樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統技術方案

本實用新型專利技術涉及公共安全領域的管道泄漏檢測識別技術，具體涉及樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統，主要解決目前從地下管道輸出到達用戶的這段管道的泄漏檢測鮮有研究的問題。系統包括：監測設備、關斷裝置、排氣裝置、通信模塊、顯示模塊和數據處理單元。通過次聲波分析樓宇管道氣體排放量、排放時間，確定其泄漏點。并在管井低端安裝氣體傳感器檢測其濃度，檢測超過一定閾值后，啟動排氣裝置，排出危險氣體，同時切斷電磁閥，避免危險氣體繼續集聚。本實用新型專利技術能夠實時監測管道泄漏并及時排出危險氣體，能夠對管道燃氣供給類型的所有樓宇實施預警安全管理，適應城市安民需求，系統切實可行，具有很好的推廣價值。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及公共安全領域的管道泄漏檢測識別技術，是一種涉及樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統。
技術介紹
在當今人們生活中，煤制氣、天然氣產品，由于它的方便使用、經濟、衛生等優點，已經成為城鄉居民生活中不可缺的普及使用產品，特別是管道供給的煤制氣天然氣產品，由于它直接向居民家庭供氣，給居民生活帶來了極大的便利。但是，任何事物都有它的兩面性，管道供給的煤制氣天然氣產品，在為居民帶來便利和經濟實惠的同時，由于它的不間斷供給功能，一旦操作不當，不單是損失的問題，還會威脅到人民生命安全、影響到社會穩定，對社會的危害是極其嚴重的。如何在遵守事物規律的前提下，用科學的方法讓其更好的為社會服務造福于民。為此，對樓宇內煤制氣天然氣輸送管道冒漏時泄漏濃度預定值檢測，建立自動報警和系統功能自動排氣處置，預防氣體泄漏進入空氣后濃度升高時發生自爆現象等問題就顯得尤其重要。目前，市面上已經出現家用煤制氣天然氣泄漏檢測及報警裝置產品，可以監測廚房天然氣泄漏，在天然氣濃度到達一定值后，氣體檢測器件將會及時做出反應，發出報警信號，提醒用戶盡快處理；科技工作者對樓宇外煤制氣天然氣管道在長輸和短輸管網監測方面的單項研究，也取得了一定的進展。然而，從進入樓宇開始的輸氣管道至進入各樓層用戶以外的管道冒漏監測管理，卻鮮有人研究，由于這段管網為了居民使用氣體而鋪設，從技術層面難以區分住戶用氣和管道漏氣的關系，這段管道與居住用戶交替在一起，稍有問題發生，后果將不堪設想。這個問題的解決將從根上解決輸氣管網安防智能化全流程無縫銜接。
技術實現思路
本技術的目的在于對目前天然氣泄漏檢測研究做進一步補充，提供一種樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統，具體技術方案為：樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統包括：監測設備，安裝于管道上，對泄漏信號進行檢測；關斷裝置，用于切斷管道通路；排氣裝置，用于在泄漏氣體濃度達到一定范圍時排出危險氣體；通信模塊，用于跟上位機通信，傳送數據或接受指令；顯示模塊，用于顯示當前是否有泄漏點及泄漏點位置；和數據處理單元，用于處理傳感器探測的數據并控制各模塊動作；監測設備、關斷裝置、排氣裝置、通信模塊和顯示模塊分別于數據處理單元連接。進一步地，所述監測設備包括：次聲波傳感器，安裝于管道底端和頂端，對管道內次聲波信號進行檢測；和氣體傳感器，安裝于管道底端，用于檢測泄漏的天然氣。進一步地，所述次聲波傳感器接收的聲波頻率為0～20Hz。進一步地，所述氣體傳感器為半導氣體傳感器、電化學氣體傳感器、紅外線氣體傳感器和激光氣體傳感器中的一種。進一步地，所述關斷裝置為電磁閥。進一步地，所述關斷裝置安裝于樓宇間總管道上或通往住戶的管道上。進一步地，所述排氣裝置為排氣扇。進一步地，所述通信模塊為有線通訊方式或無線通訊方式。進一步地，所述數據處理單元包括FPGA或DSP。進一步地，還包括蜂鳴器或聲光報警器，當出現泄漏時，發出鳴響或聲光報警信號。用戶使用天然氣的時間是間斷的，而天然氣管道若是出現泄漏，則是連續的。利用這種間斷性和連續性的區別，通過次聲波分析樓宇管道氣體排放量、排放時間，確定其泄漏點。某個點的漏氣時間超過預設時間后，可將其判定為是泄漏點。天然氣泄漏后，會在管井內下沉，此時，通過氣體傳感器檢測其濃度，超過一定閾值后，啟動排氣裝置，排出危險氣體，同時關閉電磁閥，切斷主管道氣體供給。避免危險氣體繼續集聚。本技術能夠實時監測管道泄漏并及時排出危險氣體，與現有技術相比，本技術泄漏檢測系統簡單、易行，能夠適應城市管道結構；且填補了目前天然氣監測系統的空白，使從地上到地下、從輸送端到用戶端連接成監控網絡；該系統能夠快速、靈敏、準確的確定泄漏點，方便安裝，具有很好的推廣價值。附圖說明圖1為本技術結構示意圖。圖2為本技術原理示意圖。圖中，1次聲波傳感器，2氣體傳感器，3排氣裝置。具體實施方式下面結合具體實施例和附圖對本技術做進一步說明。如圖1-2所示，樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統包括：監測設備、關斷裝置、排氣裝置3、通信模塊、顯示模塊和數據處理單元，監測設備、關斷裝置、排氣裝置3、通信模塊和顯示模塊分別于數據處理單元連接。其中，監測設備包括次聲波傳感器1和氣體傳感器2。實施例一次聲波傳感器1安裝于管道底端和頂端，對管道內次聲波信號進行檢測；紅外氣體傳感器安裝于管道底端，用于檢測泄漏的天然氣；電磁閥安裝通往該棟建筑物的總管路上，檢測到天然氣泄漏時，直接切斷總管路；通信模塊為有線通訊方式，通過數據線與上位機連接，傳送傳感器數據以及泄漏信息，同時接受上位機指令；顯示模塊可以實時顯示當前是否有泄漏點及泄漏點位置。使用時，首先預設一個時間閾值，次聲波傳感器1監測漏氣信號及泄漏位置信息。當某個點的漏氣時間超過預設時間后，可將其判定為是泄漏點。天然氣泄漏后，由于比重較大，會在管井內下沉，此時，通過紅外氣體傳感器檢測其濃度，當檢測到濃度超過一定閾值后，數據處理單元的主控芯片發出信號，控制啟動排氣裝置3，排出危險氣體，同時切斷電磁閥，避免危險氣體繼續集聚。實施例二電磁閥安裝在通往住戶的管道上，判定泄漏點位置后，切斷該處以及相關位置的用戶管道通路。其余同實施例一。實施例三通信模塊為無線通信方式，通過ZigBee或者WiFi等方式將數據傳輸給上位機，并接收上位機指令。其余同實施例一。實施例四樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統還包括蜂鳴器或聲光報警器，當出現泄漏時，發出鳴響或聲光報警信號。用以提醒用戶，發出報警信號2分鐘后，切斷電磁閥，以給用戶留出足夠的反應及處理時間。其余同實施例一。實施例五氣體傳感器2采用激光氣體傳感器，其余同實施例一。上面結合附圖對本技術的實施例做了詳細說明，但本技術并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，在不脫離本技術宗旨的前提下做出的各種變化，均應歸屬于本技術專利涵蓋范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統，其特征在于，包括：監測設備，安裝于管道上，對泄漏信號進行檢測；關斷裝置，用于切斷管道通路；排氣裝置，用于在泄漏氣體濃度達到一定范圍時排出危險氣體；通信模塊，用于跟上位機通信，傳送數據或接受指令；顯示模塊，用于顯示當前是否有泄漏點及泄漏點位置；和數據處理單元，用于處理傳感器探測的數據并控制各模塊動作；監測設備、關斷裝置、排氣裝置、通信模塊和顯示模塊分別與數據處理單元連接。

【技術特征摘要】
1.一種樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統，其特征在于，包括：
監測設備，安裝于管道上，對泄漏信號進行檢測；
關斷裝置，用于切斷管道通路；
排氣裝置，用于在泄漏氣體濃度達到一定范圍時排出危險氣體；
通信模塊，用于跟上位機通信，傳送數據或接受指令；
顯示模塊，用于顯示當前是否有泄漏點及泄漏點位置；
和數據處理單元，用于處理傳感器探測的數據并控制各模塊動作；
監測設備、關斷裝置、排氣裝置、通信模塊和顯示模塊分別與數據處理單元連接。
2.根據權利要求1所述的樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統，其特征在于，所述監測設備包括：
次聲波傳感器，安裝于管道底端和頂端，對管道內次聲波信號進行檢測；
和氣體傳感器，安裝于管道底端，用于檢測泄漏的天然氣。
3.根據權利要求2所述的樓宇內運行管道的監測預警及排氣管理系統，其特征在于，所述次聲波傳感器接收的聲波頻率為0～20Hz。
4.根據權利要求2所述的樓宇內運行管道的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：解思亮，劉桂鑫，
申請(專利權)人：青島厚科信息工程有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37