燃气输配智能调压站及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气管网邻域，更具体地说，是涉及一种燃气输配智能调压站及其控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着市场的发展和用户需求的不断提高，燃气管网和燃气调压站正在一步一步朝着智能化的方向发展。所谓的智能化是指主要体现在监测控制、安全高效、动态管理等多个方面。目前传统的调压站普遍存在着这样一些问题:比如调压站的出口压力不能远程调节，从而使的下游的管网在用气高峰时段，管网压力低，无法满足用气量要求；用气低峰时段，管网压力高，导致管道泄漏增多、产销差增大。又比如对于需要进行流量限制的工业用户进行流量限定改造时，首先要对调压站的管路结构进行改造，然后加装专用的流量调节系统，因此不仅工程量大，而且投资昂贵。再比如无法对中低压区域调压站进行过滤器压差、切断阀开关状态、燃气泄漏、箱体门开关状态等进行检测，从而导致对调压站的运行状态不了解。目前的高中压和中低压区域调压站的监测和控制通过与RTU/PLC间的数据交换间接实现，并仅将数据送往管网SCADA监控中心，而不能发往移动终端如手机等，因此无法实现随时随地动态监控。另外，一旦工作调压路调压器故障导致该路紧急切断阀切断，备用调压路调压器自动启动，但是出口压力会低于工作调压路调压器工作时的压力，会进一步降低下游管网的输配能力。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种燃气输配智能调压站及其控制方法。
[0004]为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0005]根据本发明的一方面，提供了一种燃气输配智能调压站，包括箱体，所述箱体内包括:
[0006]进气管路；
[0007]主调压管路，其进气端与所述进气管路的出气端相连通；
[0008]副调压管路，其进气端与所述进气管路的出气端相连通；
[0009]气动调压机构，其数量为2套，其中，第一气动调压机构的进气通道通过过滤器与所述主调压管路的出气端相连通；第二气动调压机构的进气通道通过过滤器与所述副调压管路的出气端相连通；
[0010]出气管路，其进气端分别与所述第一气动调压机构的出气通道以及第二气动调压机构的出气通道相连通；
[0011]控制器，其分别与所述第一气动调压机构以及第二气动调压机构相连通；
[0012]防暴箱，其内设有电源模块，所述电源模块与所述控制器相连。
[0013]所述气动调压机构包括:
[0014]调压器，其包括带有调压腔的头部，所述头部内设有调压器膜片，所述调压器膜片将头部分为头部上腔以及头部下腔，所述调压器中的进气通道与过滤器相连通；所述调压器中的出气通道与所述出气管路相连通；所述调压器中的进气通道以及出气通道分别与所述控制器中的相对应的进口压力检测接口以及出口压力检测接口相连通；
[0015]阀位变送器，其包括外壳，所述外壳内设有阀位探测杆以及位移传感器，所述阀位探测杆的下端从所述头部的上方伸入头部上腔并与调压器膜片的上面相抵，使得阀位探测杆随所述调压器中的阀芯同步运动；所述阀位探测杆与位移传感器相连，能够将调压器中的阀位开度信号转换成了可供控制器识别的电阻信号；所述位移传感器与所述控制器相连；
[0016]气动控制单元，其分别与所述控制器以及所述头部下腔相连通。
[0017]所述气动控制单元包括:
[0018]控制导阀，其包括导阀上腔以及导阀下腔，所述导阀上腔与所述调压器中的出气通道相连通；所述导阀下腔的侧面开设有进气孔；所述控制导阀中的出气口通过导压管与所述头部下腔相连通；
[0019]控制导阀预调器，其一进气接口与所述调压器中的进气通道相连通，另一进气接口与所述调压器中的出气通道相连通；所述控制导阀预调器中的出气接口与所述控制导阀的进气口相连通；
[0020]气动调节预调器，其一进气接口与所述控制导阀预调器中的出气接口相连通，另一进气接口与所述调压器中的出气通道相连通；
[0021]进气电磁阀，其进气接口与所述气动调节预调器中的出气接口相连通；所述进气电磁阀还与所述控制器相连；
[0022]储气罐，其进气口与所述进气电磁阀的出气接口相连通，其出气口与所述导阀下腔侧面的进气孔相连通；
[0023]出气电磁阀，其进气接口与所述导阀下腔侧面的进气孔相连通，所述出气电磁阀还与所述控制器相连。
[0024]所述调压器的底面上还设有紧急切断阀，所述紧急切断阀还与所述控制器相连。
[0025]所述进气管路与所述出气管路之间还设有旁通管路。
[0026]所述防暴箱内还设有信号采集模块以及通讯模块，所述信号采集模块分别与所述控制器以及通讯模块相连。
[0027]根据本发明的另一方面，还提供了一种燃气输配的控制方法，其该控制方法中的主调压管路以及副调压管路的压力控制步骤为:
[0028]A.设定最低保障压力的步骤，即通过调节导阀中的设定弹簧的压力确定调压器的出气通道的最低允许的最低压力；
[0029]B.调节调压器的出气通道压力的步骤，即在控制器内预设调压器的出气通道压力值，控制器实时采集调压器的出气通道压力值并将该值调节至调压器的出气通道压力值；
[0030]即:若实时采集的调压器的出气通道压力值小于预设调压器的出气通道压力值时，控制器打开进气电磁阀，使得导阀下腔的压力增加，引起调压器的出气通道压力增加至预设调压器的出气通道压力值；
[0031]若实时采集的调压器的出气通道压力值大于预设调压器的出气通道压力值时，控制器打开出气电磁阀，使得导阀下腔的压力下降，引起调压器的出气通道压力下降至预设调压器的出气通道压力值。
[0032]其中，控制器实时采集调压器的出气通道压力值的周期范围为10秒到30秒可调；控制器打开出气电磁阀或者控制器打开进气电磁阀的周期为50毫秒到500毫秒可调；
[0033]这是由于在现场的实际应用中，不同类型的调压器有不同的调压精度，同时在升压和降压过程中比须保证系统运行平缓，即不允许出现突然的升压和大的周期振荡，否则超压过流将会遭成调压站中相关设备的损坏，甚至会遭成调压站泄漏，停止供气.所以调压过程要求既要平稳，又要高精度。对于复杂的管网和变化的工况，只有可调和有效的控制参数才能满足实际的有针对性的工况要求。
[0034]还包括主调压管路与副调压管路之间的切换步骤:
[0035]I)若主调压管路切换到副调压管路后，首先其出口压力会降低，但随后会逐步自动升压，直到达到主调压管路切换前的运行压力即预设调压器的出气通道压力值；从而也保持了调压站的原有的供气量；
[0036]2)若从副调压管路切换到主调压管路，首先其出口压力会升高，但随后会逐步自动降压，直到达到副调压管路切换前的运行压力即预设调压器的出气通道压力值，从而也保持了调压站的原有的供气量。
[0037]所述控制器对于调压器的出气通道压力包括以下调节模式:
[0038]I)保压模式，即调压器的出气通道压力按照预设调压器的出气通道压力值状态进行调节，同时不接收任何远程压力设定值；
[0039]2)调压模式，即接收远程控制对预设调压器的出气通道压力值进行重新设定，并依据该最新的压力设定值进行调节器的出气通道压力调节；
[0040]3)曲线调压模式，即控制器内内在一天的若干个时段内有相对应的预设调压器的出气通道压力值，控制器按照上述的曲线对调压器的出气通道压力进行调节；
[0041]上述模式之间相互切换。
[0042]还包括主调压管路以及副调压管路的流量控制步骤为:控制器实时检测调压器的流量值，当该值超过预设在控制器内的调压器流量限定值时，根据流量限定优先原则，以及流量和出口压力存在着同步关系，控制器会发出降压指令，通过控制排气电磁阀排气来降低流量至预设的调压器流量限定值以下。
[0043]与现有技术相比