УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА ШКАФНЫХ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ

Полезная модель относится к технике распределения и транспортирования природного газа, а именно, к шкафным газораспределительным пунктам и может быть использована для дистанционного мониторинга параметров работы, отслеживания превышения допустимых пределов и возможности возникновения аварийных ситуаций.
Известен газораспределительный пункт для снабжения газом отдельных потребителей, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также населенных пунктов, содержащий узел редуцирования, узел очистки газа, блок контроля и управления (Патент РФ №2177584, Кл. F17D 1/04, 2001).
Недостаток данного устройства состоит в отсутствии дистанционного мониторинга технологических параметров работы устройства.
Известен газораспределительный пункт, содержащий технологический блок с узлом очистки газа и редуцирования, датчик давления газа на входном трубопроводе, датчик давления узла очистки газа, датчик давления узла редуцирования, клапан отключения подачи газа, датчик загазованности и датчик открытия дверей. (Патент РФ №2035655, Кл. F17D 1/04, 1995).
Недостаток устройства состоит в отсутствии дистанционного мониторинга технологических параметров работы устройства и возникновения аварийных ситуаций.
Наиболее близким является устройство дистанционного мониторинга шкафных газораспределительных пунктов, содержащее датчик давления газа на входном трубопроводе, датчик давления узла очистки газа, датчик давления узла редуцирования, датчики загазованности и открытия дверей через элемент ИЛИ соединенные с контроллером сотовой связи с набором информационных входов и выходов, клапан отключения подачи газа. (Патент РФ №85553, Кл. F01D 1/04, 2009).
Недостаток устройства состоит в отсутствии постоянного дистанционного мониторинга технологических параметров работы устройства с фиксацией их изменений, возможности отслеживания превышения допустимых пределов и возникновения аварийных ситуаций, что снижает надежность и безопасность эксплуатации оборудования.
Целью полезной модели является повышение надежности и безопасности эксплуатации шкафных газораспределительных пунктов посредством обеспечения постоянного дистанционного мониторинга технологических параметров, возможностей отслеживания превышения допустимых пределов, возникновения аварийных ситуаций и дистанционного прекращения подачи газа.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство дистанционного мониторинга шкафных газораспределительных пунктов, содержащее датчик давления газа на входном трубопроводе, датчик давления узла очистки газа, датчик давления узла редуцирования, датчики загазованности и открытия дверей через элемент ИЛИ соединенные с контроллером сотовой связи с набором информационных входов и выходов, клапан отключения подачи газа, дополнительно введены первый, второй, третий и четвертый блоки памяти, первый, второй, третий и четвертый блоки передачи данных из памяти, первый, второй и третий элементы «ИЛИ», таймер принудительного опроса, блок установки превышения технологических пределов, первый, второй, третий и четвертый компараторы превышения технологических пределов, первый, второй, третий и четвертый блоки сравнения, первый, второй, третий и четвертый задатчики технологических параметров, дифференциальный датчик, солнечная батарея, адаптер и аккумулятор, причем выход датчика давления газа на входном трубопроводе соединен с первыми входами первого блока сравнения и дифференциального датчика и через первые блок памяти и блок передачи данных из памяти с информационным входом контроллера сотовой связи, выход дифференциального датчика соединен с первым входом второго блока сравнения и через вторые блок памяти и блок передачи данных из памяти с информационным входом контроллера сотовой связи, выход датчика давления узла очистки газа соединен со вторым входом дифференциального датчика и через третьи блок памяти и блок передачи данных из памяти с информационным входом контроллера сотовой связи, выход датчика давления узла редуцирования соединен с первыми входами третьего и четвертого блоков сравнения и через четвертые блок памяти и блок передачи данных из памяти соединен с информационным входом контроллера сотовой связи, выходы первого, второго, третьего и четвертого задатчиков технологических параметров соединены со вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого блоков сравнения соответственно, выходы первого и второго блоков сравнения через первые входы первого и второго компараторов превышения технологических пределов соединены с входами первого и второго элементов «ИЛИ» соответственно, выходы третьего и четвертого блоков сравнения через первые входы третьего и четвертого компараторов превышения технологических пределов соединены с входами третьего элемента «ИЛИ», вторые входы первого, второго, третьего и четвертого компараторов превышения технологических пределов соединены с выходом блока установки превышения технологических пределов, а выходы с входами элемента «ИЛИ», выход таймера принудительного опроса соединен с входами первого, второго и третьего элементов «ИЛИ» и с управляющим входом третьего блока передачи данных из памяти, выходы первого, второго и третьего элементов «ИЛИ» соединены с управляющими входами первого, второго и четвертого блоков передачи данных из памяти соответственно, выход элемента «ИЛИ» соединен с информационным входом контроллера сотовой связи, входы таймера принудительного опроса, блока установки превышения технологических пределов соединены с информационными выходами контроллера сотовой связи, солнечная батарея через адаптер и аккумулятор соединена с питающим и информационным входами контроллера сотовой связи
На фигуре представлена схема устройства дистанционного мониторинга шкафных газораспределительных пунктов.
Устройство содержит датчик давления газа на входном трубопроводе 1, датчик давления узла очистки газа 2, датчик давления узла редуцирования 3, клапан отключения подачи газа 4, датчик загазованности 5, датчик открытия дверей 6, контроллер сотовой связи 7 с набором информационных входов и выходов, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 блоки памяти, первый 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 блоки передачи данных из памяти, первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 элементы «ИЛИ», таймер принудительного опроса 20, блок установки превышения технологических пределов 21, первый 22, второй 23, третий 24 и четвертый 25 компараторы превышения технологических пределов, первый 26, второй 27, третий 28 и четвертый 29 блоки сравнения, первый 30, второй 31, третий 32 и четвертый 33 задатчики технологических параметров, дифференциальный датчик 34, солнечная батарея 35, адаптер 36 и аккумулятор 37.
Устройство дистанционного мониторинга шкафных газораспределительных пунктов работает следующим образом.
Давление газа измеряется датчиком давления газа на входном трубопроводе 1, датчиком давления узла редуцирования 3, датчиком давления узла очистки газа 2 и дифференциальным датчиком 34.
При нахождении всех технологических параметров в допустимых пределах, значение давления газа на входном трубопроводе записывается в первый 8 блок памяти, значение дифференциального давления записывается во второй 9 блок памяти, значение давления газа на узле очистки газа записывается в третий 10 блок памяти, значение давления газа на узле редуцирования записывается в четвертый 11 блок памяти. В результате значения всех параметров во времени фиксируются в блоках памяти. Эти значения могут считываться посредством первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 блоков передачи данных из памяти по командам от таймера принудительного опроса 20, который через определенные промежутки времени формирует сигналы считывания. В результате на диспетчерский пункт (на фигуре не показан) через контроллер сотовой связи 7 с набором информационных входов и выходов поступают данные о значениях параметров за определенный интервал времени. Интервал времени периодичности опроса данных устанавливается с диспетчерского пункта через контроллер сотовой связи 7 посредством записи определенного значения в таймер принудительного опроса 20.
На выходе первого 26 блока сравнения формируется сигнал, равный разности текущих значений с датчика давления газа на входном трубопроводе 1 и с первого 30 задатчика технологических параметров. В случае превышения сигнала на выходе первого 26 блока сравнения допустимого значения, устанавливаемого первым 22 компаратором превышения технологических пределов, на его выходе формируется сигнал, который через первый 16 элемент «ИЛИ» открывает первый 12 блок передачи данных из памяти и на диспетчерский пункт поступают данные, отражающие выход этого технологического параметра за установленные пределы. Одновременно через четвертый 19 элемент «ИЛИ» и контроллер сотовой связи 7 на диспетчерский пункт поступает аварийный сигнал по данному технологическому параметру. В результате диспетчер имеет возможность дистанционно отслеживать превышение допустимого давления на входном трубопроводе.
На выходе второго 27 блока сравнения формируется сигнал, равный разности текущих значений с дифференциального датчика 34 и со второго 31 задатчика технологических параметров. В случае превышения сигнала на выходе второго 27 блока сравнения допустимого значения, устанавливаемого вторым 23 компаратором превышения технологических пределов, на его выходе формируется сигнал, который через второй 17 элемент «ИЛИ» открывает второй 13 блок передачи данных из памяти. На диспетчерский пункт поступают данные, отражающие состояние загрязнения узла очистки газа. Одновременно через четвертый 19 элемент «ИЛИ» и контроллер сотовой связи 7 на диспетчерский пункт поступает аварийный сигнал по данному технологическому параметру. В результате диспетчер имеет возможность дистанционно отслеживать состояние загрязнения узла очистки газа.
На выходе третьего 28 блока сравнения формируется сигнал, равный разности текущих значений с датчика давления узла редуцирования 3 и с третьего 32 задатчика технологических параметров, который устанавливает максимально допустимое значение давления газа на выходном трубопроводе. В случае превышения сигнала на выходе третьего 28 блока сравнения допустимого значения, устанавливаемого третьим 24 компаратором превышения технологических пределов, на его выходе формируется сигнал, который через третий 18 элемент «ИЛИ» открывает четвертый 15 блок передачи данных из памяти. На диспетчерский пункт поступают данные, отражающие превышение максимально допустимого значения давления газа на выходном трубопроводе. Одновременно через четвертый 19 элемент «ИЛИ» и контроллер сотовой связи 7 на диспетчерский пункт поступает аварийный сигнал. В результате диспетчер имеет возможность дистанционно отслеживать превышение максимально допустимого значения давления газа на выходном трубопроводе.
На выходе четвертого 29 блока сравнения формируется сигнал, равный разности текущих значений с датчика давления узла редуцирования 3 и с четвертого 33 задатчика технологических параметров, который устанавливает минимально допустимое значение давления газа на выходном трубопроводе. В случае превышения сигнала на выходе четвертого 29 блока сравнения допустимого значения, устанавливаемого четвертым 25 компаратором превышения технологических пределов, на его выходе формируется сигнал, который через третий 18 элемент «ИЛИ» открывает четвертый 15 блок передачи данных из памяти. На диспетчерский пункт поступают данные, отражающие снижение давления газа на выходном трубопроводе ниже допустимой величины. Одновременно через четвертый 19 элемент «ИЛИ» и контроллер сотовой связи 7 на диспетчерский пункт поступает аварийный сигнал. В результате диспетчер имеет возможность дистанционно отслеживать снижение давления газа на выходном трубопроводе ниже допустимой величины.
Величины допускаемых превышений технологических параметров относительно заданных устанавливаются диспетчером через контроллер сотовой связи 7 посредством блока установки превышения технологических пределов 21.
Через контроллер сотовой связи 7 диспетчер имеет возможность в случае возникновения аварийных ситуаций прекращать подачу газа с помощью дистанционного управления клапаном отключения подачи газа 4.
При срабатывании датчика загазованности 5 или датчика открытия дверей 6 формируются сигналы, которые через четвертый 19 элемент «ИЛИ» и контроллер сотовой связи 7 поступают на диспетчерский пункт. В результате диспетчер имеет возможность дистанционно отслеживать загазованность и несанкционированный доступ к шкафному газораспределительному пункту.
Питание всех элементов шкафного газораспределительного пункта производится от солнечной батареи 35 через адаптер 36 и аккумулятор 37. Величина разряда аккумулятора 37 и эффективность работы солнечной батареи 35 отслеживается диспетчером через контроллер сотовой связи 7 с набором информационных входов и выходов.
Таким образом, устройство дистанционного мониторинга шкафных газораспределительных пунктов обеспечивает постоянный мониторинг технологических параметров работы устройства, контролирует превышение допустимых пределов с возможностью дистанционного прекращения подачи газа в аварийных режимах, что повышает надежность и безопасность эксплуатации газораспределительных пунктов.