一种井下可燃气体抑爆控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种井下可燃气体抑爆控制方法，包括：若监测到井下任一监测点可燃气体的浓度值达到第一预设阈值，则采用主动抑爆，所述主动抑爆包括：基于所述监测点的位置信息和可燃气体的浓度值，计算抑爆响应时长；基于所述抑爆响应时长、抑爆气体的类型以及井下空间体积，确定抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量；按照所述抑爆气体的释放速率和所述抑爆气体释放量进行抑爆气体释放，直至所述监测点的可燃气体的浓度值小于第二预设阈值，所述第二预设阈值由所述抑爆气体释放速率和所述抑爆气体释放量确定。本发明专利技术通过对现场各监测点可燃气体浓度信息的统计、查询、趋势分析，从而采取相应的抑爆手段，使得井下安全得到充分保障。

A downhole flammable gas explosion suppression control method and system

The invention provides a control method for the downhole flammable gas explosion suppression, including: if the concentration of the combustible gas at any monitoring point in the downhole reaches the first preset threshold, the active explosion suppression is adopted, and the active explosion suppression includes: Based on the position information of the monitoring point and the concentration value of the combustible gas, the length of the explosion suppression response is calculated. Based on the type of long, detonating gas and the volume of underground space, the release rate of explosion suppression gas and the release of detonating gas are determined, and the explosion suppression gas is released according to the release rate of the explosion suppression gas and the release of the explosion suppressor gas, until the concentration of the combustible gas at the monitoring point is less than second A threshold value is set, and the second preset threshold is determined by the emission rate of the explosion suppression gas and the emission amount of the explosion suppression gas. According to the statistics, inquiry and trend analysis of the combustible gas concentration information of the monitoring points in the field, the corresponding explosion suppression means are adopted so that the underground safety is fully guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种井下可燃气体抑爆控制方法及系统
本专利技术涉及井下安全控制领域，更具体地，涉及一种井下可燃气体抑爆控制方法及系统。
技术介绍
近年来，随着中国城市规模的迅速扩大，城市燃气管网规模也迅速增长，此类管线大多掩埋在地下，发生泄漏以后大量可燃气体，扩散至周围的雨水、污水管网及其他市政窨井等相邻地下空间中。燃气泄漏扩散到临近地下空间集聚后会形成爆炸环境，如果不能及时控制抑爆装置释放抑爆气体，可燃气体极有可能发生爆炸，从而对井下安全造成极大威胁。因此，现在亟须一种井下可燃气体抑爆控制方法，通过对具有爆炸危险性的空间进行分析，采取相应的抑爆控制措施，使得井下可燃气体不会发生爆炸，从而保障井下安全。
技术实现思路
本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种井下可燃气体抑爆控制方法，若监测到井下任一监测点可燃气体的浓度值达到第一预设阈值，则采用主动抑爆，所述主动抑爆包括：步骤S1、基于所述监测点的位置信息和可燃气体的浓度值，计算抑爆响应时长；步骤S2、基于所述抑爆响应时长、抑爆气体的类型以及井下空间体积，确定抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量；步骤S3、按照所述抑爆气体的释放速率和所述抑爆气体释放量进行抑爆气体释放，以使所述监测点的可燃气体的浓度值小于第二预设阈值，所述第二预设阈值由所述抑爆气体释放速率和所述抑爆气体释放量确定。其中，若监测到井下所有监测点可燃气体的浓度值均未达到第一预设阈值，则采用被动抑爆，所述被动抑爆包括：基于所有监测点的可燃气体的浓度值，获取井下的可燃气体浓度分布；若判断获知井下的可燃气体浓度分布不均，则进行抑爆气体释放。其中，步骤S1包括：基于所述监测点的位置信息，确定所述监测点距离运维中心的距离；基于所述监测点距离所述运维中心的距离和所述监测点对应的可燃气体的浓度值，估算抑爆响应时长的最大值和最小值；将抑爆响应时长的最小值作为抑爆响应时长。其中，步骤S2具体包括：S21、基于井下空间体积和可燃气体的浓度值，确定可燃气体在井下空间的总量；S22、基于所述抑爆气体的类型和可燃气体在井下空间的总量，确定抑爆气体释放量；S23、基于所述抑爆气体释放量和所述抑爆响应时长，确定所述抑爆气体释放速率。其中，步骤S22包括：基于所述抑爆气体的类型、可燃气体在井下空间的总量以及抑爆气体释放量，估算爆炸的概率上限和爆炸的概率下限；当所述爆炸的概率下限等于所述爆炸的概率上限时，确定此时抑爆气体释放量。其中，步骤S3还包括：若在预设时长内所述监测点的可燃气体的浓度值持续增长，则增大所述抑爆气体的释放速率。其中，步骤S3还包括：若抑爆气体释放完毕后，可燃气体的浓度大于第二预设阈值，则增加抑爆气体释放量。根据本专利技术的第二方面，提供一种井下可燃气体抑爆控制系统，所述系统包括主动抑爆模块，所述主动抑爆模块包括：计算单元，用于基于所述监测点的位置信息和可燃气体的浓度值，计算抑爆响应时长；确定单元，用于基于所述抑爆响应时长和井下空间体积，确定抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量；释放单元，用于按照所述抑爆气体的释放速率和所述抑爆气体释放量进行抑爆气体释放，以使所述监测点的可燃气体的浓度值小于第二预设阈值，所述第二预设阈值由所述抑爆气体释放速率和所述抑爆气体释放量确定。本专利技术提供的井下可燃气体抑爆控制方法及系统，通过对现场各监测点可燃气体浓度信息的统计、查询、趋势分析，从而采取相应的抑爆手段，使得井下安全得到充分保障。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种井下可燃气体抑爆控制方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的不同抑爆气体类型对应计算的概率上下限示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种井下可燃气体抑爆控制系统结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1是本专利技术实施例提供的一种井下可燃气体抑爆控制方法流程图，如图1所示，所述方法包括：若监测到井下任一监测点可燃气体的浓度值达到第一预设阈值，则采用主动抑爆，所述主动抑爆包括：步骤S1、基于所述监测点的位置信息和可燃气体的浓度值，计算抑爆响应时长；步骤S2、基于所述抑爆响应时长、抑爆气体的类型以及井下空间体积，确定抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量；步骤S3、按照所述抑爆气体的释放速率和所述抑爆气体释放量进行抑爆气体释放，以使所述监测点的可燃气体的浓度值小于第二预设阈值，所述第二预设阈值由所述抑爆气体释放速率和所述抑爆气体释放量确定。由于燃气泄漏扩散到临近地下空间集聚后会形成爆炸环境，本专利技术实施例针对井下的爆炸安全提供了一种井下可燃气体抑爆控制方法，通过本专利技术实施例提供的方法能够对现场各监测点可燃气体浓度信息的统计、查询、趋势分析，从而采取相应的抑爆手段，使得井下安全得到充分保障。可以理解的是，在进行抑爆控制之前，首先需要在井下安置若干个可燃气体监测装置，以监测井下一个空间范围内的可燃气体浓度，当可燃气体浓度的值超过本专利技术实施例的第一预设阈值时，此时可以判定存在爆炸风险，需要使用本专利技术实施例提供的抑爆控制方案进行抑爆控制。具体的第一预设阈值根据历史经验进行设置，本专利技术实施例对此不做具体限定。进一步的，若井下布置的其中一个监测点的可燃气体浓度值超过了第一预设阈值，那么判定此时需要进行主动抑爆，所述主动抑爆包括步骤S1-S3。具体的，步骤S1中，可以理解的是，井下可能会安装有多个监测装置，每个监测装置都有自己位置信息以及实时上报的可燃气体的浓度值，在本专利技术实施例中，将可燃气体的浓度值也称为可燃气体的浓度信息，将超过第一预设阈值的监测点称为目标监测点。在步骤S1中，根据目标监测点的位置信息和目标监测点对应的可燃气体浓度值，可以对抑爆响应时长进行计算，所述抑爆响应时长表示在时长范围内可以做出响应，使得爆炸不会发生，若在抑爆响应时长范围内未做出响应，则爆炸极大可能会发生。步骤S2中，所述抑爆气体的类型在本专利技术实施例中优选为二氧化碳或氮气，可以理解的是，不同的抑爆气体对于井下空间的影响不同，同时，二氧化碳和氮气只是本专利技术实施例优选的两种抑爆气体，具体的抑爆气体类型本专利技术实施例不做具体限定。井下空间体积可以直接获取，根据所述抑爆响应时长、抑爆气体的类型以及井下空间体积，确定不同的抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量，一般的，空间体积越大，抑爆响应时长越长，则抑爆气体释放速率越慢，抑爆气体释放量越多。步骤S3中，根据步骤S2确定的抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量进行抑爆气体释放，释放过程不一定是匀速释放，但需要尽可能的保证释放速率不发生太大波动。在释放过程中实时监测可燃气体的浓度值，一般的，根据本专利技术实施例步骤S2中确定的抑爆气体释放量释放后，所述监测点的可燃气体的浓度值小于第二预设阈值，但特殊情况下，若监测点的可燃气体的浓度值大于第二预设阈值，则需要增大抑爆气体释放量，使得所述监测点的可燃气体的浓度值一定小于第二预设阈值。其中，所述第二预设阈值由所述抑爆气体释放速率和所述抑爆气体释放量确定，一般的，释放速率越快，释放量越大，则第二预设阈值较低。具体的，根据空间中抑爆气体的含量和可燃气体的含量可以估算发生爆炸的概率上限和概率下限，而抑爆气体的含量是由抑爆气体的释放速度和释放量决定，在本专利技术实施例中，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下可燃气体抑爆控制方法，其特征在于，若监测到井下任一监测点可燃气体的浓度值达到第一预设阈值，则采用主动抑爆，所述主动抑爆包括：步骤S1、基于所述监测点的位置信息和可燃气体的浓度值，计算抑爆响应时长；步骤S2、基于所述抑爆响应时长、抑爆气体的类型以及井下空间体积，确定抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量；步骤S3、按照所述抑爆气体的释放速率和所述抑爆气体释放量进行抑爆气体释放，以使所述监测点的可燃气体的浓度值小于第二预设阈值，所述第二预设阈值由所述抑爆气体释放速率和所述抑爆气体释放量确定。

【技术特征摘要】
1.一种井下可燃气体抑爆控制方法，其特征在于，若监测到井下任一监测点可燃气体的浓度值达到第一预设阈值，则采用主动抑爆，所述主动抑爆包括：步骤S1、基于所述监测点的位置信息和可燃气体的浓度值，计算抑爆响应时长；步骤S2、基于所述抑爆响应时长、抑爆气体的类型以及井下空间体积，确定抑爆气体释放速率和抑爆气体释放量；步骤S3、按照所述抑爆气体的释放速率和所述抑爆气体释放量进行抑爆气体释放，以使所述监测点的可燃气体的浓度值小于第二预设阈值，所述第二预设阈值由所述抑爆气体释放速率和所述抑爆气体释放量确定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若监测到井下所有监测点可燃气体的浓度值均未达到第一预设阈值，则采用被动抑爆，所述被动抑爆包括：基于所有监测点的可燃气体的浓度值，获取井下的可燃气体浓度分布；若判断获知井下的可燃气体浓度分布不均，则进行抑爆气体释放。若任一可燃气体浓度差大于第三预设阈值，则进行抑爆气体释放。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：基于所述监测点的位置信息，确定所述监测点距离运维中心的距离；基于所述监测点距离所述运维中心的距离和所述监测点对应的可燃气体的浓度值，估算抑爆响应时长的最大值和最小值；将抑爆响应时长的最小值作为抑爆响应时长。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：S21、基于井下空间体积和可燃气体的浓度值，确定可燃气体在井下空间的总量；S22、基于所述抑爆气体的类型和可燃气体在井下空间的总量，确定抑爆气体释放量；S23、基于所述抑爆气体释放量和所述抑爆响应时长，确定...

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