[发明专利]一种智能城市燃气PE管网测控系统及测控方法

说明书

本发明涉及一种智能城市燃气PE管网测控系统及测控方法。其特征在于：气源与用户之间的管网上设置多个测控节点，每个测控节点都能够采集PE管网对应地理位置点的管网燃气运行压力、温度和流量，并能够通过无线局域网发送至总控室服务器，还能够接收来自总控室服务器的阀门关闭控制指令；所述测控节点处均设置有智能PE阀门，智能PE阀门上设置有电源储备模块、管外主控模块和管内无线采集模块。本发明在管网上分段配置智能PE阀门，通过无线网络全部连接于城市燃气PE管网的总控室服务器，通过监测分析及泄漏判定方法，实现整体管网运行的实时监测和安全监控。

技术领域

本发明涉及一种智能城市燃气PE管网测控系统及测控方法。

背景技术

在城市化建设和节能减排工作快速推进的大背景下，燃气输配管网敷设里程也在快速增长，城市燃气管网中使用高密度PE材质管道和阀门的管线愈来愈多，因其具有耐腐蚀、长寿命、低流阻等一系列特点，有逐步取代以往钢质管网的趋势。然而，随着城市燃气管网里程数的快速增长，泄漏和爆炸的安全隐患也随之增加。对比现有天然气长输干线运行安全监控技术应用，城市管网运行监控措施明显薄弱，而PE管网因核心部件和相关技术准备不足，尤其 无法适应管网自动运行及安全监控需求。

根据现行《城镇燃气管网泄漏检测技术规程》CJJ/T 215-2014要求，埋地管道的泄漏初检一般采用车载仪器、手推车仪器或手持仪器等沿埋设管道上方进行检测，发现泄漏后使用气相色谱分析仪器进行泄漏判定，判断是否为燃气泄漏及泄漏燃气的种类，经过确认后再进行检测孔检测或开挖检测来进行泄漏点定位。此技术规程方法适用于常规巡检和有人工预判泄漏报告后的漏点查找定位，显然实时性差且耗时耗力。为了更好地保障燃气管网的运行安全，有必要建设智能化燃气管网，对燃气的运行状况进行实时监测、精准分析，并在出现明确泄漏时能够快速响应关断燃气阀门，以避免安全事故的发生。本发明提出一种城市燃气PE管网的智能测控系统构建和基于多运行参数分析判定燃气泄漏的方法，可实现燃气管网的智能化运行监测和应急响应控制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能城市燃气PE管网测控系统及测控方法的技术方案。

所述的一种智能城市燃气PE管网测控系统，其特征在于：气源与用户之间的管网上设置多个测控节点，每个测控节点都能够采集PE管网对应地理位置点的管网燃气运行压力、温度和流量，并能够通过无线局域网发送至总控室服务器，还能够接收来自总控室服务器的阀门关闭控制指令；所述测控节点处均设置有智能PE阀门，智能PE阀门上设置有电源储备模块、管外主控模块和管内无线采集模块。

所述的一种智能城市燃气PE管网测控系统，其特征在于所述电源储备模块由太阳能电池板和锂电池组成，太阳能电池板为锂电池充电，锂电池为整个系统储能；

所述管外主控模块由控制器、无线模块、通讯模块和电源模块，控制器采用STM32F103芯片，无线模块采用NRF2401芯片，通讯模块采用GU900E芯片，电源模块为控制器供电，同时测量剩余电量，电池余量数据打包发送至总控室服务器；

所述管内无线采集模块密封安装在智能PE阀门两端套管内壁上，由压力传感器、温度传感器、无线模块、电磁感应线圈组成，两组管内无线采集模块密封贴附于智能PE阀门左右两侧的管道内壁，管内无线采集模块的位置与管道外壁贴附的电磁感应线圈在同一竖直面上，管外的电磁感应线圈通电，电能耦合至管内的电磁感应线圈，为无线模块供电，压力传感器和温度传感器工作，采集管内压力、温度数据通过无线模块发送至控制器。

所述的一种智能城市燃气PE管网测控系统，其特征在于所述智能PE阀门所在的管路上还布设有外置捆绑式超声波流量计。

所述的一种智能城市燃气PE管网测控系统，其特征在于所述管外主控模块还包括I/O控制接口，控制器通过I/O控制接口控制驱动装置，驱动装置驱动阀杆动作。

所述的一种智能城市燃气PE管网测控系统，其特征在于所述无线模块采用NRF2401芯片。