天然气长距离输送安全监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种天然气长距离输送安全监控系统，包括上位监控计算机、多个远程终端控制单元和多个信号检测单元，多个远程终端控制单元均通过GPRS网络和Internet网络与上位监控计算机无线连接，每个远程终端控制单元均与多个信号检测单元连接；远程终端控制单元包括处理器模块和电源模块，以及与处理器模块相接的数据存储模块、RS-232总线通信模块、RS-485总线通信模块、GPRS无线通信模块、模拟量输入接口电路模块、数字量输入接口电路模块、时钟模块和数字量输出接口电路模块；信号检测单元包括流量计和压力变送器。本实用新型专利技术实现方便且成本低，功耗低，节约能源，工作可靠性高，实用性强，推广应用价值高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

天然气长距离输送安全监控系统
本技术涉及智能控制
，尤其是涉及一种天然气长距离输送安全监控系统。
技术介绍
天然气从矿井中开采出来，需要送给用户，这就是天然气的输送，按输送的方式可分为三类1、管线输送用管线输送天然气；2、液化运输将天然气液化，然后用液化甲烷船，跨海运送到世界各地；3、压缩输送将天然气加压至20Mpa充装到特制高压钢瓶罐内汽车运输；其中，作为当今世界的五大运输方式(铁路、公路、水运、航运和管线输送)之一的管线输送具有安全性高、能耗低、输送量大、成本低和经济效益好等优势，是输送天然气的最佳手段。但是，天然气输送管线在服役过程中，由于腐蚀、磨损以及意外损伤等因素，不可避免会造成管线的局部减薄、损坏甚至发生泄漏事故，轻则影响天然气的输送、供应，重则会造成输送系统的瘫痪甚至起火、爆炸等事故。为了解决这一问题，就需要开发天然气长距离输送安全监控系统，以保证天然气输送管线的安全运行，防止意外事故的发生。现有技术中有用于解决这一问题的天然气长距离输送安全监控系统，但还存在着结构复杂、一次性建设投资大、功耗大、可靠性差等缺陷和不足，限制了其推广使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种天然气长距离输送安全监控系统，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，功耗低，节约能源，工作可靠性高，实用性强，推广应用价值高。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于包括上位监控计算机、多个远程终端控制单元和多个布设在天然气输送管线上的信号检测单元，多个所述远程终端控制单元均通过GPRS网络和Internet 网络与所述上位监控计算机无线连接，每个所述远程终端控制单元均与多个所述信号检测单元连接；所述远程终端控制单元包括处理器模块和为远程终端控制单元中各用电模块供电的电源模块，以及与处理器模块相接的数据存储模块、RS-232总线通信模块、RS-485总线通信模块和GPRS无线通信模块，所述处理器模块的输入端接有模拟量输入接口电路模块、数字量输入接口电路模块和用于为远程终端控制单元提供实时时钟信号的时钟模块， 所述处理器模块的输出端接有数字量输出接口电路模块；所述信号检测单元包括用于对天然气输送管线中的天然气流量进行检测的流量计和用于对天然气输送管线中的气压进行检测的压力变送器，所述流量计和压力变送器均通过RS-485总线与RS-485总线通信模块相接。上述的天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于所述处理器模块为单片机 MSP430F149。上述的天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于所述电源模块为太阳能充电电池。上述的天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于所述数据存储模块为铁电存储器。上述的天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于所述RS-485总线通信模块主要由芯片MAX3485构成。上述的天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于所述时钟模块主要由芯片 PCF8563 构成。本技术与现有技术相比具有以下优点I、本技术结构简单，设计合理，实现方便且成本低。2、本技术处理器模块采用单片机MSP430F149，MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，数据处理速度快且整体功耗大大降低，数据传输的实时性好，能够将信号检测单元检测到的数据准确及时地传输给上位监控计算机；最小空载功耗可降低至4MA之下(目前普通为200MA)，在野外不便于供电的场所采用太阳能充电电池供电，无需经常检修或维护，节约能源，且降低了维护成本。3、本技术数据存储模块采用铁电存储器，数据的存储掉电不丢失，增强了存储数据的安全性。4、本技术采用GPRS网络和Internet网络进行数据的无线传输，无需布线，也无需投资建设通信基站，实现方便，而且数据传输的稳定性和可靠性高，数据传输量不受限制。5、本技术的实用性强，能够及时可靠地检测到天然气输送管线是否发生了泄露并判断出泄露位置，能够及时地通知工作人员尽早采取相应措施，避免影响天然气的输送、供应，防止引起起火，爆炸等事故，推广应用价值高。综上所述，本技术结构简单，设计合理，实现方便且成本低，功耗低，节约能源，工作可靠性高，实用性强，推广应用价值高。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图I为本技术的电路原理框图。图2为本技术远程终端控制单元与信号检测单元的连接关系示意图。附图标记说明I一上位监控计算机；2—远程终端控制单兀；2_1—处理器模块；2-2-电源模块； 2-3-数据存储模块；2-4—RS-232总线通信模块；2-5—RS-485总线通信模块；2-6—GPRS无线通信模块；2-7—模拟量输入接口电路模块；2-8—数字量输入接口电路模块；2-9—时钟模块；2-10—数字量输出接口电路模块；3一彳目号检测单兀；3-1—流量计； 3-2—压力变送器； 4一GPRS网络；5—Internet 网络。具体实施方式如图I和图2所示，本技术包括上位监控计算机I、多个远程终端控制单元2 和多个布设在天然气输送管线上的信号检测单元3，多个所述远程终端控制单元2均通过 GPRS网络4和Internet网络5与所述上位监控计算机I无线连接，每个所述远程终端控制单元2均与多个所述信号检测单元3连接；所述远程终端控制单元2包括处理器模块2-1 和为远程终端控制单元2中各用电模块供电的电源模块2-2，以及与处理器模块2-1相接的数据存储模块2-3、RS-232总线通信模块2-4、RS-485总线通信模块2_5和GPRS无线通信模块2-6，所述处理器模块2-1的输入端接有模拟量输入接口电路模块2-7、数字量输入接口电路模块2-8和用于为远程终端控制单元2提供实时时钟信号的时钟模块2-9，所述处理器模块2-1的输出端接有数字量输出接口电路模块2-10 ;所述信号检测单元3包括用于对天然气输送管线中的天然气流量进行检测的流量计3-1和用于对天然气输送管线中的气压进行检测的压力变送器3-2，所述流量计3-1和压力变送器3-2均通过RS-485总线与 RS-485总线通信模块2-5相接。本实施例中，所述处理器模块2-1为单片机MSP430F149。MSP430F149是一个16位的、具有精简指令集的、超低功耗的混合型单片机，数据处理速度快且整体功耗大大降低， 最小空载功耗可降低至4MA之下(目前普通为200MA)。所述电源模块2_2为太阳能充电电池，利用太阳能充电，有助于节约能源。所述数据存储模块2-3为铁电存储器，数据的存储掉电不丢失，增强了存储数据的安全性。所述RS-485总线通信模块2-5主要由芯片MAX3485 构成。所述时钟模块2-9主要由芯片PCF8563构成，芯片PCF8563为宽电源输入时钟芯片， 能够为该远程终端控制单元提供高精度可靠时钟。具体实施时，天然气输送管线上每隔一段距离就设置有一个信号检测单元3，每10 255个信号检测单元3连接一个远程终端控制单元。本技术的工作原理及工作过程是信号检测单元3中的流量计3-1对其所在位置处的一段天然气输送管线中的天然气流量进行实时检测并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于：包括上位监控计算机（1）、多个远程终端控制单元（2）和多个布设在天然气输送管线上的信号检测单元（3），多个所述远程终端控制单元（2）均通过GPRS网络（4）和Internet网络（5）与所述上位监控计算机（1）无线连接，每个所述远程终端控制单元（2）均与多个所述信号检测单元（3）连接；所述远程终端控制单元（2）包括处理器模块（2?1）和为远程终端控制单元（2）中各用电模块供电的电源模块（2?2），以及与处理器模块（2?1）相接的数据存储模块（2?3）、RS?232总线通信模块（2?4）、RS?485总线通信模块（2?5）和GPRS无线通信模块（2?6），所述处理器模块（2?1）的输入端接有模拟量输入接口电路模块（2?7）、数字量输入接口电路模块（2?8）和用于为远程终端控制单元（2）提供实时时钟信号的时钟模块（2?9），所述处理器模块（2?1）的输出端接有数字量输出接口电路模块（2?10）；所述信号检测单元（3）包括用于对天然气输送管线中的天然气流量进行检测的流量计（3?1）和用于对天然气输送管线中的气压进行检测的压力变送器（3?2），所述流量计（3?1）和压力变送器（3?2）均通过RS?485总线与RS?485总线通信模块（2?5）相接。...

【技术特征摘要】
1.一种天然气长距离输送安全监控系统，其特征在于包括上位监控计算机(I)、多个远程终端控制单元(2)和多个布设在天然气输送管线上的信号检测单元(3)，多个所述远程终端控制单元(2)均通过GPRS网络(4)和Internet网络(5)与所述上位监控计算机(I) 无线连接，每个所述远程终端控制单元(2 )均与多个所述信号检测单元(3 )连接；所述远程终端控制单元(2)包括处理器模块(2-1)和为远程终端控制单元(2)中各用电模块供电的电源模块(2-2)，以及与处理器模块(2-1)相接的数据存储模块(2-3)、RS-232总线通信模块(2-4)、RS-485总线通信模块(2-5)和GPRS无线通信模块(2_6)，所述处理器模块(2_1) 的输入端接有模拟量输入接口电路模块(2-7)、数字量输入接口电路模块(2-8)和用于为远程终端控制单元(2)提供实时时钟信号的时钟模块(2-9)，所述处理器模块(2-1)的输出端接有数字量输出接口电路模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泞，
申请(专利权)人：西安奥益达石油技术开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：