一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统技术方案

本发明专利技术涉及管道压力监管技术领域，用于解决现有技术中的管道压力监管系统，缺少对管道内压力波动的主动捕捉识别能力的问题，具体为一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统；本发明专利技术中，分别监管管道内压力波动变化速度，压力波动发生的频次以及压力波动时的最大波动压力，能够对管道中的压力变化做出多方位检测，保证管道压力监管的全面性，还通过波动速度、波动频率以及波动峰值的不同危害性，使得运行异常反馈单元出现不同的危险反馈等级，则通过不同的危险反馈等级对管理人员进行不同程度的提醒，并通过结合管道环境数据，在对管道的运行状态进行监管分析时，能够删除因温度变化而导致管道压力变化，保证管道压力监管系统的准确性。统的准确性。统的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统


[0001]本专利技术涉及管道压力监管
，具体为一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统。

技术介绍

[0002]随着工业的发展，测量流体的流量参数是工业测量中最重要的环节之一，在生产、生活中，工化气体、天然气等均是经由管道运输，管道的气体流量压力检测也变得极为重要；但现有技术中的管道流量压力监管系统仍存在不足之处，目前的管道压力综合监管系统只能简单的做到对管内压力的显示以及高压、低压报警，而对于管道内压力的短时间、高频次的波动缺少主动捕捉识别能力，使得管道流量压力监管系统功能过于单一，难以全面的反映出管道运行中的安全隐患；
[0003]针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术中，通过对管道中压力波动速度、压力波动频率以及压力波动峰值进行监测分析，分别监管管道内压力波动变化速度，压力波动发生的频次以及压力波动时的最大波动压力，能够对管道中的压力变化做出多方位检测，保证管道压力监管的全面性，还通过波动速度、波动频率以及波动峰值的不同危害性，使得运行异常反馈单元出现不同的危险反馈等级，则通过不同的危险反馈等级对管理人员进行不同程度的提醒，并通过结合管道环境数据，能够清楚的了解到由于管道内环境温度变化而导致管道压力波动，在对管道的运行状态进行监管分析时，能够删除因温度变化而导致管道压力变化，保证管道压力监管系统的准确性，解决现有技术中的管道压力监管系统，缺少对管道内压力波动的主动捕捉识别能力，功能过于单一的问题，而提出一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统，包括管道数据监控单元、数据分析处理单元、运行异常反馈单元、影响因素判别单元和结果输出单元，所述管道数据监控单元用于对管道运行数据和管道环境数据进行监控，其中管道运行数据包括管道压力、管道压力波动值和管道运行时间轴，管道环境数据为管道内部温度，其中管道压力和管道压力波动值均标记在管道运行时间轴上，管道压力波动值为在一定时间内管道压力的变化值，所述管道数据监控单元将管道运行数据和管道环境数据发送至数据分析处理单元；
[0007]所述数据分析处理单元接收到管道运行数据和管道环境数据，对管道运行数据中的管道压力进行分析，判断当前的管道压力是否在允许的范围内，并根据判断结果生成相应的欠压信号、超压信号或压力正常信号，所述数据分析处理单元对管道运行数据中的管道压力波动值进行分析，根据管道压力的变化值以及变化值在时间轴上的时间跨度，分析管道压力的波动速度，同时根据管道压力波动值的波峰及波谷数量对管道压力的波动频率进行分析，根据管道压力波动值的波峰及波谷高度对管道压力的波动峰值进行分析，并将
波动速度、波动频率和波动峰值同时发送至运行异常反馈单元和影响因素判别单元，另外再将管道环境数据发送至影响因素判别单元；
[0008]所述运行异常反馈单元用于对波动速度、波动频率和波动峰值进行量化分析，根据分析的结果判断管道是否存在运行异常的情况以及该运行异常情况的危险等级，根据运行异常情况生成相应的危险等级信号，并将危险等级信号发送至结果输出单元；
[0009]所述影响因素判别单元接收到管道环境数据后，将管道环境数据的中的管道内部温度与波动速度、波动频率和波动峰值进行对比分析，获取到管道内部温度与波动速度、波动频率和波动峰值之间的关联性，并根据其关联性生成相应的高关联性变化，并将高关联性变化发送至结果输出单元；
[0010]所述结果输出单元获取到危险等级信号和高关联性变化后，将危险等级信号和高关联性变化进行综合后发送至管理员的终端设备。
[0011]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述数据分析处理单元将当前的管道压力与管道压力阈值范围进行比较，若当前的管道压力处于管道压力阈值范围内，则生成压力正常信号，若管道压力低于管道压力阈值范围中的最小值，则生成欠压信号，若管道压力高于管道压力阈值范围中的最大值，则生成超压信号。
[0012]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述数据分析处理单元将管道压力发生变化的时间点作为起点，将管道压力发生反向变化或管道压力变为平稳值的时间点作为终点，计算起点与终点之间的时间跨度T以及管道压力变化的数值F，通过公式计算管道压力变化的速度V，V＝F/T；
[0013]所述数据分析处理单元选取一个分析周期的时间轴长度，将该时间轴长度上所对应的管道压力作为一个分析周期，在该分析周期内，管道压力开始上升的点作为上扬段起点，由上升转至下降或停止上升的点记为上扬段终点，管道压力开始下降的点作为下降段起点，由下降转为上升的或停止下降的点记为下降段终点，由上扬段转为下降段的点记录为波峰点，由下降段转为上扬段的点记录为波谷点，统计一个分析周期内出现的所有波峰点数量和波谷点数量之和，并将其记录为波动频率；
[0014]所述数据分析处理单元在一个分析周期内选取所有波峰点中管道压力最高的点作为上波动峰值，选取所有波谷点中管道压力最低的点作为下波动峰值。
[0015]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述运行异常反馈单元将波动速度与预设的波动速度阈值对比，若波动速度≥预设的波动速度阈值，则生成压力骤变信号，若波动速度＜预设的波动速度阈值，则不作出反应；
[0016]所述运行异常反馈单元将波动频率与预设的波动频率阈值进行对比，若波动频率≥预设的波动频率阈值，则生成高频变压信号，若波动频率＜预设的波动频率阈值，则不作出反应；
[0017]所述运行异常反馈单元将波动峰值与预设的波动峰值阈值范围进行比对，若上波动峰值≥预设的波动峰值阈值范围中的最大值，则生成高压信号，若下波动峰值≤预设的波动峰值阈值范围中的最小值，则生成低压信号，若上波动峰值与下波动峰值均处于预设的波动峰值阈值范围内，则不作出反应。
[0018]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述运行异常反馈单元生成高压信号的同时生成压力骤变信号或高频变压信号时，生成高危等级信号；所述运行异常反馈单元生成低压
信号、高频变压信号、压力骤变信号中的任意一个或多个时，生成低危等级信号；所述运行异常反馈单元未生成高压信号、低压信号、高频变压信号、压力骤变信号时，生成正常运行信号。
[0019]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述影响因素判别单元根据PV＝nRT计算出管道内压力变化与温度变化的关系，并将与温度变化完全重合的波动速度、波动频率标记为高关联性变化，将高关联性变化发送至结果输出单元。
[0020]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述结果输出单元在接收到高危等级信号或低危等级信号后，将高危等级信号或低危等级信号中的高关联性变化所对应的高频变压信号、压力骤变信号删除，并对删除后的高危等级信号或低危等级信号进行重新判定，并将重新判定后的高危等级信号、低危等级信号或正常运行信号以及高关联性变化发送至管理员的终端设备。
[0021]该气体流量及管道压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统，其特征在于，包括管道数据监控单元、数据分析处理单元、运行异常反馈单元、影响因素判别单元和结果输出单元，所述管道数据监控单元用于对管道运行数据和管道环境数据进行监控，其中管道运行数据包括管道压力、管道压力波动值和管道运行时间轴，管道环境数据为管道内部温度，其中管道压力和管道压力波动值均标记在管道运行时间轴上，管道压力波动值为在一定时间内管道压力的变化值，所述管道数据监控单元将管道运行数据和管道环境数据发送至数据分析处理单元；所述数据分析处理单元接收到管道运行数据和管道环境数据，对管道运行数据中的管道压力进行分析，判断当前的管道压力是否在允许的范围内，并根据判断结果生成相应的欠压信号、超压信号或压力正常信号，所述数据分析处理单元对管道运行数据中的管道压力波动值进行分析，根据管道压力的变化值以及变化值在时间轴上的时间跨度，分析管道压力的波动速度，同时根据管道压力波动值的波峰及波谷数量对管道压力的波动频率进行分析，根据管道压力波动值的波峰及波谷高度对管道压力的波动峰值进行分析，并将波动速度、波动频率和波动峰值同时发送至运行异常反馈单元和影响因素判别单元，另外再将管道环境数据发送至影响因素判别单元；所述运行异常反馈单元用于对波动速度、波动频率和波动峰值进行量化分析，根据分析的结果判断管道是否存在运行异常的情况以及该运行异常情况的危险等级，根据运行异常情况生成相应的危险等级信号，并将危险等级信号发送至结果输出单元；所述影响因素判别单元接收到管道环境数据后，将管道环境数据的中的管道内部温度与波动速度、波动频率和波动峰值进行对比分析，获取到管道内部温度与波动速度、波动频率和波动峰值之间的关联性，并根据其关联性生成相应的高关联性变化，并将高关联性变化发送至结果输出单元；所述结果输出单元获取到危险等级信号和高关联性变化后，将危险等级信号和高关联性变化进行综合后发送至管理员的终端设备。2.根据权利要求1所述的一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统，其特征在于，所述数据分析处理单元将当前的管道压力与管道压力阈值范围进行比较，若当前的管道压力处于管道压力阈值范围内，则生成压力正常信号，若管道压力低于管道压力阈值范围中的最小值，则生成欠压信号，若管道压力高于管道压力阈值范围中的最大值，则生成超压信号。3.根据权利要求1所述的一种气体流量及管道压力的综合监管反馈系统，其特征在于，所述数据分析处理单元将管道压力发生变化的时间点作为起点，将管道压力发生反向变化或管道压力变为平稳值的时间点作为终点，计算起点与终点之间的时间跨度T以及管道压力变化的数值F，通过公式计算管道压力变化的速度V，V＝F/T；所述数据分析处理单元选取一个分析周期的时间轴长度，将该时间轴长度上所对应的管道压力作为一个分析周期，在该分析周期内，管道压力开始上升的点作为上扬段起点，由上升转至下降或停止上升的点记为上扬段终点，管道压力开始下降的点作为下降段起点，由下降转为上升的或停止下降的点记为下降段终点，由上扬段转为下降段的点记录为波峰点，由下降段转为上扬段的点记录为波谷点，统计一个分析周期内出现的所有波峰点数量和波谷点数量之和，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜虎，
申请(专利权)人：天武测控江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：