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城市地下燃气管网安全管理的新突破

作者:孙杰1 颜鸥2  来源:1.济南市市政公用事业局 燃气管理处 2.北京京海鸥翔科技有限责任公司 
评论: 更新日期:2013年01月11日

◇数据采集器
    数据采集器(图3、图4)实时监测地下燃气管网各监测点内可燃气体的浓度指标,定时发送监测点的燃气浓度数据。当发生燃气泄漏时,立即实时通过GPRS无线通讯网络向监测中心发送报警信号。
    由于可靠性的需要,采用TCP/IP方式和服务器端建立链路,并用短信模式进行通道补充,在连接中采取多可靠和错误处理机制来确保无线通信链路的通畅。错误处理机制包括:对GPRS模块复位、对整个系统进行软复位、短信错误报警和短信错误修正等。
 


    ①高精度测量模块:高精度测量模块采用进口燃气传感器取出电信号,然后经过测量放大器进行放大,送入高精度A/D转换电路,信号稳定可靠。
    ②微电脑处理模块:微电脑处理模块负责信号处理及对GPRS通讯模块进行控制,保证通讯链路的畅通及数据发送。
    ③GPRS通讯模块:GPRS通讯模块保证通讯链路的畅通及数据发送。
 


    该设备技术特点:高精度数据采集技术;超低功耗设计技术;无线传输技术;防爆外壳设计技术;工业环境设计。
★显著特点
    设备采用直流供电、无线传输方式并上报数据信息,使其具有其他探测器无可比拟的优点:
    a、适用范围广
    燃气探测器可安装于任何地点,无需布线,广泛适用于城市市政地下燃气管网、污水管网、电力电缆沟、通讯电缆沟、石油、矿山等不同领域的无线监测管理。
    b、实时数据上报
    燃气探测器实时上报监测点的燃气浓度数据,而不是报警阀值,可在最短时间内提供给管理人员实时分析泄漏点浓度趋势,供管理人员决策。
    c、无线传输稳定可靠
    燃气探测器采用GPR S通讯方式,实现覆盖范围较广、传输速度较快、维护安全可靠,并能保持永远在线且无需布线成本。
6、监测中心软件
    监测中心接入INTERNET,其一体化软件系统处于24小时不间断工作状态,及时地将接收的信息进行存储、处理、分析和显示。当发生燃气泄漏时,监测中心显示屏会自动弹出探测点的地理位置图像,并发出声、光警示信号。管理人员可随时随地通过上网、手机、笔记本电脑等对监测状态进行查询,并及时接收到燃气泄漏预、报警信息。
◇报警信息
    a、燃气泄漏设预警、报警两级警告,并以数字量显示探测点燃气浓度,单位为%LEL。正常数据为绿色,预警为黄色,报警为红色;
    b、水位状态报警,探测点处已进水,提示应立刻排水;
    c、自检状态报警,燃气探测器出现故障,提示须立刻维修;
    d、电池低压报警,燃气探测器电池已耗尽,提示须立刻更换电池。
★显著特点
    监测中心系统软件功能强大,并采用B/S架构,配合短信模块,使其具有其他系统无可比拟的优点:
    a、网页浏览式界面(图5)
    管理人员可在任何地点实时监测到燃气泄漏情况,只要能接入INTERNET网的任何地点均可实现实时监测。
    b、GIS系统
    先进的地理信息系统可使报警点一目了然,在最短时间内提供给管理人员决策。
    c、手机短信功能
    手机短信可实现管理人员与监测中心的信息交换,即可实时收到报警信息也可查询监测点信息,使管理人员无论身在何处,也有身临其境,决策千里之能力。
    d、系统软件功能强大
    系统软件界面友好,操作方便,并配有历史纪录、报警纪录、浓度曲线、浓度报表等一系列管理分析功能。
 


4 系统预警成功案例
    ①济南港华燃气有限公司
    ---天然气管网燃气泄漏无线网络监测系统,2007年10月份安装,11月1日开始运行,投资约40万元,共安装42个监测点,该系统于2007年11月12日成功预警了山东银座商城附近一处燃气阀门井内中压管道接口漏气。
    2007年7月11日凌晨5:03,济南港华燃气公司接济南供电公司电力工区值班员报警电话:电力工区青年东路路段电缆井检测点从凌晨4:30分开始报警,报警浓度从0PPM很快上升到40%LEL,至5:00左右,上升到200%LEL。接警后,济南港华燃气公司立即组织抢修队、巡查队、查漏队及相关人员携检测设备赶赴现场。经排查,初步怀疑为DN150去山东省美术馆的分支过路低压灰口铸铁管断裂漏气,立即组织展开路面开挖抢修工作。
    经路面开挖,至下午14:30分找到泄漏点,漏点位于由西向东去省美术馆DN150低压灰口铸铁过路支管,发生环向断裂,管道下部缝隙较大(图6),应为受路面重负荷长期重压向下折断。
    至当日16:30采取技术措施紧急处理完毕。由于燃气泄漏无线网络监测系统的成功应用,及时发现该处燃气重大泄漏,成功避免一起恶性事故的发生。
 


    ②济南供电公司
    ---电力电缆沟燃气泄漏无线网络监测系统,2007年3-5月和2008年1月分两批安装,共安装142个监测点,总投资约110万元,该系统于2007年6月底通过验收正式运行,成功预警了7月11日青年东路燃气管道因断裂造成的重大燃气泄漏事故。
    ③山东百江燃气有限公司
    ---天然气管网燃气泄漏无线网络监测系统,2007年11月份安装,12月1日开始运行,投资40余万元,共安装50个监测点,该系统于12月10日成功预警了西工商河路一处燃气阀门井内的钢短管接口漏气。
参考文献:
1. A software architecture for GPRS session management , Haung YR,LIN YB  wireless communication &mobile computing  MAR 2002
2. GPRS terminal design, Baker S electronic, engineering design MAR 2002
3. SIM100_UGD_V02.0, 希姆通信息技术(上海)有限公司
4. GB15322.2-2003 可燃气体探测器 第2部分:探测范围为0~100%LEL
5. GB3836.2-2000  爆炸性气体环境用电气设备 第2部分:隔爆型“d”                    
6. GB3836.2-2000  爆炸性气体环境用电气设备 第2部分:隔爆型“d”
7. 51系列单片机接口设计


 

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