[发明专利]一种天然气高中压场站内预付费控制系统

说明书

本发明提供了一种天然气高中压场站内预付费控制系统，其包括进气总管及进气阀门、多条并联的计量仪表支路及、计量仪表、联锁切断阀门以及一套IC卡预付费控制模块，IC卡预付费控制模块包括接收单元、数据运算处理单元、IC卡数据读取与转换单元、根据IC卡预付费金额所对应的可使用天然气体积量达到预警值和切断值时分别通过气源供应方的后台管理系统向客户发送预警信号和向联锁切断阀门发出阀门关闭信号的控制单元，后台辅助系统对接单元、数据信息发送单元。本发明彻底解决高(次高)压场站、中压场站大口径管道、高(次高)压客户端，包括门站、调压站、储配站、高(次高)压客户计量调压撬等场所实现IC卡预付费控制功能的难题。

技术领域

本发明涉及天然气计量与控制技术领域。

背景技术

城市燃气企业担负着向所辖区域各类客户分销天然气的重任，终端客户众多，其中不乏大中型工商业客户，使用高(次高)压天然气能源，用于贸易结算的计量仪表同样采用高(次高)压方式计量。

作为上游气源供应方，出于生产经营安全稳妥的考虑以及公平合理的原则，为了降低应收账款及拖欠款方面的风险，减少贸易纠纷，普遍的做法是采用贸易计量仪表与预付费控制系统联锁方式对终端客户供气，一旦客户实际使用的天然气量达到预付给气源供应方的气款金额(依据天然气销售单价折算为天然气量)，预付费系统则联锁动作，切断天然气供应，确保气源供应企业的利益。

典型的预付费联锁控制系统工作过程：一般情况下，天然气经过过滤装置净化处理、稳压后进入计量控制单元，IC卡预付费联锁控制系统的控制模块实时检测来自计量仪表的输出值(天然气量)，该值与预付费系统中控制模块内的预缴金额(则换成天然气量)进行比对，若实际使用量与预缴金额(则换成天然气量)相等(差值为零)时，控制模块向联锁切断阀门发出关闭阀门指令，切断阀门动作关闭天然气供应。待控制模块中的IC卡再存入一定金额后则对系统进行复位操作，联锁控制阀门打开，恢复天然气供应。

按照目前国内的实际情况，联锁控制系统的切断阀门一般为24伏直流电源驱动的两位式防爆型电磁阀，一般不能用于高(次高)压系统，只能用于0.4MPa 以下中压气源场合，而且由于驱动力有限，管道口径一般在DN300mm以下，且价格昂贵。

此外，对于多回路计量仪表供气方式来说，预付费联锁控制系统一般采取“一表(计量仪表)对应一预付费系统(IC卡预付费控制模块+1阀(联锁控制阀门))”配置方式，不同回路之间独立，不发生联系，互不影响。

典型的多回路计量仪表供气方式和加装预付费联锁控制系统后的工艺流程图分别如图1、图2所示。

分析表明，传统的预付费联锁控制系统存在如下问题：

1、多数情况下燃气公司和用户均优先采用先计量(高压、次高压计量)后调压(或不调压)模式供气，这就是高(次高)压计量模式。对于这种采用高(次高)压计量的场所，以目前的情况，因为没有与IC卡预付费系统匹配的能用于高(次高)压系统的电磁阀，因此尚不能实现IC卡预付费功能，不能对客户拖欠气款风险进行有效控制。市场上常规的电磁阀只能用于0.4MPa以下中压系统。可以说，目前适用于高(次高)压系统的预付费解决方案是空白。

2、即便是0.4MPa以下中压系统，大口径电磁阀也是缺项，市场上鲜有用于 IC卡预付费系统联锁控制的大口径电磁阀可供选择，比如DN400mm口径以上口径，市场就没有供应。可以说，目前适用于中压系统大口径管道的预付费解决方案也是空白。