[发明专利]一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置及方法

权利要求书

1.一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，用以获取放散时间段的天然气放散总量，其特征在于，该装置包括：

动压测量组件(1)：连接在待置换管道的放散管上，用以在天然气放散过程中通过与其连接的压力传感器(2)现场测量放散管内的速度动压和管道内的全压；

无线远传组件(3)：与压力传感器(2)连接，用以将压力数据发送给数据采集仪；

电源管理组件(4)：用以为压力传感器(2)和无线远传组件(3)供电；

数据采集仪及仿真机：用以接收现场采集的压力数据，并构建仿真模型进行仿真，得到放散时间段的天然气放散总量；

应用燃气管道施工过程天然气放散量监测装置的检测方法，包括以下步骤：

101)接通电源对电源管理组件充电，并将动压测量组件连接在待置换管道的放散管段上，开启电源管理组件；

102)开启放散管上游的阀门V1后进行置换工序，在置换操作中，全压测量管检测放散管内的速度动压，并通过无线远传组件发送给数据采集仪；

103)完成置换操作后，关闭放散管下游的阀门V2，此时，控制转换开关状态切换为连通大气，并记录的此时的压力P1，即管道内的全压；

104)关闭放散管上游的阀门V1，关闭电源管理组件的开关后拆下装置；

105)仿真机从数据采集仪获取速度动压信号随时间的变化曲线P(t)；

106)在仿真机中根据现场的管道数据建立仿真模型；

107)设置仿真模型的动态仿真参数；

108)在仿真模型中，设置上游进口为全压进口，其压力值为测得的压力P1，开始动态仿真，得到随着时间变化的放散管动压曲线PC(t)；

109)改变上游进口的全压，直至仿真得到的随着时间变化的放散管动压曲线PC(t)与数据采集仪获取速度动压信号随时间的变化曲线P(t)完全吻合；

110)通过仿真模型，输出放散管的瞬时出流组分和速度曲线，并计算获得放散时间段的天然气放散总量。

2.根据权利要求1所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，所述的压力传感器(2)、无线远传组件(3)和电源管理组件(4)均设置在一盒体中。

3.根据权利要求1所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，所述的动压测量组件(1)包括设置在放散管内的全压测量管(1-1)以及与放散管内壁连通的静压测量管(1-2)，所述的全压测量管(1-1)和静压测量管(1-2)分别通过柔性管与压力传感器(2)连接，并且在静压测量管(1-2)与压力传感器(2)连接的柔性管处设置转换开关(1-3)，所述的转换开关(1-3)控制压力传感器(2)进而测量速度动压或管道内的全压数据。

4.根据权利要求3所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，所述的压力传感器(2)设有两个压力接口，其中一个压力接口与全压测量管(1-1)连通，另一个压力接口通过转换开关(1-3)与静压测量管(1-2)连通。

5.根据权利要求1所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，所述的无线远传组件(3)包括依次连接的检测模块(3-1)、通讯模块(3-2)和天线(3-3)，所述的检测模块(3-1)与压力传感器(2)连接，所述的天线(3-3)与数据采集仪无线通信。

6.根据权利要求2所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，所述的电源管理组件(4)包括电源开关(4-1)、可充电电池(4-2)和充电接口(4-3)，所述的电源开关(4-1)和充电接口(4-3)分别设置在盒体侧面，且分别与可充电电池(4-2)连接。

7.根据权利要求1所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，步骤106)中，现场的管道数据包括待置换管道的走向、直径、长度以及放散管的直径。

8.根据权利要求1所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，步骤107)中，动态仿真参数包括天然气组分、上游阀门开度以及管道壁面摩擦系数。

9.根据权利要求1所述的一种燃气管道施工过程天然气放散量监测装置，其特征在于，步骤110)中，根据瞬时出流组分和速度曲线进行积分计算得到放散时间段的天然气放散总量。