗余控制系统，在主控制系统故障时，由冗余控制系统代替主控制系统的位置，保证在燃气站中出现事故上述站控系统的不间断工作，实现对数据采集系统、电动阀执行机构的正常控制，提高了燃气输配无人值守站控系统的可靠性和安全性。

进一步的，为了实现对燃气管道的泄漏监测，该站控系统还包括燃气泄漏检测模块，分别连接所述主控制系统和冗余控制系统，并用于布置在燃气管道周围。

进一步的，为在燃气管道发生泄漏时及时进行报警，该站控系统还包括燃气泄漏报警控制器，所述燃气泄漏检测模块通过该燃气泄漏报警控制器分别连接所述主控制系统和冗余控制系统。

进一步的，为了实现站控系统的人机交互，该站控系统还包括触摸屏，分别连接所述主控制系统和冗余控制系统，通过触摸屏实现对站控系统的控制。

进一步的，为准确了解对燃气站的现场情况，该站控系统还包括监视系统，该监视系统包括摄像头，及连接该摄像头的视频采集处理模块，视频采集处理模块分别连接所述主控制系统和冗余控制系统。

进一步的，为实现站控系统和调度中心的通信，该站控系统还包括无线通信装置，分别连接所述主控制系统和冗余控制系统，并用于通信连接调度中心。

附图说明

图1是本实用新型的燃气输配无人值守站控系统示意图；

图2是本实用新型的站控系统相关的控制柜内布局图；

图3是本实用新型的站控系统相关的控制柜正面示意图；

图4是本实用新型的站控系统相关的控制柜背面示意图；

标号说明如下：

1——触摸屏，2——网络交换机，3——无线通信装置，4——主控制系统，5——冗余控制系统，6——视频采集处理模块，7——数据采集系统，8——摄像头，9——燃气泄漏报警控制器，10——燃气泄漏检测模块，11——空开，12——信号隔离安全栅，13——接线端子排，14——接地铜排。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示的一种燃气输配无人值守站控系统，该站控系统包括冗余设置的主控制系统4、冗余控制系统5，还包括数据采集系统7、燃气泄漏检测模块10、燃气泄漏报警控制器9、触摸屏1、摄像头8、视频采集处理模块6、无线通信装置3、网络交换机2。

其中，主控制系统4、冗余控制系统5的硬件构成、控制过程及与其他设备的连接关系均相同，冗余控制系统5与主控制系统4通信连接，当主控制系统4判定自身出现故障时，向冗余控制系统5发送通信信号，由冗余控制系统5代替主控制系统4的位置进行相应的控制。下面以主控制系统4为例，具体介绍主控制系统4的控制过程及与其他设备的连接关系如下：

主控制系统4与数据采集系统7连接，上述数据采集系统7包括设置在燃气站内相应位置处的压力变送器、压差变送器、温度变送器、流量计等，采集的信号包括do(开关量给出信号，如阀门的开关信号)、di(开关量给入信号)、ao(模拟量给出信号，如压力表变送器读数)、ai(模拟量给入信号)、mc(通讯信号，如485通讯信号、相应流量计和燃气泄漏报警控制器给出的通讯信号等)，各压力变送器、压差变送器、温度变送器、流量计依次用于检测燃气站内相应位置处的压力、压差、温度和流量。并且，主控制系统4通过网络交换机2连接无线通信装置3，主控制系统4将数据采集系统7的采集数据，通过无线通信装置3发送至调度中心(相当于远方控制主站)。

主控制系统4与燃气泄漏报警控制器9连接，燃气泄漏报警控制器9采集连接至各燃气泄漏检测模块10，各燃气泄漏检测模块10布置在燃气管道周围，例如安装在燃气管道上，或安装在燃气管道附近，根据具体情况设置燃气泄漏检测模块10的个数和位置。当燃气泄漏检测模块10检测到燃气管道发生燃气泄漏时，将燃气泄漏的检测信息发送至燃气泄漏报警控制器9，燃气泄漏报警控制器9根据燃气泄露的检测信息进行报警，发送报警信号发送至主控制系统4，再由主控制系统4通知调度中心进行处理。

上述燃气泄漏报警控制器9采用安可信厂家生产的燃气泄漏报警控制器，型号为aec2392b，燃气泄漏检测模块10采用安可信厂家生产的燃气泄漏检测模块，型号为aec2232b。

图1中，主控制系统4通过网络交换机2连接视频采集处理模块6，视频采集处理模块6采集连接至布置在燃气站内各相应位置处的摄像头8，视频采集处理模块6用于采集各摄像头8的视频，并对采集的视频进行处理判断，当判定某摄像头的监控地出现事故(如燃气管道破损)时，通过网络交换机2将事故信息和相应的视频发送至主控制系统4。当主控制系统4确认该事故信息进行后，将事故信息和相应的视频通过网络交换机2发送至调度中心，调度中心确认事故信息后，通过向主控制系统4发送控制指令，控制关闭进出站阀门，等待工作人员到现场检查处理，实现对燃气站的现场情况的了解和把控。

图1中，主控制系统4通过网络交换机2连接触摸屏1，用于根据触摸屏1进行人机交互，实现站控系统的控制和参数配置。

本实施例的站控系统还包括设置在燃气站内相应位置处的电动阀执行机构，包括燃气站内设置的阀门，如进站总阀、调压阀、调节阀等，主控制系统4控制连接各电动阀执行机构，用于根据主控制系统4的控制执行相应动作。主控制系统4将数据采集系统7采集到的压力、压差、温度和流量数据，视频采集处理模块6发送的事故信息，和燃气泄漏报警控制器9发送的报警信号发送至调度中心进行处理分析，调度中心根据输配调度需要对主控制系统4发送控制指令，主控制系统4根据该控制指令控制相应阀门开关、压力调节、流量控制。

本实施例的站控系统除了具备数据采集功能、燃气泄漏监测功能、燃气泄漏报警功能、视频监测功能，和电动阀执行机构的控制功能外，还具有冗余控制功能，具体通过设置的冗余控制系统5来实现，冗余控制系统5的连接关系如下：

与主控制系统4的连接关系一样，冗余控制系统5分别连接数据采集系统7、燃气泄漏报警控制器9，并通过网络交换机2分别连接触摸屏1、无线通信装置3、视频采集处理模块6。冗余控制系统5作为主控制系统4的备用控制系统，在代替主控制系统4时，同样具备上述数据采集功能、燃气泄漏监测功能、燃气泄漏报警功能、视频监测功能，和电动阀执行机构的控制功能。

上述站控系统相关的控制柜内布局如图2所示，第一排布置主控制系统4和冗余控制系统5，第二排布置燃气泄漏检测模块10和视频采集处理模块6，第三排布置数据采集系统7，第四排布置空开11，第五排布置信号隔离安全栅12，包括：di安全栅、ai安全栅、ao安全栅、通讯安全栅，分别对应设置在di、ai、ao、mc的线路中，而do的线路中由于设置了继电器无需设置安全栅；第六排布置接线端子排13，第七排布置接地铜排14。控制柜的正面图、背面图分别如图3、图4所示。

具体在布置连接时，现场设备(如压力变送器、温度变送器、燃气泄漏报警控制器等)的电线，先接入控制柜内接线端子排13，do接入继电器，其他信号(di、ai、ao、mc)接入对应浪涌保护器后接入信号隔离安全栅12，然后接入主控制系统4和冗余控制系统5(主/冗余控制系统包括控制器和io模块，各信号线通过io模块接入相应控制器)，连接网络交换机2(如4g路由器)。其中市电接入空开11、220v的浪涌保护器，再经过电源转换依次连接24v的电源模块、24v的浪涌保护器，24v的浪涌保护器的接地端口接接地铜排14，供电端口用于连接设备，进行供电。信号传输的基本路径依次为：现场设备-接线端子排-浪涌保护器-信号隔离安全栅-控制器-触摸屏显示。

本实用新型的燃气输配无人值守站控系统，通过设置的冗余控制系统，在主控制系统故障时，由冗余控制系统代替主控制系统的位置，保证在燃气站中出现事故上述站控系统的不间断工作，实现对数据采集系统、电动阀执行机构的正常控制，提高了燃气输配无人值守站控系统的可靠性和安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。

例如，本实施例中的主控制系统和冗余控制系统的控制器既可以是计算机，也可以是微处理器，如arm等，还可以是可编程芯片，如plc、fpga、dsp等。

又如，本实施例中的无线通信装置可以是gps，还可以是4g通信模块或5g通信模块等。作为其他实施方式，还可以采用有线通信装置(如光纤)代替无线通信装置实现通信功能。

又如，本实施例中的燃气泄漏报警控制器可以为声光报警器，还可以仅仅为处理器，用于传输报警信号。

又如，本实施例中的燃气泄漏报警控制器不是必须的，燃气泄漏检测模块可以不通过燃气泄漏报警控制器，直接连接主控制系统和冗余控制系统，由主控制系统和冗余控制系统判断是否为燃气泄漏，并发出报警信号，通知调度中心。

因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。