多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法和系统技术方案

本发明专利技术提出一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统和方法。其中，该方法包括：气体采集系统采集窨井内的气体；气体处理系统对采集的窨井内的气体进行预处理；气体测试系统监测预处理后的窨井内气体的浓度信息；信号采集系统采集窨井内气体的浓度信息，并根据浓度信息生成窨井内气体的数据信息；以及控制中心接收信号采集系统发送的窨井内气体的数据信息，并根据窨井内气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏。本发明专利技术实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法，可以实现对城市内燃气管道泄漏情况的实时监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气安全
，尤其涉及一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法和系统。
技术介绍
城市内的燃气管道大部分布置在地下，燃气管道的周围是土层，当燃气从燃气管中泄漏出来时，燃气会通过土层扩散到周围的空间里。对于微裂纹导致的燃气扩散，燃气泄漏量是有限的，因此不会形成高压的喷射气流，泄露的燃气会透过土层缓慢扩散。如果泄露的燃气要达到爆炸极限，必须存在一个空间使其逐渐累积，而燃气管网周围的空间主要是相邻的管网，例如污水管网，泄露的燃气会扩散到相邻的污水管网中，由于目前管线都采用井盖封闭，管道内均为等压状态，燃气会在管道内向两端扩散，逐渐到达井口，逐渐累积并继续向前扩散。考虑到监测点布置的难易程度和传感器的性能，如果将传感器布置在管线内，施工难度大，并且传感器容易被水淹，尤其在污水和雨水管道内，传感器的维护难度也较大，因此，目前通常将监测点布置在窨井内。但是，由于窨井内可燃气体一方面来源于井内有机物腐烂产生的，主要是甲烷；另一方面来源于燃气泄漏产生的，包括甲烷和乙烷，因此，需要同时监测甲烷气体和乙烷气体才能确定是否是有燃气管道发生燃气泄漏。专利号为ZL 200420049717.7的专利中公开了一种对窨井处的天然气泄漏情况进行实时监控并上传泄漏信息的监测系统，但是报警器需安装在窨井内，由于窨井内本身没有电源，导致报警器的供电困难且信号传输困难，并且在暴雨时报警器很可能被水淹没，导致报警器报废。因此，在对所有的燃气管道进行监测时，需要对道路大面积开挖铺线以解决供电和信号传输的问题，在实际安装过程中作业的费用非常高而且很难实现。专利号为ZL 200920252054.1的专利中公开了一种吸气式气体探测系统，但是该系统并不针对以检测窨井为基础的燃气管网泄漏检测，不涉及信号传输功能、窨井的选择和进气口连接方式优化，无法构成对一个较大区域内燃气管线泄漏进行在线监测的系统。专利号为ZL 201010587425.9的专利中公开了一种基于无线传感器网络的可燃气体多点在线监测系统，该系统中并不涉及对窨井内的气体进行采样，而基于窨井的燃气泄漏检测系统中如何对气体进行采样是检测系统的关键所在。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，该系统可以实现对城市内燃气管道泄漏情况的实时监测。本专利技术的第二个目的在于提出一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，包括：气体采集系统，所述气体采集系统用于采集窨井内的气体；气体处理系统，所述气体处理系统与所述气体采集系统相连，用于对采集的所述窨井内的气体进行预处理；气体测试系统，所述气体测试系统与所述气体处理系统相连，用于监测预处理后的窨井内气体的浓度信息；信号采集系统，所述信号采集系统与所述气体测试系统相连，用于采集所述窨井内气体的浓度信息，并根据所述浓度信息生成所述窨井内气体的数据信息；控制中心，所述控制中心与所述信号采集系统相连，用于接收所述信号采集系统发送的所述窨井内气体的数据信息，并根据所述窨井内气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏；以及供电系统，所述供电系统分别与所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信号采集系统相连，用于为所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信号采集系统供电。本专利技术实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，将气体采集系统伸入到窨井内采集窨井内的气体，经过气体处理系统对采集到的气体进行预处理，再利用气体测试系统对气体进行测试，并通过信号采集系统将气体的数据信息发送至控制中心，以使监控中心根据气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏，从而可以实现对城市内燃气管道泄露情况的实时监测。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法，包括：气体采集系统采集窨井内的气体；气体处理系统对采集的所述窨井内的气体进行预处理；气体测试系统监测预处理后的窨井内气体的浓度信息；信号采集系统采集所述窨井内气体的浓度信息，并根据所述浓度信息生成所述窨井内气体的数据信息；以及控制中心接收所述信号采集系统发送的所述窨井内气体的数据信息，并根据所述窨井内气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏。本专利技术实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法，将气体采集系统伸入到窨井内采集窨井内的气体，经过气体处理系统对采集到的气体进行预处理，再利用气体测试系统对气体进行测试，并通过信号采集系统将气体的数据信息发送至控制中心，以使监控中心根据气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏，从而可以实现对城市内燃气管道泄露情况的实时监测。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的结构示意图；图2是本专利技术一个具体实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的结构示意图；图3是本专利技术一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的安装的示意图；图4是本专利技术一个实施例的窨井选择优化算法的流程图；图5是本专利技术一个实施例的进气口连接方式优化算法的流程图；图6是本专利技术一个实施例的进气口并联采集的示意图；图7是本专利技术一个实施例的进气口串联采集的示意图；以及图8是本专利技术一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本专利技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，其特征在于，包括：气体采集系统，所述气体采集系统用于采集窨井内的气体；气体处理系统，所述气体处理系统与所述气体采集系统相连，用于对采集的所述窨井内的气体进行预处理；气体测试系统，所述气体测试系统与所述气体处理系统相连，用于监测预处理后的窨井内气体的浓度信息；信号采集系统，所述信号采集系统与所述气体测试系统相连，用于采集所述窨井内气体的浓度信息，并根据所述浓度信息生成所述窨井内气体的数据信息；控制中心，所述控制中心与所述信号采集系统相连，用于接收所述信号采集系统发送的所述窨井内气体的数据信息，并根据所述窨井内气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏；以及供电系统，所述供电系统分别与所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信号采集系统相连，用于为所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信号采集系统供电。

【技术特征摘要】
1.一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，其特征在于，包括：
气体采集系统，所述气体采集系统用于采集窨井内的气体；
气体处理系统，所述气体处理系统与所述气体采集系统相连，用于对采集的所述
窨井内的气体进行预处理；
气体测试系统，所述气体测试系统与所述气体处理系统相连，用于监测预处理后
的窨井内气体的浓度信息；
信号采集系统，所述信号采集系统与所述气体测试系统相连，用于采集所述窨井
内气体的浓度信息，并根据所述浓度信息生成所述窨井内气体的数据信息；
控制中心，所述控制中心与所述信号采集系统相连，用于接收所述信号采集系统
发送的所述窨井内气体的数据信息，并根据所述窨井内气体的数据信息判断燃气管道
是否泄漏；以及
供电系统，所述供电系统分别与所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信
号采集系统相连，用于为所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信号采集系统
供电。
2.如权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述气体采集系统具体包括：
多个进气口，所述多个进气口的一端分别伸入至不同窨井内，所述多个进气口用
于采集所述不同窨井内的气体；以及
进气口扩容器，所述进气口扩容器的一端与所述多个进气口的另一端相连，用于
将所述多个进气口采集的所述不同窨井内的气体输送至所述气体处理系统。
3.如权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述气体处理系统具体包括：
气体过滤器，所述气体过滤器的一端与所述进气口扩容器的另一端相连，用于对
所述窨井内的气体中的杂质进行过滤；
水气分离器，所述水气分离器的一端与所述气体过滤器的另一端相连，用于对所
述窨井内的气体中的水气进行分离；
吸气泵，所述吸气泵的一端与所述水气分离器相连；
流量控制器，所述流量控制器与所述吸气泵的另一端相连，用于控制流入至所述
气体测试系统的气体的流量；以及
干燥器，所述干燥器的一端与所述流量控制器的另一端相连，用于对所述窨井内
的气体进行干燥。
4.如权利要求3所述的监测系统，其特征在于，所述气体测试系统具体包括：
甲烷探测器，所述甲烷探测器用于检测所述窨井内的气体中甲烷的浓度信息，并
通过信号发射装置发射所述甲烷的浓度信息；以及
乙烷探测器，所述乙烷探测器用于检测所述窨井内的气体中乙烷的浓度信息，并
通过信号发射装置发射所述乙烷的浓度信息。
5.如权利要求4所述的监测系统，其特征在于，所述甲烷探测器和/或所述乙烷探
测器包括电化学式、催化燃烧式、红外式探测器中的一种。
6.如权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述甲烷探测器和/或所述乙烷探
测器为吸入式探测器。
7.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁梦琦，钱新明，侯龙飞，纪庭超，黄平，刘振翼，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11