本發(fā)明涉及燃氣管道監(jiān)測，具體為一種燃氣管道安全監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，天然氣用氣量逐年提升，其在工商業(yè)和城鎮(zhèn)居民的能源消費比重大幅度提高，但燃氣是易燃、易爆、有毒的危險品，燃氣管網(wǎng)的安全運行關(guān)系到社會生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)的安全，其出現(xiàn)風險問題的因素分布在企業(yè)運行過程中的方方面面。特別是城市管網(wǎng)逐年老舊、第三方施工單位的野蠻施工所造成的泄露、爆燃事故屢見不鮮。因此，如何有效地管控風險、消除風險，是企業(yè)一直面對的問題，做好燃氣管道的監(jiān)測，是保證燃氣使用安全的重要前提。

2、然而現(xiàn)有燃氣管道大多采用法蘭連接，當其遇到地震災害等震源時，其連接處容易發(fā)生徑向變形，從而造成管道連接處出現(xiàn)燃氣泄露的問題，引發(fā)爆燃事故，而現(xiàn)有的監(jiān)測設施無法對其連接處進行有效的監(jiān)測管控。為此，對于城市燃氣管網(wǎng)的建設發(fā)展提供一種燃氣管道安全監(jiān)測系統(tǒng)及方法，以保障供氣管道與用戶安全。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種燃氣管道安全監(jiān)測系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所提到的技術(shù)問題。

2、一種燃氣管道安全監(jiān)測方法，所述方法包括以下步驟：

3、在每一管道連接處安裝若干組數(shù)據(jù)采集模塊，并設定所述數(shù)據(jù)采集模塊的監(jiān)測周期以及監(jiān)測閾值；

4、所述數(shù)據(jù)采集模塊在所述監(jiān)測周期內(nèi)連續(xù)性獲取對應的所述管道連接處的形變量，并基于獲取到的所述形變量的模擬信號變化離散程度來判斷是否存在震源以及基于每一管道連接處得到的所述形變量來判斷震源位置；

5、若所述形變量的模擬信號變化離散程度趨于集中，則存在震源，繼續(xù)循環(huán)若干個所述監(jiān)測周期獲取所述形變量，直至所述震源消除；若基于每一管道連接處得到的所述形變量中的一個管道連接處得到的所述形變量向相連的兩側(cè)具有傳遞衰減趨勢時，則該管道連接處為震源位置；

6、若所述形變量的模擬信號變化離散程度趨于發(fā)散，則不存在震源，然后獲取當前所述形變量并判斷其是否超出所述監(jiān)測閾值；

7、若當前獲取到的所述形變量未超出所述監(jiān)測閾值，則判定管道連接處未發(fā)生燃氣泄露，進入下一個所述監(jiān)測周期；

8、若當前獲取到的所述形變量超出所述監(jiān)測閾值，則判定管道連接處發(fā)生燃氣泄露，此時形成控制指令并下發(fā)至管道啟閉控制終端控制相應管道關(guān)閉。

9、可選地，所述形變量為位移量和/或應變量，其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊在所述監(jiān)測周期內(nèi)連續(xù)性獲取所述形變量的方法為：

10、通過應變片傳感器檢測所述管道連接處沿徑向產(chǎn)生的應變力大小，得到應變量；

11、通過位移傳感器檢測所述管道連接處沿軸線方向產(chǎn)生的位移大小，得到位移量。

12、可選地，判定管道連接處發(fā)生燃氣泄露時，連續(xù)性獲取若干組所述形變量與所述監(jiān)測閾值之間的差值絕對值，并判斷若干組所述差值絕對值是否均大于0；

13、如果若干組所述差值絕對值均大于0，則生成報警指令并下發(fā)至所述管道啟閉控制終端和報警器，以使所述管道啟閉控制終端控制管道處于關(guān)閉狀態(tài)，并控制所述報警器發(fā)出警報；

14、如果其中任意一組所述差值絕對值等于0，則生成正常運行指令下發(fā)至所述管道啟閉控制終端控制管道處于開啟狀態(tài)。

15、可選地，若連續(xù)兩個所述監(jiān)測周期內(nèi)均監(jiān)測到存在所述震源，則獲取當前的所述形變量，并判斷當前獲取到的所述形變量是否超出所述監(jiān)測閾值；

16、若當前獲取到的所述形變量超出所述監(jiān)測閾值，則判定管道連接處發(fā)生燃氣泄露；

17、若當前獲取到的所述形變量未超出所述監(jiān)測閾值，則判定管道連接處未發(fā)生燃氣泄露。

18、可選地，在相鄰兩個管道的法蘭連接處沿其軸線方向均勻安裝四組所述數(shù)據(jù)采集模塊，并將四組所述數(shù)據(jù)采集模塊檢測到的最大一組所述形變量作為當前的所述形變量。

19、一種燃氣管道安全監(jiān)測系統(tǒng)，應用于上述所述的方法中，所述系統(tǒng)包括：

20、數(shù)據(jù)采集模塊，用于檢測管道連接處的形變量；

21、設定模塊，連接至所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于設定所述數(shù)據(jù)采集模塊的監(jiān)測周期以及監(jiān)測閾值；

22、判定模塊，連接至所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述設定模塊，基于所述數(shù)據(jù)采集模塊獲取到的所述形變量的模擬信號變化離散程度判斷是否存在震源；基于每一管道連接處得到的所述形變量中的一個管道連接處得到的所述形變量向相連的兩側(cè)具有傳遞衰減趨勢時，則該管道連接處為震源位置；以及比對當前獲取到的所述形變量與所述監(jiān)測閾值的大小判定管道連接處是否發(fā)生燃氣泄露；

23、控制模塊，連接至所述判定模塊，用于所述管道連接處發(fā)生燃氣泄露時形成控制指令并下發(fā)至管道啟閉控制終端控制相應管道關(guān)閉。

24、可選地，所述控制指令具有：

25、報警指令，所述報警指令為連續(xù)性獲取到的若干組所述形變量與所述監(jiān)測閾值的差值絕對值均大于0時，所述管道啟閉控制終端控制管道處于關(guān)閉狀態(tài)，并控制報警器發(fā)出警報；

26、正常運行指令，所述正常運行指令為連續(xù)性獲取到的若干組所述形變量與所述監(jiān)測閾值的差值絕對值中任意一組等于0時，所述管道啟閉控制終端控制管道處于開啟狀態(tài)。

27、可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊安裝在相鄰兩個管道的法蘭連接處并沿其軸線方向開設的安裝孔內(nèi)，所述安裝孔的兩端分別貫穿兩個法蘭盤，所述安裝孔的兩端位于兩個所述法蘭盤的相背兩側(cè)分別設置有限位槽，所述數(shù)據(jù)采集模塊具有：

28、多個中心管，所述中心管位于所述安裝孔內(nèi)，所述中心管的一端延伸至其中一個所述限位槽內(nèi)安裝有固定部，所述中心管的另一端延伸至另一個所述限位槽內(nèi)安裝有堵蓋；

29、多個應變片傳感器，所述應變片傳感器安裝在所述中心管的外周上，所述應變片傳感器與所述安裝孔的內(nèi)壁緊密貼合，所述應變片傳感器用于檢測兩個所述法蘭盤之間沿徑向產(chǎn)生的應變力信號；

30、多個位移傳感器，所述位移傳感器安裝在所述固定部靠近所述中心管的一端，所述位移傳感器用于檢測所述固定部與所述堵蓋之間沿軸線方向產(chǎn)生的位移信號；

31、處理器，所述處理器內(nèi)設置有第一檢測陣列和第二檢測陣列；

32、所述第一檢測陣列包括：

33、若干個第一檢測器，每一第一檢測器具有依據(jù)應變片傳感器安裝位置設定的第一編碼，且所述第一檢測器依據(jù)所述第一編碼與對應的應變片傳感器連接，用于獲取變片傳感器的應變力信號；

34、第一處理部，連接若干個第一檢測器，接收所述應變力信號，通過應變力信號來判斷兩個所述法蘭盤之間沿徑向產(chǎn)生應變力大小，通過所述應變力大小以及第一編碼來確定應變力的集中方位；

35、所述第二檢測陣列包括：

36、若干個第二檢測器，每一第二檢測器具備依據(jù)位移傳感器的布設位置設定的第二編碼，且所述第二檢測器依據(jù)所述第二編碼與對應的位移傳感器連接，用于獲取位移傳感器的位移信號；

37、第二處理部，連接若干個第一檢測器，接收所述位移信號，通過所述位移信號來判斷所述固定部與所述堵蓋之間沿軸線方向產(chǎn)生的位移大小，通過所述位移大小以及第二編碼來確定位移偏移的集中方位。

38、可選地，所述處理器中還設置有：

39、第一比較單元，連接所述第一檢測陣列設置的第一處理部，用于獲取每一管道連接處得到的兩個所述法蘭盤之間沿徑向產(chǎn)生應變力大小的第一平均值，并基于得到的多個所述第一平均值進行比較得到多個所述第一平均值中的最大值，并引出第一平均值中的最大值所對應的第一編碼；

40、第一判斷單元，通過引出第一平均值中的最大值所對應的第一編碼，通過第一編碼來判定自第一平均值中的最大值起向兩側(cè)對應的兩個所述法蘭盤之間沿徑向產(chǎn)生應變力大小的第一平均值是否存在衰減趨勢，若存在，則該第一編碼對應的安裝位置為震源位置。

41、可選地，所述處理器中還設置有：

42、第二比較單元，連接所述第二檢測陣列設置的第二處理部，用于獲取每一管道連接處得到的所述固定部與所述堵蓋之間沿軸線方向產(chǎn)生的位移大小的第二平均值，并基于得到的多個所述第二平均值進行比較得到多個所述第二平均值中的最大值，并引出第二平均值中的最大值所對應的第二編碼；

43、第二判斷單元，通過引出第二平均值中的最大值所對應的第二編碼，通過第二編碼來判定自第二平均值中的最大值起向兩側(cè)對應的所述固定部與所述堵蓋之間沿軸線方向產(chǎn)生的位移大小的第二平均值是否存在衰減趨勢，若存在，則根據(jù)第二平均值的衰減趨勢來判斷震源的振動等級。

44、本發(fā)明能產(chǎn)生的有益效果包括：

45、本發(fā)明所提供的一種燃氣管道安全監(jiān)測系統(tǒng)及方法，通過獲取管道連接處的形變量來實時監(jiān)測燃氣管道的密封性能，從而保證對管道連接處的燃氣泄露情況進行提前預測，并基于獲取到的形變量的模擬信號變化離散程度來判斷是否存在震源，以消除震源所引起的管道連接處產(chǎn)生臨時性的形變量造成系統(tǒng)誤判，提高監(jiān)測精度，保障供氣管道與用戶安全。