[发明专利]油气管道手动阀室一体化泄漏监测终端

说明书

技术领域

本发明是一种油气管道手动阀室一体化泄漏监测终端。涉及测量数值的传输系统、数字信息的传输、其它类不包括的测试和管道系统技术领域。

背景技术

目前，我国油气管道的总体安全形势是好的，但在一些地区，以打孔盗油为主要形式的第三方管道破坏案件还时有发生。一旦油气管线上发生此类案件，经常会伴随发生跑油跑气事故，这不仅使管道被迫停输，影响正常生产，而且会污染管道周边环境，给当地人民生命财产带来严重威胁，直接影响该地区的原油生产和油品市场供给，甚至影响国家的能源安全。如果因抢修管道造成停输时间过长，还可能造成管道凝管等恶性事故，损失会进一步扩大。所以为了及时制止上述情况的发生，泄漏监测技术在管道安全方面得到了广泛应用。

随着管道技术的发展，油气管道站场与RTU阀室间和站场之间的距离越来越大，有些地区已经超过了目前在役泄漏监测系统的有效覆盖范围。为解决此问题，可行的办法是在相隔较远的站场与RTU阀室之间或站场之间的手动阀室内增设泄漏监测终端。但目前只有在站场和RTU阀室才具备通信供电条件，而且一般的手动阀室室内占地面积较小，如果按照建设RTU阀室的方式对手动阀室进行改建，会出现征地和通信、供电等方面成本过高的问题，所以迫切需要设计一种占地面积小、功耗低、通信稳定、能实现户外工作的泄漏监测终端解决该问题。

发明内容

本发明的目的是发明一种集泄漏监测数据处理、光纤通信、太阳能供电为一体的具有工业级设计、功耗低、体积小的油气管道手动阀室一体化泄漏监测终端。

本发明是基于光纤通信技术的泄漏监测终端，集泄漏监测信号采集处理、通信传输和供电于一体。其所在手动阀室平面图如图1所示，泄漏监测终端1位置在防爆区3以外，并与设置在管道6周围的泄漏监测传感器2相连；泄漏监测终端1通过光纤4与阀室外的光纤接续盒5连接，从而建立与远端的泄漏监测中心的通信链路。

泄漏监测终端原理如图2所示，它由泄漏监测单元、电源单元、通信单元组成。泄漏监测单元与通信单元通过以太网接口连接；通信单元通过自身光纤通信接口与通信光纤连接，将泄漏监测数据传到监控中心；电源单元对其他两个单元进行供电。

所述泄漏监测单元包括泄漏监测传感器、泄漏监测模块。泄漏监测模块的数据采集信号输入接口与泄漏监测传感器输出连接；泄漏监测模块与通信模块通过以太网接口连接；泄漏监测模块对现场传感器进行供电，同时将从传感器获得的模拟信号转换为数字信号，并将其发送给通信模块；泄漏监测模块将所采集数据存储在内部存储空间，模块会自动定期删除部分较早的数据以节省空间；所述泄漏监测模块具有时间同步装置和能实现装置死锁后自动重启的装置；泄漏监测模块具有时间同步功能，保证整个泄漏监测终端时间同步；泄漏监测模块可实现装置死锁后自动重启，避免出现因死锁导致的数据无法采集上传至监控中心的情况。

所述电源单元包括太阳能电池板、蓄电池和电源控制模块。太阳能电池板和蓄电池的输出接电源控制模块，电源控制模块的输出分别接泄漏监测模块和通信模块；电源控制模块中有太阳能电池板和蓄电池切换控制和蓄电池低压保护以及温度补偿装置。当日照充足时，电源控制模块可选择由太阳能电池板为系统负载供电、为蓄电池充电，在夜晚或阴雨天，也可选择由蓄电池向系统负载放电；当蓄电池放电至限定的最低电压时，电源控制模块可自动切断主要负载电源，以保护蓄电池，当系统电压恢复后，电源控制模块根据电压自动连接负载供电；蓄电池箱内设有与电源控制模块相连的温度传感器，电源控制模块可根据蓄电池温度对蓄电池的浮充电压进行温度补偿。

所述通信单元包括通信模块。通信模块通过以太网接口连接泄漏监测模块；通信模块通过自身光纤通信接口与通信光纤连接，将泄漏监测数据传到泄漏监测中心。

通信单元的原理如图3所示，1#RTU阀室、2#RTU和一体化泄漏监测终端所在的3#手动阀室各有光纤与B站连接；泄漏监测中心站由双绞线与B站连接，也可通过光纤与3#手动阀室实现点对点连接；3#手动阀室也可通过光纤与A站、1#RTU阀室建立通信链路。泄漏监测终端中的通信模块实现系统与外界的通信功能，通信模块具有全双工和半双工的以太网接口和单模光纤接口，可通过以太网接口接收泄漏监测模块处理后的数据，并通过光纤接口将数据上传至泄漏监测中心站的泄漏监测主机；也可接收来自泄漏监测中心站泄漏监测主机的控制信息并转发给泄漏监测模块。