УСТРОЙСТВО МОНИТОРИНГА КРАНОВЫХ УЗЛОВ ГАЗОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к средствам автоматизации контроля удаленных объектов, а именно к мониторингу технических параметров крановых узлов газопроводов.
Известна система контроля и управления оборудованием объекта, содержащая центральный вычислительный блок с устройством ввода-вывода, с которым по каналам информационной сети связаны датчики контроля, измерения и управления узлами оборудования, система снабжена контроллерами, а к каждому контроллеру последовательно подключены модули управления (патент РФ №2133490 С1, 20.07.1999).
Недостатком системы является отсутствие единой инфраструктуры, что затрудняет оперативную связь с соответствующими дистанционно удаленными объектами управления.
Известно устройство для контроля и управления запорной трубопроводной арматурой (патент РФ №93459, МПК Е21В 47/00), характеризующееся тем, что оно содержит внешний источник электроэнергии, подключенный к блоку питания с накопителем энергии на аккумуляторной батарее, к которому подключены контроллер, взаимосвязанный с приемопередающим узлом для обмена информацией с диспетчерским центром, и электрогидропривод для управления запорной трубопроводной арматурой, причем блок питания с накопителем энергии на аккумуляторной батарее, контроллер и приемопередающий узел помещены в герметичный корпус, который погружен в грунт полностью или частично, а установленный на трубопроводе датчик параметров потока подключен к контроллеру, при этом электрогидропривод снабжен накопителем энергии на пневмоаккумуляторе.
Недостатком данного устройства является невозможность оперативного выявления утечки газа, нарушения целостности конструкции трубопровода, произведения измерение температуры газа, контроль коррозии арматуры, несанкционированного доступа.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство мониторинга состояния безопасности эксплуатации магистральных газопроводов (патент РФ №105360, МПК Е21 В 47/00), содержащее солнечную батарею, адаптер, блок питания с накоплением энергии на аккумуляторных батареях, контроллер сотовой связи, датчик контроля несанкционированного доступа, электрогидропривод, крановую задвижку, датчик измерения давления газа трубопровода до крановой задвижки, датчик измерения давления газа трубопровода после крановой задвижки, датчик измерения температуры газа до крановой задвижки, датчик измерения температуры газа после крановой задвижки.
Недостатком данного устройства является невозможность контроля безопасности эксплуатации газопроводов, оперативного контроля положения крановой задвижки, перепада давления и температур в трубопроводе, выявления утечки газа, целостности конструкции трубопровода.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении безопасности эксплуатации газопроводов, расширении функциональных возможностей оперативного контроля положения крановой задвижки, перепада давления и температур в трубопроводе, выявления утечки газа, целостности конструкции трубопровода.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что устройство мониторинга крановых узлов газопроводов, содержит солнечную батарею, адаптер, блок питания с накоплением энергии на аккумуляторных батареях, контроллер сотовой связи, датчик контроля несанкционированного доступа, электрогидропривод, крановую задвижку, датчик измерения давления газа трубопровода до крановой задвижки, датчик измерения давления газа трубопровода после крановой задвижки, датчик измерения температуры газа до крановой задвижки, датчик измерения температуры газа после крановой задвижки, дополнительно введены усилитель электрогидропривода, датчик положения крановой задвижки, первый, второй, третий и четвертый блоки сравнения, первый и второй задатчики температуры, причем выход солнечной батареи через адаптер соединен с входом блока питания с накоплением энергии на аккумуляторных батареях, выходы которого соединены с контроллером сотовой связи и электрогидроприводом, входы контроллера сотовой связи соединены с выходами первого, второго, третьего и четвертого блоков сравнения, входы первого блока сравнения соединены с выходами датчика измерения давления газа в трубопроводе до крановой задвижки и датчика измерения давления газа в трубопроводе после крановой задвижки, входы второго блока сравнения соединены с выходами датчика положения крановой задвижки и электрогидропривода, входы третьего блока сравнения соединены с выходами датчика измерения температуры газа до крановой задвижки и первого задатчика температуры, входы четвертого блока сравнения соединены с выходами датчика измерения температуры газа после крановой задвижки и второго задатчика температуры, выход контроллера сотовой связи через усилитель электрогидропривода и электрогидропривод соединен со входом крановой задвижки, выход крановой задвижки соединен со входом датчика положения крановой задвижки, выход датчика контроля несанкционированного доступа соединен со входом контроллера сотовой связи.
На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства мониторинга крановых узлов газопроводов.
Предлагаемое устройство мониторинга крановых узлов газопроводов, содержит внешний источник электроэнергии в виде солнечной батареи 1, который соединен через адаптер 2 со входом блока питания с накоплением энергии на аккумуляторных батареях 3, первый вход которого соединен с первым выходом контроллера сотовой связи 4 и второй выход которого соединен со входом электрогидропривода 6, второй, третий, четвертый, пятый, входы контроллера сотовой связи 4 соединены с выходами первого 14, второго 15, третьего 16, и четвертого 17 блоков сравнения, входы первого блока сравнения 14 соединены с выходами датчика измерения давления газа в трубопроводе до крановой задвижки 8 и датчика измерения давления газа в трубопроводе после крановой задвижки 9, входы второго блока сравнения 15 соединены с выходами датчика положения крановой задвижки 13 и первым выходом электрогидропривода 6, входы третьего блока сравнения 16 соединены с выходами датчика измерения температуры газа до крановой задвижки 10 и первого задатчика температуры 18, входы четвертого блока сравнения 17 соединены с выходами датчика измерения температуры газа после крановой задвижки 11 и второго задатчика температуры 19, выход контроллера сотовой связи 4 через усилитель электрогидропривода 12 и электрогидропривод 6 соединен со входом крановой задвижки 7, выход крановой задвижки 7 соединен со входом датчика положения крановой задвижки 13, выход датчика контроля несанкционированного доступа 5 соединен с шестым входом контроллера сотовой связи 4.
Устройство мониторинга крановых узлов газопроводов работает следующим образом.
При работе в штатном режиме значения величин давления, измеряемые датчиком измерения давления газа трубопровода до крановой задвижки 8 и датчиком измерения давления газа трубопровода после крановой задвижки 9, отличаются незначительно, выходной сигнал рассогласования первого 14 блока сравнения незначителен, контроллер сотовой связи 4 сигнал передачи о превышении перепада давлений не формирует.
Также в штатном режиме температура газа, измеряемая датчиками измерения температуры газа до 10 и после крановой задвижки 11, не превышает значений, установленных первым 18 и вторым 19 задатчиками температуры, выходные сигналы рассогласования третьего 16 и четвертого 17 блоков сравнения не приводят к передаче аварийных сигналов через контроллер сотовой связи 4 на диспетчерский пункт (на фигуре не показан).
В штатном режиме значения положения крановой задвижки 7, снимаемые с электрогидропривода 6 и датчика положения крановой задвижки 13 близки, выходной сигнал рассогласования второго 15 блока сравнения не приводит к передаче аварийных сигналов через контроллер сотовой связи 4.
Управление положением крановой задвижки 7 производится дистанционно от контроллера сотовой связи 4 через усилитель электрогидропривода 12 и электрогидропривод 6. Автономное питание производится посредством солнечной батареи 1, адаптера 2, блока питания с накоплением энергии на аккумуляторных батареях 3.
В случае несанкционированного доступа датчик контроля несанкционированного доступа 5 вырабатывает аварийный сигнал, который через контроллер сотовой связи 4 передается в реальном времени на диспетчерский пункт.
При возникновении значительного перепада давлений, измеряемых датчиком измерения давления газа трубопровода до крановой задвижки 8 и после крановой задвижки 9, формируется выходной сигнал рассогласования первого 14 блока сравнения, который через контроллер сотовой связи 4 передает аварийный сигнал о превышении допустимого значения перепада давлений.
При превышении температуры газа, измеряемой датчиками измерения температуры газа до 10 и после крановой задвижки 11, допустимых значений, установленных первым 18 и вторым 19 задатчиками температуры, выходные сигналы рассогласования третьего 16 и четвертого 17 блоков сравнения формируют аварийные сигналы, которые через контроллер сотовой связи 4 передаются на диспетчерский пункт.
В случае несанкционированного изменения положения крановой задвижке 7, значения сигналов электрогидропривода 6 и датчика положения крановой задвижки 13 значительно различаются, на втором 15 блоке сравнения формируется сигнал рассогласования, который приводит к передаче аварийных сигналов через контроллер сотовой связи 4 на диспетчерский пункт.
Такое техническое решение позволяет повысить безопасность эксплуатации газопровода, расширить функциональные возможности контроля удаленных объектов путем оперативного контроля положения крановой задвижки, перепада давления и температур в трубопроводе, выявления утечки газа, целостности конструкции трубопровода.