[发明专利]一种热网关键节点运行状态监测传感器

说明书

本发明公开了一种热网关键节点运行状态监测传感器，包括线缆埋地管道、传感器固定底座、电阻传感器第一电极、研究电极、辅助电极、温度传感器保护外壳、参比电极和电阻传感器第二电极，通过各个传感电极的配合使用，监测热网关键节点土壤环境中的电阻、温度、腐蚀状态，并利用多参数交叉对比监测法判断热网关键节点当前的运行状态；在热网发生渗漏时，能够准确判断出热网关键节点渗漏的具体位置，从而避免了热网大面积停热事故。本发明是一种新型热网监测技术，能够为热网完全稳定运行提供一定的依据。

技术领域：

本发明涉及热网运行状态监测设备技术领域，具体涉及一种热网关键节点运行状态监测传感器。

背景技术：

目前随着经济快速发展与人民生活水平的不断提高，我国大部分城市建立了集中供热管网，同时城市热网规模逐年壮大，热网集中供热面积迅速增长至2.521×10⁹m²，热网管道长度达7.13×10⁴km。由于热网铺设工艺以及管道所处的恶劣自然环境导致近年来发生多起严重的热网泄漏事故，给供热企业和人民日常生活带来了巨大的影响。能够实时、连续监测热网运行的状态参数，是保证热网安全、可靠运行的关键因素，因此如何对热网运行状态进行有效的监测成为目前众多学者研究的重点。自21世纪出以来，世界上许多国家都开展了热网运行状态监测的研究，并尝试了不同的监测方案和技术，目前公知的热网运行状态监测方法主要分为直接监测法和间接监测法。直接监测法利用硬件电路之间对热网管道内的物理量进行监测，主要采用磁通、超声和涡流等技术。间接监测法则利用复杂数理模型推算出热网当前的运行状态，主要采用发射性跟踪、负压波法、压力梯度法以及质量体积平衡法。现有的关于热网运行状态监测手段存在以下缺陷和不足：(1)现有技术中热网状态监测不能够连续、实时监测热网运行状态，同时监测实施难度大、成本费用较高；(2)现有热网关键节点运行状态监测缺乏有效的监测设备，致使大部分热网未安装监控装置；(3)现有技术中的热网运行状态监测大部分为管内监测方法，并未对热网管道周围环境进行检测。

发明内容：

本发明的目的是针对现有热网关键节点运行监测中存在的不足，提供了一种热网关键节点运行状态监测传感器，其能够准确监测热网关键节点运行状态，成本低，多参数交叉对比监测，同时能够准确定位热网关键节点泄露位置，适用于各种地埋管道系统。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案来实现：

一种热网关键节点运行状态监测传感器，包括线缆埋地管道、传感器固定底座、电阻传感器第一电极、研究电极、辅助电极、温度传感器保护外壳、参比电极和电阻传感器第二电极；其中，

所述传感器固定底座前端固定有所述电阻传感器第一电极、研究电极、辅助电极、温度传感器保护外壳、参比电极和电阻传感器第二电极，所述传感器固定底座后端与线缆埋地管道前端相连接，所述温度传感器保护外壳内设有温度传感器，所述电阻传感器第一电极、研究电极、辅助电极、温度传感器保护外壳内的温度传感器、参比电极和电阻传感器第二电极出线端依次经信号传输电缆和线缆埋地管道后与热网监控系统相连接。

所述线缆埋地管道、辅助电极和温度传感器保护外壳均由304型不锈钢材料组成，所述传感器固定底座采用ABS绝缘型材料，所述电阻传感器第一电极和电阻传感器第二电极均由钛合金金属制成，所述研究电极由与热网管道同材料的Q235型碳钢材料构成，所述参比电极由金属镁组成，所述电阻传感器第一电极、研究电极、辅助电极、温度传感器保护外壳、参比电极和电阻传感器第二电极、线缆埋地管道相互之间保持绝缘关系。

所述传感器固定底座直径、厚度均为5cm，所述线缆埋地管道直径为5cm，长度为300cm，所述温度传感器保护外壳直径为7.84mm，长度为10cm，所述研究电极和辅助电极机械结构相同，直径为5.24mm，长度为10cm，所述电阻传感器第一电极、电阻传感器第二电极、参比电极均由直径为5.24mm，长度为10cm的锥体结构组成。