燃气管道的泄漏检测和漏点定位信息系统的构建
燃气管道检测、检漏和泄漏定位技术,维修抢修技术
燃气管道检测、检漏和泄漏定位技术,维修抢修技术发表时间:2017-07-07T15:07:38.880Z 来源:《防护工程》2017年第4期作者:张宏宇[导读] 本文通过对燃气管道中出现的泄露问题进行分析,并提出一些措施,期望能更好的促进燃气管道技术的发展和应用。
哈尔滨中庆燃气有限责任公司抢修大队摘要:城市天然气管网施工环境复杂性高,具有压力低、分支多与附件多特点,运行管理难度大,一旦出现泄露问题,很难在短时间内确定故障位置,影响十分严重。
为解决此问题,需要结合城市天然气管网建设特点进行分析,选择有效的技术,并建立完善诊断系统,自动完成管网运行状态信息的收集。
本文通过对燃气管道中出现的泄露问题进行分析,并提出一些措施,期望能更好的促进燃气管道技术的发展和应用。
关键词:燃气管道;管道泄漏;产生的问题;解决对策引言:对于石油管道泄漏检测技术的研究和应用,国内外已有很长的历史,但是由于石油管道输送介质的多样性、泄漏形式的多样性、输送管道环境的多样性的造成石油管道检测变得极其复杂,初期建设、运行使用以及后期检测等相关问题亟待解决。
一、燃气管道泄漏的原因(一)管道材料质量差,施工技术落后早期的燃气管道的材质主要是采用灰铸铁,而灰铸铁是一种耐腐蚀的管材,但是它具备着脆性大、韧性低、适应性差的特点,在施工过程中,需要很高的施工技能。
据市场调查,由灰铸铁制作而成的,而在使用燃气管道的过程中,管道经常会受到不均衡的压力。
过大的拉力或者机械作用,而出现断裂损坏、漏气等现象,甚至会发生重大事故。
(二)燃气管道腐蚀穿孔燃气管道腐蚀穿孔是管网泄漏的原因之一,管道腐蚀主要是因为在施工的过程不符合施工规范,致使管道外壁形成破损点,在与土壤接触的过程中,形成化学反应,从而发生电化学腐蚀。
管道长期的处于阴冷潮湿的环境中,受到腐蚀性介质的影响,容易穿孔。
在燃气输送的过程中,燃气中携带的腐蚀物质会对管道内壁造成腐蚀,从而形成穿孔。
(三)违章操作对于燃气管网的操作具有一定的危险性,所以应该严格按照施工规范执行。
城市燃气管网泄漏检测与定位
城市燃气管网泄漏检测与定位摘要:城市燃气管网广泛分布于城市地下,是城市最为重要的基础设施,一旦发生泄漏并得不到及时处理将会造成巨大的经济损失和人身伤害。
因此,城市燃气管网泄漏检测和定位就显得尤为重要。
本文就城市燃气管网泄漏检测与定位进行了阐述,提出了若干技术措施,以保证了燃气管网的安全。
关键词:城市燃气管网;泄漏检测;定位;系统;发生位置中图分类号: tu996.6+2 文献标识码: a 文章编号:随着城市人口的增加,居民对燃气资源的使用量也明显上升。
为满足需求,城市燃气管网也加快了自身的改建与完善。
城市燃气管网分布于城市的地下,但是由于自然和人为破坏等原因,管道的泄漏事故频繁发生。
城市燃气管网一旦泄漏会造成燃气的大量损失,影响企业的经济效益,更重要的是一旦发生着火、爆炸或中毒事故,就会给国家和人民生命财产造成重大损失,对社会产生巨大负面影响。
因此,及时地发现泄漏并确定泄漏点的位置成为发生泄漏后的首要问题。
下面,就城市燃气管网泄漏检测与定位进行了阐述。
1 问题的提出“十二五”期间我国将继续提高天然气在一次能源消费中所占比重,国家级天然气管网基本形成“西气东输、北气南下、海气上岸、就近外供”的局面,这也必将带动我国城市燃气行业的继续快速发展。
在此背景下,众多省份把天然气利用列为“十二五”发展重点,提出在“十二五”期间气化全省的目标,为此将有更多的燃气管道相继建设并投入使用。
中国城市燃气协会曾在全国范围内作了一次统计:纵观所有燃气爆炸事故发生,80%以上都是因为管道严重漏气引起的。
在20世纪末日本阪神地震中,因燃气泄漏造成的次生灾害比直接损失大3倍。
而管道又是目前天然气的主要输送方式,因此对燃气管道泄漏检测与泄漏定位的研究有着极为重要的现实意义。
1 管道泄漏检测与定位的性能指标要求一个高效可靠的管道泄漏检测与定位系统,必须在有燃气泄漏发生时,及时地发现泄漏并能准确地指出管道泄漏的发生位置,而且能适应管道周围的复杂自然环境和运行工况变化,亦即要求管道泄漏检测与定位系统的误报率、漏报率低,而鲁棒性强,同时还应便于维护。
油气管道泄漏检测与智能监控系统设计与实现
油气管道泄漏检测与智能监控系统设计与实现油气管道泄漏是造成环境污染和人身伤害的严重事故。
为了有效地监测和控制油气管道泄漏,设计和实现智能监控系统是至关重要的。
本文将介绍油气管道泄漏检测的原理和方法,并讨论智能监控系统的设计与实施。
首先,油气管道泄漏检测的原理可以通过监测泄漏产生的物理信号来实现。
常用的物理信号包括振动、声音、温度和压力变化等。
通过安装传感器在油气管道上,可以实时监测这些物理信号,并通过信号处理算法来检测是否发生泄漏。
其中,振动传感器是最常用的检测器之一。
当油气管道发生泄漏时,泄漏液体和气体会产生振动。
振动传感器可以准确地测量振动信号,通过特定的算法来区分正常振动和异常振动,从而判断是否发生泄漏。
另外,声音传感器也可以用于油气管道泄漏的检测。
泄漏时,气体和液体会产生特定的声音频率和幅度变化。
通过安装声音传感器,可以捕捉到这些声音信号,并通过信号处理算法来识别是否发生泄漏。
温度传感器可以测量管道表面的温度变化。
当管道发生泄漏时,泄漏物会导致周围环境温度的变化。
通过安装温度传感器,可以监测到这些温度变化,并通过算法进行分析,以确定是否有泄漏发生。
此外,压力传感器也是常用的泄漏检测器之一。
当管道发生泄漏时,泄漏处的压力会发生变化。
通过安装压力传感器,可以实时监测管道压力的变化,并通过算法进行压力信号的分析,以判断是否存在泄漏。
针对以上物理信号的监测,智能监控系统的设计与实现可以分为以下几个步骤。
首先,需要确定适合的传感器类型和数量,并确定其安装位置。
不同的传感器具有不同的特点和灵敏度,因此需要根据实际情况选择合适的传感器。
在安装位置上,应该考虑管道的类型、长度和环境条件,以确保传感器的有效监测能力。
其次,需要设计合适的信号采集系统。
传感器的信号需要被采集并传输到监测中心进行处理。
信号采集系统应该具备高精度和高可靠性,以确保传感器信号的准确性和实时性。
然后,需要进行信号处理和数据分析。
通过合适的算法和模型,对传感器采集到的信号进行处理和分析,以检测和判断是否存在泄漏。
如何构建燃气管道泄漏的定位信息系统
如何构建燃气管道泄漏的定位信息系统[摘要]随着工业的进程,能源的不断更新,燃气系统不断增多,而架构燃气系统的管网也在不断的复杂而延长,要保障燃气系统的正常运转,必须确保不泄露。
而燃气的泄漏又是不可避免的,那么就必须有一个强大而准确科学的监测系统,把燃气网络的泄漏点准确无误的定位。
才可以确保燃气系统的正常运转。
本文简单的分析了大多数企业都采用的用检测燃气管道压力的方法来确定泄漏点,用压力的信息系统,来确定燃气管道的泄漏点,并探讨如何用此方法来架构检测定位泄漏点的信息系统。
【关键词】架构信息泄漏点系统;燃气管网;泄漏点的确定前言世道必进,后胜于今。
随着科技的进步,我们的能源有了较大的改观,从以往的秸秆、煤炭、石油、到现在的燃气,科技提供了设备,使绝大部分企业居民都开始使用燃气能源。
而随着社会的进步,企业和居民对能源的需求越来越大,燃气的管网也就四通八达不断增多。
不容忽视的是由于燃气管网的泄露所引发的事故也在不断增加,有的甚至造成了令人痛心疾首的事故。
各种可燃气体,都是易爆、有毒的。
是造成中毒事故和火灾以及爆炸事故的元凶。
由于燃气管道多数都是地下的隐蔽工程,而燃气又多数是无色无味,所以燃气管道的泄漏是十分危险且不容易被察觉的。
若想从根本上杜绝燃气管道泄漏所造成的恶性事故的发生,必须构建一个科学准确的燃气管道泄漏检测和泄漏点定位系统,来保障燃气系统的正常运转。
一、燃气管道的泄漏检测都有哪些方法燃气管道的泄漏检测法有很多,我这里简单的谈一下最常用的几点方法。
1、直接检测法。
这种方法就是直接检测管道,通过管道泄漏出来的物质进行管道泄露点的的准确判定。
具体有四种方法,一是肥皂检测法,就是把肥皂水涂抹在管道上,有泄漏的地方就会有肥皂泡产生,这样的泄漏点定位十分准确,但不适宜用作隐蔽工程的管道,而且过长的管道也无法实施。
二是原件检测法。
这种方法是利用可以与泄露的油气发生化学反应的某种物质,用这种物质做成燃气管道上的元件,这样有泄漏的地方这个元件就会发生变化,此种方法检测燃气管道的泄漏点也很准确,且能检测出燃气的泄漏程度。
燃气管道泄漏检测与定位技术方法
1 . 人工巡检法 。人工巡检法是 目前最 量 。
常用 的一种检测 方法 , 一般 由巡检 人员带
部分 组成 。光源发 出的光耦 涵泄漏 信息 的负压波 , 因此 可以检 测泄漏 着G P S 定 位器和 一 些简便 的巡检 设备 沿 纤与探测器 3 管道逐 段巡检 , 主要 是通过 人观察 管道 是 合 进 光纤 , 经 光 纤进入 调 制 区 , 调制 区 内 的发 生 , 并根 据泄 漏产生 的负压波 传播 到
a 测 量 信号 不受 光源 起伏 、 光 纤弯 曲 结晶 , 是 一种理想 的大 坝安全 监测系 统 。 天然气行 业的石 油 、 天 然气输 送管道 或储
电缆 法 、示踪 剂检 测法 和 光纤 泄漏 检 测 损耗 、 连接 损耗和探 测器老 化等 因素 的影 分布 式光 纤监 测 技术 还广 泛 应用 于 石油
故, 费用高 。 最重要的就是 它I 向传感信号为波长调制 。 以定位 的弊端 , 极大提 高安全 监测 的有效
3 直 接检 测法是对 管道泄 漏出 的物 质 进 行检测 , 主 要有 : 直 接观 察法 、 泄漏检 测
这一传感机制 的好处在于 :
性。分布式光纤监测 技术是当代高科技的
、
检 测方法分类
I . 光纤传感器检测 法。
自我 国在 新 疆石 门子水 库 首次 利 用 方法有多种分类。根据检测位置不同, 可 传ห้องสมุดไป่ตู้器 的一种 。光纤光栅传感技术 已在建 分布 式 光纤 监测 技术 测 量碾 压硅 拱 坝温
分 为管外检测 法和 管 内检测 法 ; 根 据检 测 筑 、 海洋石 油平台 、 油 田及航 空 、 大坝等 工 度以来, 至今已有多个工程应用实例。水
燃气管道泄漏检测中的漏点定位
1、管道定位—— 2、泄漏初检——采用带有手推式探头或钟形探 头的检测仪器在管道的上方两侧,沿管路一步步 侦测可能渗 出地表的可燃气(在车道下方的管 道检测,可采用车载式检测仪)。
应避免用手持式检测仪检测埋地管道的泄漏
气体从埋地管道的破口处泄漏后,会沿着 相对疏松 或者存在缝隙构造的地方窜到地面。 所以检测过程中要仔细地观察地面的情况,有 意识地寻找燃气最可能渗出地表的地方,如绿 化带、马路沿、水泥地块接缝处等等。
顶置式也可以检测埋设与路边人行道上的埋地管道有效。
新型车载式:利用其超高的灵敏度(PPB级浓度单位)、风速风向仪和北 斗定位系统,可对系统经过路线的左右两边150米区域内的泄漏 情况进行准确的泄漏判断。
但,无论是老式的还是新型的车载式所 检测的泄漏点都是燃气窜出地面的位置, 在管道上破损点的精准定位,还是需要 靠手推式(手杖式)和对地打孔来最终 完成。
22 % Vol.
4 % Vol.
高浓度泄漏环境 56 % Vol.
44 % Vol.
62 % Vol.
解决办法——真空吸气法
布置三个吸气孔,均匀施加负压,抽取土壤中的可燃气
泵后测试结果
¡
4 % Vol.
12 % Vol.
5 % Vol.
实例
开动脑筋仔细判断
实例
总不会挖着气矿了吧
(二)气体浓度单位分类
4、ppm/米——激光检测的浓度单位
理解:每米厚度的甲烷气团中以ppm显示的浓度值。
如:甲烷气团的浓度是3000ppm
气团厚度
气团浓度
1m × 3000ppm = 0.2m × 3000ppm = 1.5m × 3000ppm =
显示浓度
3000ppm 600ppm
城市智慧燃气管网泄漏信号检测及漏点精准定位
城市智慧燃气管网泄漏信号检测及漏点精准定位摘要:管道输送也是城镇煤气运输的主要方法,而管道材料也一般分为管道和PE管两类。
虽然管线输送一直被视为是最可靠的石油输送途径,但是因为管线使用时间过长、三方污染环境等问题,造成燃气管道泄露。
同时泄漏的燃油也会在土壤、环境中快速传播,带来巨大污染和损失。
基于此,以下对城市智慧燃气管网高效泄漏检测及定位方式进行了探讨,以供参考。
关键词:城市智慧燃气;管网泄漏;信号检测;漏点精准定位引言:由于我国新兴城市化进程的推进,目前城乡燃气管网服务已不可以适应新城市化的发展需要,而管网服务中超限期使用的现象也已相当严重,并且由于相关管理混乱,也面临着很多的安全隐患,所以进行对城乡燃气管网的现代化改造,也势在必行。
根据目前城区燃气管网设计的实际情况,已将IT技术、遥传技术、监测系统以及智能信息技术等有机融入了城市管线的设计中,已完成了对城区燃气管网的整体自动化改造,将使得城市燃气管网的管理更为智能、规范、快捷。
一、常用的燃气泄漏检测方法(一)直接检测直接检验是当前阶段较为常见的一项检验技术,其优点就是操作简便、生产成本较低廉,另外,直接检测法还具有提高企业人员生产成本的优势。
常用的直接检验技术有加臭法、可燃性空气检验技术、红外激光检验技术等。
加臭法的主要作业过程是向煤气中掺入一定带有刺激性味道的物质,利用人体感觉对刺激性物质有明显反映的性质加以检验,较为典型的案例便是我们常说的“煤气味”,其本质便是煤气中掺入的刺鼻物质。
通过掺入相应物质,检验人员能够轻松的通过嗅觉确定燃气管道有无发生泄漏等;其中,可燃成份气体监测则主要是通过检查燃气管道周围有无存在可燃成份气体来判定,该技术主要要求人员通过对燃气管道进行检查,并在巡检过程中对管道附近的可燃成份气体进行监测,从而可以确定管道中是否存在气体泄露点;而红外激光监测技术则要求人员通过配套的激光设备,对燃气管道入口和周边区域进行监测,利用光谱测量可以确定周边大气甲烷浓度,并通过设备的自动分析计算也可以确定燃气管的气体泄漏位置[1]。
油气管道气体泄漏监测及检测模拟系统的制作方法
油气管道气体泄漏监测及检测模拟系统的制
作方法
制作油气管道气体泄漏监测及检测模拟系统的步骤如下:
1.设计系统组成和结构:确定系统所需的组件和硬件设备,包括传感器、控制器、计算机、通信模块等。
2.建立系统模型:设计和建立一个模型来模拟油气管道的运行过程,并确定模型参数和控制逻辑。
3.选择传感器和执行机构:选择适合的气体传感器和执行机构,如电磁阀等,以便监测气体泄漏并采取相应的控制措施。
4.搭建硬件平台:购置相关硬件设备并搭建硬件平台,对各个硬件设备进行调试和测试。
5.编写控制程序:编写相应的控制程序,实现气体泄漏的监测和检测。
6.测试和调试:进行测试和调试,检查系统是否能够准确地监测和检测气体泄漏,并采取相应的控制措施。
7.运行应用:对系统进行实际的应用测试,并根据测试结果对系统进行优化和改进。
以上是制作油气管道气体泄漏监测及检测模拟系统的大致步骤,具体步骤和方法还需要根据实际情况进行细化和调整。
天然气管道泄漏检测与定位技术研究
天然气管道泄漏检测与定位技术研究近年来,随着天然气工业的快速发展,天然气管道建设规模不断扩大,然而管道运行中可能出现的泄漏问题也不容忽视。
天然气泄漏不仅会造成能源的浪费,还可能引发爆炸和环境污染等安全问题。
因此,对天然气管道泄漏进行检测和定位显得尤为重要。
一、天然气管道泄漏检测技术目前,对于天然气管道泄漏检测技术而言,最常见的方法是利用气体传感器进行监测,这种方法能够较快地判断管道是否存在泄漏,并快速进行处置。
但是,气体传感器技术也存在着一些问题,例如检测结果会受到环境因素的影响,而且在检测精度和准确性方面也存在一定的瓶颈。
为了解决气体传感器存在的问题,不断涌现出不同的技术手段和设备,以增强天然气泄漏检测的准确性和可靠性。
其中,红外光学成像技术应用最广,包括红外热像仪和红外线成像仪。
红外热像仪可以通过检测管道周围的温度,快速确定泄漏源,提高了检测的效率和准确性。
而红外线成像仪则依靠管道周围的温度变化,来确定泄漏的位置。
这些技术手段的不断提升,不断改善了天然气泄漏检测的可靠性和准确性,为管道的安全运行提供了保障。
二、天然气管道泄漏定位技术除了泄漏检测以外,泄漏定位也是天然气管道安全运行的重要方面。
如何快速、准确地确定泄漏位置,可以帮助工作人员快速把握管道安全状况,及时采取应对措施,降低安全风险。
近年来,基于声波检测和振动检测的泄漏定位技术不断发展完善。
声波检测利用声波在管道中的传播和反射,通过测量不同位置声波信号的到达时间,可以推断出泄漏的位置。
而振动检测则是利用管道震动信号的频率、振幅等参数来识别管道中存在的异常,进而确定泄漏位置。
另外,利用分布式光纤技术进行管道泄漏定位也是近年来的研究方向之一。
分布式光纤技术可以实现对管道周围的微弱光信号进行监测,通过分析信号的变化来定位泄漏点。
这种方法非常适合长距离管道的泄漏检测和定位,具有很好的应用前景。
三、结语总之,天然气管道泄漏检测和定位技术的研究与发展,得到广泛重视,并得到了各界的大力支持与帮助。
城市智慧燃气管网泄漏信号检测及泄漏定位实验
Value Engineering0引言燃气管网泄漏除了会给燃气公司带来经济损失,还会因为天然气本身具有易燃易爆的特性,带来严重的安全隐患,威胁社会公共安全和群众生命财产安全。
由于城市燃气管网覆盖范围广,并且经常与其他市政管网相互交错,在发生泄漏之后如何实现即时告警、准确定位,就成为燃气管网公司必须要考虑的问题。
本文介绍了一种基于声发射传感器的燃气泄漏检测装置,可准确识别泄漏信号,实现了燃气管网泄漏故障的即时告警。
同时还能基于单点定位算法,实现对泄漏位置的精确定位,为泄漏问题的及时处理、有效降低燃气浪费损失起到了积极帮助。
1城市智慧燃气管网泄漏信号检测系统1.1燃气泄漏检测系统中传感器的选择在燃气泄漏检测系统中,传感器主要用于采集管网实时运行的状态信号,然后利用通信装置将该信号反馈给计算机,通过计算机的比对、分析,判断燃气管网的运行状态。
因此,传感器的选择将直接决定泄漏信号的检测结果是否精确。
本设计中选择基于振动量检测的传感器,具体又分为2种类型。
其中加速度传感器适用于振动频率在0.1-5000Hz 且加速度较大的情况;而速度传感器应用于振动频率在1-100Hz ,加速度较小的情况。
根据以往的经验,燃气管道发生局部泄漏时,由于气体逸出引起的管壁振动频率既有小于16Hz 的次声波,也有超过2000Hz 的超声波,因此本设计中选择适用范围更广的加速度传感器。
1.2燃气泄漏检测系统的结构组成该系统的核心装置有声发射传感器、示波器、试验管道、压力表等,如图1所示。
如图1所示,在泄漏孔的左右两侧各布置了1台声发射传感器,用于检测泄漏信号,检测到信号后有示波器记录并存储。
在靠近管道出口的位置安装了1部压力表,可用于实时监测管道内天然气的气体压力。
泄漏孔的开度可调。
在靠近管道入口的位置使用自动气泵向管道内打气,保证供气均匀、压力稳定。
一段时间后,观察示波器上呈现出来的两个波形信号,可以发现根据泄漏孔前方声发射传感器采集到的数据,转化成的原始波形比较规律;而根据泄漏孔后方声发射传感器采集到的数据,转化成的波形杂乱无章。
《地下燃气管道泄漏点监测管理系统设计》范文
《地下燃气管道泄漏点监测管理系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,地下燃气管道作为城市基础设施的重要组成部分,其安全性和稳定性对于保障城市居民的正常生活具有至关重要的作用。
然而,由于管道老化、腐蚀、人为破坏等原因,地下燃气管道泄漏事故频发,给人们的生命财产安全带来严重威胁。
因此,设计一套高效、可靠的地下燃气管道泄漏点监测管理系统显得尤为重要。
本文旨在阐述该系统的设计思路、实现方法及预期效果。
二、系统设计目标1. 提高燃气管道泄漏监测的准确性和实时性,降低泄漏事故发生率。
2. 实现泄漏点快速定位,缩短故障处理时间,降低损失。
3. 优化资源配置,提高管理效率,降低运营成本。
4. 具备数据分析和预警功能,为管道维护和修复提供决策支持。
三、系统设计原则1. 可靠性原则:系统应具备高可靠性和稳定性,确保在各种复杂环境下正常运行。
2. 实时性原则:系统应实时监测管道状态,及时发现并处理泄漏问题。
3. 可扩展性原则:系统应具备可扩展性,方便后期功能升级和扩展。
4. 易用性原则:系统界面应简洁明了,操作方便,便于管理人员使用。
四、系统架构设计1. 硬件层:包括传感器、数据采集器、通信设备等,负责实时监测管道状态并将数据传输至上一层。
2. 数据处理层:负责对采集到的数据进行处理、分析和存储,为上层提供支持。
3. 应用层:包括监测管理系统软件和用户界面,负责实现泄漏点监测、定位、预警、数据分析等功能。
五、系统功能设计1. 实时监测:通过安装在管道上的传感器实时监测管道压力、流量、温度等参数,以及时发现异常情况。
2. 泄漏检测与定位:通过数据处理层对采集到的数据进行处理和分析,实现泄漏点的快速检测和定位。
3. 预警与报警:当系统检测到泄漏或异常情况时,及时发出预警或报警信息,通知管理人员进行处理。
4. 数据存储与分析:系统应具备数据存储和分析功能,为管道维护和修复提供决策支持。
5. 远程监控与管理:管理人员可通过互联网实现远程监控和管理,方便快捷地掌握管道运行状态。
《地下燃气管道泄漏点监测管理系统设计》范文
《地下燃气管道泄漏点监测管理系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加速,地下燃气管道系统作为城市基础设施的重要组成部分,其安全运行显得尤为重要。
为有效监测和管理地下燃气管道的泄漏点,设计一套高效、可靠的监测管理系统显得尤为迫切。
本文旨在探讨地下燃气管道泄漏点监测管理系统的设计思路、技术实现及实际应用价值。
二、系统设计目标1. 提高燃气管道泄漏监测的准确性和效率。
2. 实现实时数据采集、传输和处理,及时发现并定位泄漏点。
3. 构建智能化的管理系统,为燃气公司的运维和管理工作提供支持。
4. 保障人员安全,降低环境影响和财产损失。
三、系统架构设计1. 数据采集层:通过安装传感器、监控设备等设备,实时采集地下燃气管道的压力、流量、温度等数据。
2. 数据传输层:利用无线通信技术,将采集的数据传输至中心服务器。
3. 数据处理层:对接收到的数据进行处理和分析,判断是否存在泄漏,并定位泄漏点。
4. 用户交互层:通过手机APP、网页等终端设备,向用户展示实时数据和报警信息。
四、关键技术实现1. 传感器技术:选用高精度、高稳定性的传感器,确保数据采集的准确性。
2. 无线通信技术:采用低功耗、高可靠性的无线通信技术,保障数据传输的实时性和稳定性。
3. 数据处理与分析技术:通过算法和模型,对数据进行处理和分析,提高泄漏检测和定位的准确性。
4. 云计算技术:利用云计算平台,实现数据的存储、处理和分析,提高系统的可扩展性和可靠性。
五、系统功能设计1. 数据采集与传输:实时采集地下燃气管道的数据,并通过无线通信技术传输至中心服务器。
2. 泄漏检测与定位:通过数据处理和分析,判断是否存在泄漏,并定位泄漏点。
3. 报警与通知:当系统检测到泄漏时,及时向相关人员发送报警信息,确保快速响应。
4. 数据分析与报表:对历史数据进行统计分析,生成报表,为管理决策提供支持。
5. 用户管理与权限:实现用户注册、登录、权限管理等功能,保障系统的安全性。
燃气管道泄漏监测系统方案
汇报人: xx年xx月xx日
目录
• 项目背景与目标 • 燃气管道泄漏监测系统设计 • 燃气管道泄漏监测系统实现 • 系统测试与评估 • 结论与展望
01
项目背景与目标
项目背景介绍
• 随着城市燃气管道网络的发展,燃气管道的安全运行越来越受到人们 的关注。由于燃气管道深埋地下,且输送介质具有高压、易燃易爆等 特点,一旦发生泄漏事故,不仅会影响燃气供应,还可能引发重大安 全事故,对人民生命财产安全构成严重威胁。因此,建立一套燃气管 道泄漏监测系统,实现对燃气管道的实时监控和预警,对于保障燃气 管道安全运行具有重要意义。
数据采集与传输设计
数据采集方式
采用实时在线监测方式,定期或实时采集传感器 数据。
数据传输方式
根据实际需求选择适合的数据传输方式,如无线 传输、有线网络传输等。
数据存储方案
设计合适的数据存储方案,确保数据安全可靠, 方便后续的数据处理和分析。
数据分析与处理设计
数据清洗与预处理
01
对采集到的原始数据进行清洗和预处理,去除无效和异常数据
数据处理与分析软件
选择适合燃气管道泄漏监测系统的数据处理与分析软件,如Matlab、Python等,实现对 数据的实时处理和分析。
报警与控制软件
设计适合燃气管道泄漏监测系统的报警与控制软件,当检测到异常数据时及时发出报警信 号,并触发相应的控制措施。
数据处理算法优化与改进
数据预处理
对采集到的原始数据进行预处理, 如滤波、去噪等,以提高数据的质 量和准确性。
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数据分析方法
02
采用适当的分析方法,如趋势分析、异常检测、模式识别等,
天然气管线泄露监测系统方案
天然气管线泄露监测系统方案1.系统结构:(1)传感器网络:在天然气管线上布置一系列的传感器,如震动传感器、温度传感器、压力传感器、气体浓度传感器等,用于监测天然气管线的状态。
(2)数据采集器:将传感器采集到的数据进行汇总和处理,以实时获取天然气管线的状态信息。
(3)数据传输通道:通过无线传输方式将数据传输到监测中心,确保数据的及时传输和可靠性。
(4)监测中心:对接收到的数据进行分析和处理,判断天然气管线是否发生泄漏,并及时发出告警。
2.功能和特点:(1)实时监测:通过传感器网络实时监测天然气管线的状态,能够实时了解天然气管线的运行情况,确保及时发现泄漏情况。
(2)多传感器的协同监测:采用多种传感器,如震动传感器、温度传感器、压力传感器等,协同工作,提高检测的准确性和可靠性。
(3)多级报警机制:设置多级报警机制,根据泄漏程度和危险等级,进行及时报警,保障人员的生命安全。
(4)远程监控和控制:通过数据传输通道,实现远程监控和控制,能够迅速响应泄漏事故,并减少人工干预。
(5)数据分析和演算:对传感器采集到的数据进行分析和演算,可以判断泄漏的位置、泄漏的程度以及可能的发展趋势,有助于及时采取措施防止事故的发生。
3.实施步骤:(1)传感器网络的建设:根据天然气管线的特点和覆盖范围,选择合适的传感器,并布置在管线上。
(2)数据采集器的安装和配置:将数据采集器安装在管线附近,并配置好与传感器的连接方式和通讯参数。
(3)数据传输通道的建设和测试:选择合适的无线传输方式,如Wi-Fi、蓝牙等,建设数据传输通道,并进行测试确保通讯的稳定性和可靠性。
(4)监测中心的建设和调试:建设监测中心,安装数据接收和处理设备,并进行调试和验证。
(5)系统的集成和测试:将传感器网络、数据采集器、数据传输通道和监测中心进行集成,并进行系统测试,确保各个部分正常运行。
(6)系统的投入使用和维护:系统通过测试后,正式投入使用,同时建立维护机制,定期检查传感器和设备的工作状态,并进行维护和维修。
天然气管线泄露监测系统方案
天然气管线泄露监测系统方案一、系统概述天然气计量间用于计量用户的用气量,以此作为收费的依据。
传统的人工抄表方式由于天然气计量间地域分布较广,每次统计单位的用气量需要耗费大量人力及物质等自资源,工人工作效率低,同时公司领导及相关部门无法及时,动态地了解各用户的天然气使用情况,阻碍了公司输差等管理水品的进一步提供。
实施天然气计量间远程监测及管理系统,可进一步提高天然气集输公司安全管理水品及计量、输差管理水平,提高资源利用率、提高员工工作效率、降低生产运行成本。
二、系统组成本系统主要由以下几部分组成:监控中心:(计算机、天然气管线泄露监测系统软件)。
通信网络:(基于移动或者电信的通信网络平台)。
GPRS/CDMA RTU或BTU:(采集现场流量计、压力信号,通过GPRS/CDMA网络传输到监控中心,现场无电时选用BTU产品,当现场有电时选用RTU产品)。
测量仪表:(流量计、压力变送器)。
三、硬件功能1、 GPRS/CDMA RTU基本功能及特点:◎配备多种接口资源,包括模拟信号采集、开关量输入、输出,脉冲信号输入等。
◎支持一路RS232/RS485方式的用户数据接口,可接入PLC等各种设备。
◎采集传输控制一体化,提高了系统可靠性,降低了成本。
◎采用工业级超低功耗高性能的嵌入式处理器。
◎用户可以编程的量程转换和报警上下限设定。
◎内设工业时钟,精确计时;◎自动定时上报和事件触发上报功能;◎内置大容量FLASH存储器,数据自动记录,支持历史数据检索。
◎通讯协议完善,组态软件支持,用户免开发。
◎板载GSM/GPRS/CDMA传输模块,方便用户选择GSM、GPRS或CDMA组网方式。
◎提供用户设置软件,开放式接口,方便与组太软件及其它软件连接。
◎工业级设计,稳定可靠,坚固耐用。
四、软件功能(1)、强大的数据库支持和存储能力:系统支持SQL Server和其他可以通过ODBC接口进行访问的数据库系统,其中对于Sybase数据库服务器,可以选用UNIX或Windows 2003操作系统。
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燃气管道的泄漏检测和漏点定位信息系统的构建
作者:张颖王新玲
来源:《中国新技术新产品》2011年第14期
摘要:随着管网的不断增多,由于燃气泄露而引发的事故也大量增加。
本文通过分析常用的检测燃气管道压力及管道泄露情况的方法,构建了一个燃气管道的泄漏检测和漏点定位的信息系统。
关键词:燃气管道;泄漏定位;信息系统
中图分类号:TU996.7 文献标识码:A
1 引言
近年来,随着国民经济的发展,越来越多的城镇居民开始使用燃气。
随着管网的不断增多,由于燃气泄露而引发的事故也大量增加。
燃气是一种易燃、易爆和有毒的物质,容易造成中毒、火灾、爆炸等恶性事故。
而处于地下的燃气管道泄露却不易察觉,难以迅速定位泄漏点,带来了许多安全隐患。
本文构建了一个燃气管道的泄漏检测和漏点定位的信息系统。
2 管道泄漏定位原理分析
2.1 各种检测方法的比较
结合不同的检测对象,检测燃气管道泄露的方法可以分为两大类,分别是直接检测法和间接检测法。
下面结合本文涉及的具体需求,简要分析这两种检测方法的优势和缺点。
2.1.1 直接检测法
此种方法通过检测管道泄漏出的物质来进行泄露的判定。
可以细分为:①检测原件法:利用某些物质会与泄露的油气发生化学反应,将其作为检测元件,来进行泄漏程度和泄漏位置的确定。
优点是灵敏度好,缺点是造假成本高。
②气体法:将燃气管道沿线是否存在可燃性气体作为泄露油气的判断依据。
缺点是需要人工巡视,而且难以在第一时间发现泄漏。
③机载红外线法:将精密红外摄像机用飞机吊起,沿管道飞行,通过检测周围土壤与输送油料的细微温差成像检测泄漏位置。
适用于长管道泄漏检测,但是不适合地形复杂的地区。
2.1.2 间接检测法
此种方法通过检测由于油气泄露而产生的现象来判定是否发生泄漏。
可以细分为:①神经网络法:运用神经网络自适应能力分类识别管道运行状况,进行泄漏程度和泄漏位置的确定。
能够适应各种管线分布,缺点是训练神经网络相对复杂。
②声发射检测法:指的是由于泄漏所激发的形变或断裂,在管壁中激发出应力波,输送到信号采集单元,实现对泄漏的判定。
③压力点分析法:油气泄漏时向检测点传播负压波,引起压力变化,可进行漏点定位。
性能非常高,安装迅速,使用简便。
④应力波听漏法:当油气泄漏时,与管壁相互作用,管内高压流体产生高频振动。
相应传感器检测到应力波,结合信号的强度可定位泄露源。
缺点是必须沿管道安装许多传感器,难以进行长距离检漏。
⑤负压波检漏法:由于油气的泄漏造成漏点处气压下降。
可以通过传感器检测气压的变化,定位泄露源。
优点是安装、维护方便,成本低廉。
通过对两大类管道泄漏检测定位方法的分析和对比,充分考虑其各自的优缺点,结合以下9个指标对其进行综合评价和选择。
选取的指标分别是:灵敏度、定位能力、评估能力、检测时间、有效性、误报警率、适应能力、可维护性、费用。
通过以上的检测原理方法的不同,结合本文所涉及的检测系统的实际需求,从以下3个方面进行检测方法的筛选,分别是施工的难易程度、运行维护的成本以及具体的实践性,最终选取负压波原理的检漏法作为燃气管道泄漏定位信息系统的检测方法。
2.2 负压波泄漏定位原理
负压波指的是当燃气管网的某一点发生泄漏时,由于泄漏点的流体迅速流失导致压力差出现,引起管道中气体的压力波动,从而使压力值在泄漏点处突然大幅度降低。
由于出现压力差,泄漏点两边的流体便会迅速向泄漏点处补充,由此产生的振动源将沿着管道中的流体以一定的速度向两方向传播。
将这个以泄漏点为源头,沿着管线两个方向传输的波叫做负压波或者减压波。
负压波的实际传播速度与不同的输送介质有关。
因为管道的波导效应,由于泄露信息而产生的负压波在一段时间之后传播到管道的上下端点,压力波信号被配置在管道的上下端点的传感器采集,并经由系统软硬件进行提取和处理,结合负压波传播时间差以及负压波传播速度,来判定具体的泄漏位置。
3 系统具体设计
3.1 系统总体结构
对于燃气管道泄露定位信息系统来讲,一般的步骤包括漏点定位、泄漏报警、以及人工具体定位几大步骤。
一旦燃气管道发生泄露事故时,首先需要系统可以在最短的时间内实时监测到泄露的发生,并迅速定位泄漏点的方位,以协助工程人员在现场精确地确定泄漏点。
本文所开发的燃气管道泄露定位信息系统要完成的一系列过程为:燃气泄露负压波的传道、信号的滤波、信号的处理和数据的存储,在此基础上迅速定位写露点。
在整体结构上,系统可以分为上位机与下位机两个部分。
上位机由工控计算机担当,下位机则为对燃气管道中的探测点进行对负压波信号传感采集的模块构成。
首先,上位机利用有线或无线通信信道,将采集命令发送给下位机,下位机则将采集到的压力数据传输给上位机。
上位机对压力数据进行初步处理之后将信号以压力波的形式显示在屏幕上,同时借助负压波理论,探测管道中是否发生了泄露,并定位泄漏点的位置。
3.2 上位机软件系统设计
3.2.1 下位机通信部分
这一部分主要任务是下位机与上位机之间的通信,功能包括:通信参数的设置、接收下位机数据并向下位机发送命、数据格式的转换。
3.2.2 双通道定位部分
这一部分主要任务是使用时域互相关分析,结合燃气管道的具体情况设置适合的时延估计方法,单通道时域频域分析判断漏点位置,并保存泄漏点各类参数数据。
3.2.3 单通道时域频域分析部分
这一部分主要任务是在时域与频域两个方面分析输入信号,对于时域来讲,主要是分析系统的波形。
开绿到串口通讯模式的数据中没有时间信息,在分析时需要提取采样起始时间和时间间隔。
3.2.4 检测结果存储部分
这一部分主要任务是考虑到检测泄漏时处理数据选择的是实时模式,难以做到对信号进行复杂的处理。
因此,在此模块中先将信号进行存储,以便以后进行进一步的分析和处理。
3.3 下位机硬件系统设计
燃气管道泄漏定位信息系统的下位机硬件安装位置为燃气管道上,目的是实时检测管道运行状态,同时将运行状态的结果传送到上位机模块。
下位机硬件系统设计分为以下几个组成部分:
3.3.1 泄漏传感器与信号放大器:将燃气管道的泄露信息检测出来,并将由于泄露而导致的管道压力变化值转换为电信号,考虑到燃气管道的泄露而导致的负压波信号非常微弱,因此为便于进行检测,首先需要将其进行前置放大。
3.3.2 信号滤波模块:对采集到的信号进行带外噪声的滤除,提取有用信号,杜绝频率混叠现象的发生。
3.3.3 模拟/数字转换模块
考虑到来自传感器的负压波信号需要被上位机接受,再进行进一步的处理,但是因为上位机处理的对象为数字信号,所以首先需要用此模块将采集到的负压波信号进行模拟/数字转换,以便于上位机的处理。
3.3.4 单片机电路
下位机硬件系统的核心是单片机电路,其功能是对下位机系统进行整体的控制,并与上位机进行数据通讯。
参考文献
[1]陈仁文.管道泄漏检测中的实时模型法的研究.石油机械,2005,33(4):25-26.
[2]焦敬品,李涌,何存富等.压力管道泄漏的声发射检测研究.北京工业大学学报,2009,2
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