油气长输管道阀室撬装电控一体化装置及控制方法与流程

本发明涉及一种油气长输管道阀室撬装电控一体化装置及控制方法。

背景技术：

现有技术在石化系统长输管道上，需要每隔一定距离，在管道上安装一个阀门。这些阀门一般不会固定有人看守，需要自身具备判断异常情况的能力。如遇异常情况，阀门能够自动关闭，同时将压力，温度，火气等参数传至中控室。这些阀门监视和控制系统需要一些传感器、通讯设备，电源模块等设备，设备间即为放置这些设备的场所。简单的说，阀室就是阀门加上传输控制设备形成的整体。阀室一般都在野外、山里或者戈壁无人区，阀室内的核心是在管道上的关断阀，其他附属设备提供电源、监控、信号传输等功能。长输管线出现事故或者检修等情况，需要截断一部分管段供气，需要设置阀室，如果管道破裂或者分输站事故，阀室也能将管线紧急切断，使泄露量减少或者放空量减少，从而减少损失和危险性，所以长输管线的建设按地区等级规定达到一定距离时必须设置阀室。阀室的负荷等级为不可间断供电的一级负荷，其供电系统必须保证供电连续性。监控阀室一般采用双电源，且两个电源不能同时受到损坏。当主电源失电或故障时，后备电源立即投入为阀室内用电设备提供电源。

cn201340543y的专利文献公开了一种管道阀室远程控制系统，由三部分组成：太阳能电池板、电源控制模块、蓄电池供电单元、rtu采集控制模块单元、转换模块和通讯模块通讯单元，其能够提供大的传输带宽。但不可避免的有稳定性较差的显著缺点。另外，目前阀室常用方案为：外电与ups结合电源系统和独立电源系统。外电与ups结合电源系统：监控阀室所在地电网可靠时。阀室供电采用1路专线，一般为10kv并后备单机在线式ups电源的方式。10kv外电接入变配电装置转换为低压，作为ups电源的输入电源再经ups电源为阀室内一级负荷中特别重要负荷供电。ups电源配有主机及蓄电池组。正常时ups电源主机采用外电为负荷供电。当外电源故障或失电时ups电源的蓄电池立即投入为用电负荷供电保证阀室内用电负荷供电的连续性。ups电源内蓄电池的后备时间应根据外电源恢复时间确定。独立电源系统：监控阀室所在地电网不可靠或处于无电网偏远地区，即可采用管输介质作为燃料设置小容量燃油发电装置作为电源，也可根据自然条件采用单独的太阳能电源系统或燃油发电装置与太阳能电源系统结合的发电装置，以及太阳能与风能结合的发电机装置。独立电源系统的控制器应设置可利用移动发电设备为蓄电池充电的接口，并能够通过通信接口上传系统参数、综合报警及电池容量报警信号等。以上所述两种供电方式的显著缺点是：独立电源系统的稳定性不及外电与ups结合电源系统。而使用外电与ups结合电源系统中使用的ups单元器件多，造价贵，尤其是ups单元中使用的逆变器不仅造价高，而且在整个阀室系统中属于稳定性较差的部件。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种油气长输管道阀室撬装电控一体化装置，其能够显著提高系统稳定性，提升设备集成化。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种油气长输管道阀室撬装电控一体化装置，具有本体，其特征在于，所述本体内设置：交流变直流单元，所述交流变直流单元通过直流母线连接自控单元、通讯单元、阴保单元、光中继单元与蓄电池单元，同时，所述蓄电池单元通过所述直流母线连接所述自控单元、通讯单元、阴保单元与光中继单元。

本发明的另一目的还在于提供一种油气长输管道阀室撬装电控一体化装置的控制方法，其特征在于，包括：市电直接接入交流变直流单元，市电正常时，交流变直流单元通过直流母线向自控单元、通讯单元、阴保单元、光中继单元提供直流电源，同时向蓄电池单元进行充电；在市电异常时，蓄电池单元自动转变为放电模式，通过直流母线向自控单元、通讯单元、阴保单元、光中继单元提供直流电源。

本发明相对于现有技术具有以下突出的实质性特点和显著的进步：

结构简单，包括交流变直流单元，所述交流变直流单元通过直流母线连接自控单元、通讯单元、阴保单元、光中继单元与蓄电池单元。当市电正常时将交流市电接入撬装电控一体化装置内交流变直流单元，实现将交流市电转换为稳定的直流电，并实现向装置内的自控单元、通讯单元、阴极保护单元和光中继单元供电。当市电异常时，由蓄电池单元向自控单元、通讯单元、阴极保护单元和光中继单元供电，使用方便，显著提高系统稳定性，提升设备集成化，符合安全、环保、节能降耗等有关规范要求。

附图说明

图1为本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置的整体示意图；

图2为本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置的结构示意图；

图3为本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置正视图；

图4为本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置背视图；

图5为本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置左侧视图；

图6为本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置右侧视图；

图7为本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参照图1至图2，本发明的油气长输管道阀室撬装电控一体化装置具有本体，所述本体内设置：交流变直流单元，所述交流变直流单元通过直流母线连接自控单元、通讯单元、阴保单元、光中继单元与蓄电池单元，同时，所述蓄电池单元通过所述直流母线连接所述自控单元、通讯单元、阴保单元与光中继单元。图中1为本体，2为交流变直流单元，3为蓄电池单元，4为蓄电池，5为自控单元，6为通讯单元，7为阴保单元，8为光中继单元。多节蓄电池4串联组成电池组放置在电池架上构成蓄电池单元3。交流变直流单元2，蓄电池单元3，自控单元5，通讯单元6，阴保单元7，光中继单元8放置在本体1中，与本体一起构成撬装电控一体化装置。

优选地，所述本体四周设置双开门。设备安装和检修时，只需打开四周的双开门，方便工作人员不进入本体内工作。

优选地，所述交流变直流单元包括高频开关电源电路。作为具体的实施例，所述高频开关电源电路包括：尖峰抑制和emi滤波电路，全波整流及滤波器，pfc无源功率因数校正电路，dc/ac高频逆变器，高频整流滤波器，高频emi滤波电路。

优选地，所述蓄电池单元由多节铅酸或铅碳电池组成。

优选地，所述自控单元包括监测电路，所述监测电路连接控制器。作为具体的实施例，所述控制器包括：电源电路，脉宽调制放大电路，传感器电路。

优选地，所述通讯单元包括信号发射电路与信号接收电路。

优选地，所述阴保单元包括电流发生电路。作为具体的实施例，阴保单元主要由以下几部分组成：辅助阳极、测试极、直流电源、参比电极和导线。进一步地，为使得阳极输出的保护电流更均匀，在阳极周围还敷设阳极屏蔽层。

优选地，所述光中继单元包括：信号增强电路。作为具体的实施例，所述信号增强电路包括：同相比例放大器，二阶压控电压源低通滤波器，二阶压控电压源高通滤波器。

优选地，所述本体具有多层保温防腐结构的外壳。

优选地，所述双开门上设置把手。

如图2所示，图中，市电直接接入交流变电流单元2，通过高频开关电源实现将交流转换为直流，市电正常时，交流变直流单元2通过直流母线9向自控单元5、通讯单元6、阴保单元7、光中继单元8提供直流电源，同时向蓄电池单元3进行充电。在市电异常时，蓄电池单元3自动转变为放电模式，通过直流母线9向自控单元5、通讯单元6、阴保单元7、光中继单元8提供直流电源，保障这些设备正常工作。

请参照图3至图6，所述本体为撬装房，采用多层保温防腐设计，同时为了便于检修，撬装房四周全部采用开门设计方案。采用紧凑和简化设计方案，设备本体1四周均采用双开门设计方案，设备安装和检修时，只需打开四周的双开门，方便工作人员不进入本体内工作。

本发明还提供一种油气长输管道阀室撬装电控一体化装置的控制方法，包括：市电直接接入交流变直流单元，市电正常时，交流变直流单元通过直流母线向自控单元、通讯单元、阴保单元、光中继单元提供直流电源，同时向蓄电池单元进行充电；在市电异常时，蓄电池单元自动转变为放电模式，通过直流母线向自控单元、通讯单元、阴保单元、光中继单元提供直流电源。

优选地，所述通讯单元将阀室内的状态参数及控制参数远传至阀室外后台，并接收后台操作指令。

优选地，所述阴极保护单元向金属表面施加一个外加电流。

优选地，所述光中继单元在数据远传时，将接收到的信号加强再重新发射加强信号。

优选地，所述自控单元检测设备及环境工作状态参数，并控制阀室内设备的启动和停止。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。