[发明专利]数字化供热管道监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道监控系统，特别是涉及一种利用计算机技术实现的数字化供热管道监控系统。

背景技术

管道建设一般深埋地下属于隐蔽工程，又由于承接工程项目的单位分布在各地，工程实施人员流动性较高，人员素质、水平的差异，管道故障难以避免。管道运行中一旦出现故障，又因难以确定故障点，因此耗费的人力、物力成本也将非常可观。

长输热汽管道运行过程中通常受到来自内、外两个环境的影响，造成管道破损，使得热能损耗。内管破裂主要由输送高温、高压热汽，及管道内应力等联合作用形成；外管腐蚀通常因涂层破坏、失效，以及地下水的酸、碱而产生。近年来随着节能降耗、低碳环保的社会主流要求，集中供气以及管道热气从供暖转向企业生产用气，目前，蒸汽管网气体温度已达到了350℃,压力1.3Mpa，因此内管的焊接处故障频发。

近年来，随着计算机技术的广泛应用和普及，国内外检测技术都得到了迅猛发展，单层管道检测技术逐渐形成管道内、外壁检测技术（涂层检测、智能检测）两个分支。通常情况下涂层破损、失效处下方的管道同样受到腐蚀，单层管道外检测技术的目的是检测涂层及阴极保护有效性的基础上，通过挖坑检测，达到检测管体腐蚀缺陷的目的，对于目前大多数布局内的管道检测是十分有效的。管道内检测技术主要用于发现管道内外腐蚀、局部变形以及焊缝裂纹等缺陷，也可间接判断涂层的完好性。

目前国内外长输气管道腐蚀控制主要发展方向是在外防腐方面，因而管道检测也重点针对因外腐蚀造成的涂层缺陷及外管道缺陷。而双层热气管（参见图1）内管道检测目前没有什么好的办法。

目前双层内管检测的常用方法主要是通过50米一单元处安装出气口，一旦内管破裂高温蒸汽通过钢护管从出气口喷出，因此可确定故障在50米单元内，通过群众举报或专职人员巡查发现故障单元，再组织人员挖坑检查，一般要开挖三、四处才能找到故障点，而对于挖开和填埋每米工程造价过万元，同时还需要经过多个部门的批准，可谓劳民伤财，耽误的时间，造成的热能流失损耗也相当可观。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种数字化供热管道监控系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种数字化供热管道监控系统，包括工业控制上位机和多个探测节点，其特征是：每个探测节点包括多个温度传感器和单片机下位机，其中所述工业控制上位机和每个探测节点均含有一套无线收发电路；其中每个温度传感器用于检测供热管道的温度，并将检测到的温度信号发送给单片机下位机；所述单片机下位机接收来自各个所述温度传感器的温度信号，然后对接收到的温度信号进行预处理，接着将处理后得到的温度数据通过所述无线收发电路发送给所述工业控制上位机；所述工业控制上位机实时接收每个探测节点发来的温度数据，并显示在屏幕的管网图上，同时记录保存每个传感器的温度值和变化值，根据该数据生成探测节点内温度分布图，及各温度传感器温度变化对比图。

根据上述技术方案的监控系统，其中每个探测节点还包括与每个温度传感器相对应的传感器变送器和信号放大与转换电路，所述传感器变送器收集传感器数据并发送给信号放大与转换电路，信号放大与转换电路接收变送器传输过来的温度信号，对接收到的信号进行处理、放大和转换后发送给单片机下位机。

根据上述技术方案的监控系统，其中所述信号放大与转换电路由电桥、低通滤波器、差动放大电路、电压-频率转换电路组成。

根据上述技术方案的监控系统，其中所述无线收发电路工作在ISM频段。

根据上述技术方案的监控系统，其中无线收发电路采用NORDIC nRF24E1无线芯片。

根据上述技术方案的监控系统，其中所述温度传感器为铂热电阻。

根据上述技术方案的监控系统，其中所述铂热电阻为PT100。

根据上述技术方案的监控系统，其中工业控制上位机能根据生成的节点内温度分布图以及各温度传感器温度变化对比图利用温度点分析法确定出管道泄漏点。

本发明的数字化供热管道监控系统是一种利用计算机技术实现采集、处理、存储、管理、查询、分析和描述供热管道的分布，及工作状态的有关数据信息系统。数字化供热管道监控系统具有供热管道信息数据的管理、分布地图、故障分析、图形的可视化、故障数据查询和分析等功能。本系统可以用计算机实现复杂的管道模型，形成操作效率高、判定故障点准，实时监控，是功能强大的多媒体平台产品。

附图说明

图1是双层热气管构造示意图；

图2是管道监控系统的系统框图。

其中各附图标记含义如下：