燃气输配智能调压站及其控制方法_2

文档序号:8543198阅读:来源:国知局
,采用本发明提出的一种燃气输配智能调压站及其控制方法,能够将调压器、过滤器、控制器等以及信号采集、数据处理、调节控制、数据远传集合为一体,在调压功能的基础上,实现了流量测量、出口压力远程调节、流量远程限定、远程监控、终端用户应急管理等多种智能化功能,为实现天燃气管网智能化的调度和管理提供了一种切实可行的解决方案和技术手段。
[0044]本发明的优点在于该智能调压站集调压、限流、监测、控制、管理、及软硬件于一体,实现了调压站出口压力、流量及各种工作状态的智能化远程动态调节和远程监测与管理。
【附图说明】
[0045]图1是本发明的实施例的结构主视图;
[0046]图2是图1的俯视图;
[0047]图3是图1中的气动调压机构的原理示意图;
[0048]图4是图3中的调压器以及阀位变送器的原理示意图;
[0049]图5是本发明的气动控制单元的结构示意图;
[0050]图6是图1中的防暴箱的结构示意图。
【具体实施方式】
[0051]下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0052]请参阅图1、图2、图3所示的一种燃气输配智能调压站,包括箱体10,其特征在于,所述箱体内包括:
[0053]进气管路11;
[0054]主调压管路12,其进气端与进气管路11的出气端相连通;
[0055]副调压管路13,其进气端与进气管路11的出气端相连通;
[0056]气动调压机构14,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19与主调压管路11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20与副调压管路13的出气端相连通;
[0057]出气管路15,其进气端分别与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;
[0058]控制器16,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;
[0059]防暴箱17,其内设有电源模块171,电源模块与控制器16相连。
[0060]放散管路21。
[0061]所述气动调压机构14包括:
[0062]调压器141,其包括带有调压腔的头部142,头部内设有调压器膜片143,调压器膜片将头部分为头部上腔144以及头部下腔145,调压器中的进气通道与过滤器相连通;调压器中的出气通道与出气管路相连通;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;
[0063]阀位变送器146,其包括外壳147,外壳147内设有阀位探测杆148以及位移传感器149,阀位探测杆的下端从头部的上方伸入头部上腔并与调压器膜片的上面相抵,使得阀位探测杆随调压器中的阀芯150同步运动;阀位探测杆与位移传感器相连,能够将调压器中的阀芯的阀位开度信号转换成了可供控制器识别的电阻信号;位移传感器与控制器相连,具体参见图4所示。
[0064]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。
[0065]图5中的气动控制单元包括:
[0066]控制导阀151,其包括导阀上腔152以及导阀下腔153,导阀上腔与调压器中的出气通道相连通;导阀下腔的侧面开设有进气孔154 ;控制导阀中的出气口通过导压管156与头部下腔相连通;
[0067]控制导阀预调器157,其一进气接口与调压器中的进气通道相连通,另一进气接口与调压器中的出气通道相连通;控制导阀预调器中的出气接口与控制导阀的进气口相连通;
[0068]气动调节预调器158,其一进气接口与控制导阀预调器中的出气接口相连通,另一进气接口与调压器中的出气通道相连通;
[0069]进气电磁阀159,其进气接口与气动调节预调器中的出气接口相连通;进气电磁阀还与控制器相连;
[0070]储气罐160,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;
[0071]出气电磁阀161,其进气接口与导阀下腔侧面的进气孔相连通,出气电磁阀还与控制器相连。
[0072]设定弹簧162,
[0073]皮膜163 ;
[0074]调压器的底面上还设有紧急切断阀(图中未示出),紧急切断阀还与控制器相连。
[0075]所述进气管路11与出气管路15之间还设有旁通管路18。
[0076]所述防暴箱17内还设有信号采集模块172以及通讯模块173,信号采集模块分别与控制器以及相连通讯模块相连,具体见图6所示。
[0077]本发明的燃气输配智能调压站的控制方法为,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:
[0078]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;
[0079]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;
[0080]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;
[0081]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。
[0082]其中,控制器实时采集调压器的出气通道压力值的周期为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;
[0083]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。
[0084]还包括主调压管路与副调压管路之间的切换步骤:
[0085]这种从主路到副路的切换是自动的,和传统调压站最大的不同是:传统调压站从主路到副路的切换后,副路的压力由于设定压力比主路低的原因,则会比主路低,从而也降低了供气量。而本智能调压站从主路切换到副路后,首先出口压力会降低,但随后会逐步自动升压,直到达到主路切换前的运行压力即智能调压站的远程设定压力.从而也保持了调压站的原有的供气量.同时,如从副路切换到主路,首先出口压力会升高,但随后会逐步自动降压,直到达到副路切换前的运行压力即智能调压站的远程设定压力,从而也保持了调压站的原有的供气量。
[0086]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:
[0087]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;
[0088]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;
[0089]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;
[0090]上述模式之间相互切换。
[0091]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。
[0092]具体的说:
[0093]本发明采用把阀位变送器和调压器本体连接
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