Устройство интеллектуального контроля работоспособности газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании - RU2776086C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к технике распределения природного газа по трубопроводам, а именно к устройствам редуцирования газа, и может быть использовано для снабжения населенных пунктов, промышленных объектов и отдельных потребителей природным газом от магистральных газопроводов.

Известно устройство для распределения газа содержащее отсечную, запорную арматуру, технологический фильтр, блок редуцирования, установленный на входном коллекторе высокого давления, включающий несколько ступеней редуцирования с последовательным расположением регуляторов давления (Патент RU 2088838 С1, кл. F17D 1/04, опубл. 27.08.1997).

Данное устройство не обеспечивает интеллектуальный контроль работы газораспределительного оборудования в реальном времени, что снижает надежность его работы.

Известно устройство содержащее закрепленные на общей раме блоки редуцирования и подогревателя газа в металлических шкафах, разделенных воздушным промежутком и соединенных герметичными воздуховодами, прикрепленными одним концом к металлическому плоскому коробу, блок редуцирования содержит параллельно включенные редуцирующие линии, каждая из которых имеет фильтр, два последовательно установленные регулятора давления, элементы защиты от превышения давления и сбросной клапан, подогреватель газа содержит теплообменник подогрева газа с газовой горелкой и дополнительный теплообменник, выполненный в виде металлического плоского короба, расположенного вдоль боковой стенки шкафа подогревателя газа (Патент RU на полезную модель 68648 U1, кл. F 17 D 1/05, опубл. 27.11.2007).

Недостаток устройства состоит в отсутствии интеллектуальной оценки работы оборудования и передачи технологических параметров для принятия оперативных мер по обеспечению надежного газоснабжения и зависимости функционирования устройства от погодных условий, что снижает надежность работы устройства.

Известен автоматический газоредуцирующий пункт, содержащий блоки редуцирования и подогревателя газа, разделенных воздушным промежутком и соединенных герметичными воздуховодами, блок редуцирования содержит параллельно включенные редуцирующие линии, каждая из которых имеет фильтр, два последовательно установленные регулятора давления, элементы защиты от превышения давления и сбросной клапан, подогреватель газа содержит теплообменник подогрева газа с газовой горелкой и дополнительный теплообменник, выполненный в виде плоского короба, расположенного вдоль боковой стенки шкафа подогревателя газа, в шкафу блока подогревателя газа установлен термоэлектрический преобразователь, прикрепленный к дымовой трубе камеры сгорания, выход которого через первый блок стабилизации подключен к источнику автономного питания со встроенным аккумулятором резервного питания, в шкафу блока редуцирования дополнительно установлены последовательно соединенные фильтр, регулятор подачи газа, детандер с встроенным электрогенератором и второй блок стабилизации, подключенный к источнику автономного питания, управляющий вход регулятора подачи газа подключен к датчику давления в сети низкого давления, датчик температуры газа в сети низкого давления подключен к регулятору подачи газа на газовую горелку камеры сгорания, идентификатор доступа соединен с датчиками взлома и контроллером, выход контроллера подключен к блоку передачи информации, встроенный датчик перепада давлений входного фильтра (Патент RU на изобретение 2613772, кл. F17D 1/05, опубл. 21.03.2017).

Недостаток устройства состоит в отсутствии контроля и интеллектуальной обработки потока данных технологических параметров работы автоматического интеллектуального газораспределительного пункта в реальном времени для диагностики и повышения надежности его работы.

Наиболее близким к заявляемому устройству является автоматический интеллектуальный газораспределительный пункт, содержащий блоки редуцирования и подогревателя газа, регуляторы давления, элементы защиты, сбросной клапан, подогреватель газа, фильтр, регулятор подачи газа, датчики давления в сети низкого и высокого давления, датчики температуры газа, датчик перепада давлений, идентификатор доступа, блок памяти текущих переменных, блоки первого второго и третьего уровней, блок памяти коэффициентов настроек сети, таймер, контроллер и блок передачи информации (Патент RU на изобретение 2732277, кл. F17D 1/05, опубл. 14.09.2020).

Недостаток устройства состоит в отсутствии интеллектуального контроля работы газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании в реальном времени, что снижает надежность его работы.

Задача изобретения состоит в повышении надежности работы устройства посредством интеллектуального контроля работы газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании в реальном времени.

Техническим результатом является повышение надежности работы устройства посредством интеллектуального контроля работы газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании в реальном времени.

Для достижения технического результата в устройство интеллектуального контроля работоспособности газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании, содержащее блоки редуцирования и подогревателя газа, разделенные воздушным промежутком и соединенные герметичными воздуховодами, блок редуцирования содержит параллельно включенные редуцирующие линии, каждая из которых имеет фильтр, два последовательно установленные регулятора давления, элементы защиты от превышения давления и сбросной клапан, подогреватель газа содержит теплообменник подогрева газа с газовой горелкой и дополнительный теплообменник, выполненный в виде плоского короба, расположенного вдоль боковой стенки шкафа подогревателя газа, в шкафу блока подогревателя газа установлен термоэлектрический преобразователь, прикрепленный к дымовой трубе камеры сгорания, выход которого через первый блок стабилизации подключен к источнику автономного питания со встроенным аккумулятором резервного питания, в шкафу блока редуцирования дополнительно установлены последовательно соединенные фильтр, регулятор подачи газа, детандер с встроенным электрогенератором и второй блок стабилизации, подключенный к источнику автономного питания, управляющий вход регулятора подачи газа подключен к датчику давления в сети низкого давления, датчик температуры газа в сети низкого давления подключен к регулятору подачи газа на газовую горелку камеры сгорания, идентификатор доступа соединен с датчиками взлома и контроллером, выход контроллера подключен к блоку передачи информации, встроенный датчик перепада давлений входного фильтра, выход датчика температуры газа в сети низкого давления соединен с входами блока памяти текущих переменных и первого настраиваемого блока первого уровня, выход датчика температуры газа в сети высокого давления, установленного на магистрали высокого давления, соединен с входами блока памяти текущих переменных и второго настраиваемого блока первого уровня, выход датчика давления в сети высокого давления, установленного на магистрали высокого давления, соединен с входами блока памяти текущих переменных и третьего настраиваемого блока первого уровня, выход встроенного датчика перепада давлений входного фильтра соединен с входами блока памяти текущих переменных и четвертого настраиваемого блока первого уровня, выход датчика давления в сети низкого давления соединен с входами блока памяти текущих переменных и пятого настраиваемого блока первого уровня, входы настроек первого, второго, третьего, четвертого и пятого настраиваемых блоков первого уровня соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек сети, выходы первого и второго настраиваемых блоков первого уровня соединены с первым и вторым входами первого настраиваемого блока второго уровня соответственно, выходы третьего, четвертого и пятого настраиваемых блоков первого уровня соединены с первым, вторым и третьим входами второго настраиваемого блока второго уровня соответственно, входы настроек первого и второго настраиваемых блоков второго уровня соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек сети, выходы первого и второго настраиваемых блоков второго уровня соединены с первым и вторым входами настраиваемого блока третьего уровня соответственно, вход настроек настраиваемого блока третьего уровня соединен с выход блока памяти коэффициентов настроек сети, выход настраиваемого блока третьего уровня соединен с входом контроллера, таймер соединен с входом контроллера, блок памяти текущих переменных соединен с входом контроллера, выход контроллера соединен с блоком памяти коэффициентов настроек сети, дополнительно введены корректируемая линия временной задержки высокого давления, блок динамического сравнения высокого давления, масштабирующий температурный блок динамики высокого давления, корректируемая линия временной задержки низкого давления, блок динамического сравнения низкого давления, масштабирующий температурный блок динамики низкого давления, первый и второй настраиваемые блоки четвертого уровня, информационный вход корректируемой линия временной задержки высокого давления соединен с выходом датчика давления в сети высокого давления, а выход корректируемой линия временной задержки высокого давления соединен со вторым входом блока динамического сравнения высокого давления, первый вход блока динамического сравнения высокого давления соединен с соединен с выходом датчика давления в сети высокого давления, управляющий вход корректируемой линия временной задержки высокого давления соединен с выходом блока памяти коэффициентов настроек сети, выход блока динамического сравнения высокого давления через масштабирующий температурный блок динамики высокого давления и первый настраиваемый блок четвертого уровня соединен с входом контроллера, управляющие входы блока динамического сравнения высокого давления, масштабирующего температурного блока динамики высокого давления и первого настраиваемого блока четвертого уровня соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек сети, информационный вход корректируемой линия временной задержки низкого давления соединен с выходом датчика давления в сети низкого давления, а выход корректируемой линия временной задержки низкого давления соединен со вторым входом блока динамического сравнения низкого давления, первый вход блока динамического сравнения низкого давления соединен с соединен с выходом датчика давления в сети низкого давления, управляющий вход корректируемой линия временной задержки низкого давления соединен с выходом блока памяти коэффициентов настроек сети, выход блока динамического сравнения низкого давления через масштабирующий температурный блок динамики низкого давления и второй настраиваемый блок четвертого уровня соединен с входом контроллера, управляющие входы блока динамического сравнения низкого давления, масштабирующего температурного блока динамики низкого давления и второго настраиваемого блока четвертого уровня соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек сети.

На фигуре 1 представлена структурная схема устройства интеллектуального контроля работоспособности газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании.

Устройство интеллектуального контроля работоспособности газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании состоит из шкафов редуцирования 1 и подогревателя газа 2, закрепленных на общей раме 3 и отделенных друг от друга воздушным промежутком для обеспечения безопасности. В шкафу блока редуцирования расположены две параллельные рабочие линии одинаковые по производительности и линия детандера. Каждая линия имеет фильтры 4, два последовательно установленных редуктора 5 давления и регулятора 6 давления газа. Между фильтром и редуктором расположен отсекатель 7, соединенный через дроссель 11 с выходом регулятора давления 6. Между регуляторами давления подключен предохранительный клапан 8. На выходе редуцирующих линий установлен сбросной клапан 9 для отвода в атмосферу излишнего количества газа через свечу 10.

В шкафу подогревателя газа 2 расположены камера сгорания 12 с газовой горелкой 13 и два теплообменника - теплообменник для подогрева газа 14 и теплообменник для подогрева воздуха 15. Камера сгорания 12 представляет собой прямоугольную замкнутую полость с дымовой трубой 16, выведенной из металлического шкафа. В камере сгорания 12 расположена газовая горелка 13. Для регулирования подачи газа и контроля пламени к газовой горелке 13 подключен электромагнитный клапан 17.

Теплообменник для подогрева газа 14 представляет собой отрезок трубопровода, расположенного вдоль одной из стенок металлического шкафа, а также вокруг дымовой трубы 16 камеры сгорания 12. Дополнительный теплообменник для нагрева воздуха 15 представляет собой плоский металлический короб в виде параллелепипеда. Этот теплообменник установлен между боковой стенкой шкафа подогревателя газа 2 и камерой сгорания 12.

Шкафы подогревателя газа 2 и блока редуцирования 1 соединены двумя воздуховодами 18. Один конец воздуховодов 18 герметично приварен к плоскому коробу дополнительного теплообменника 15 и выведен через отверстия в боковой стенке шкафа подогревателя газа. Другой конец воздуховодов 18 через отверстия в боковой стенке выведен в шкаф блока редуцирования 1.

На входе подогревателя газа установлен кран 19 и входной фильтр 20 со встроенным датчиком перепада давлений для подачи редуцируемого газа в теплообменник 14.

На трубопроводах редуцирующих линий установлены краны и вентили для подключения линии и отдельных ее элементов, а также обслуживания этих линий.

В шкафу подогревателя газа 2 установлен термоэлектрический преобразователь 21, прикрепленный к дымовой трубе 16 камеры сгорания 12. Выход термоэлектрического преобразователя 21 через первый блок стабилизации 22 подключен к источнику автономного питания 23 со встроенным аккумулятором резервного питания.

Линия детандера представляет собой соединенные последовательно фильтр 4, регулятор подачи газа 24, детандер с встроенным электрогенератором 25 и второй блок стабилизации 26, подключенный к источнику автономного питания 23 со встроенным аккумулятором резервного питания. Управляющий вход регулятора подачи газа 24 подключен к датчику давления 27 в сети низкого давления.

Датчик температуры газа 28 в сети низкого давления газа подключен к регулятору подачи газа 29 на газовую горелку 13 камеры сгорания 12.

Идентификатор доступа 30 соединен с датчиками взлома 31 и контроллером 32, выход которого подключен к блоку передачи информации 33, который через антенну 34 передает информацию о работе автоматического редуцирующего пункта на диспетчерский пункт газораспределительной организации.

Выход датчика температуры газа 28 в сети низкого давления соединен с входами блока памяти текущих переменных 35 и первого настраиваемого блока первого уровня 36, выход датчика температуры газа в сети высокого давления 37, установленного на магистрали высокого давления, соединен с входами блока памяти текущих переменных 35 и второго настраиваемого блока первого уровня 38.

Выход датчика давления в сети высокого давления 39, установленного на магистрали высокого давления, соединен с входами блока памяти текущих переменных 35 и третьего настраиваемого блока первого уровня 40, выход встроенного датчика перепада давлений входного фильтра 20 соединен с входами блока памяти текущих переменных 35 и четвертого настраиваемого блока первого уровня 41, выход датчика давления 27 в сети низкого давления соединен с входами блока памяти текущих переменных 35 и пятого настраиваемого блока первого уровня 42.

Входы настроек первого 36, второго 38, третьего 40, четвертого 41 и пятого 42 настраиваемых блоков первого уровня соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Выходы первого 36 и второго 38 настраиваемых блоков первого уровня соединены с первым и вторым входами первого настраиваемого блока второго уровня 44 соответственно. Выходы третьего 40, четвертого 41 и пятого 42 настраиваемых блоков первого уровня соединены с первым, вторым и третьим входами второго настраиваемого блока второго уровня 45 соответственно. Входы настроек первого 44 и второго 45 настраиваемых блоков второго уровня соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Выходы первого 44 и второго 45 настраиваемых блоков второго уровня соединены с первым и вторым входами настраиваемого блока третьего уровня 46 соответственно. Вход настроек настраиваемого блока третьего уровня 46 соединен с выходом блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Выход настраиваемого блока третьего уровня 46 соединен с входом контроллера 32.

Таймер 47 соединен с входом контроллера 32. Блок памяти текущих переменных 35 соединен с входом контроллера 32. Выход контроллера 32 соединен с блоком памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Информационный вход корректируемой линия временной задержки высокого давления 48 соединен с выходом датчика давления в сети высокого давления 39.

Выход корректируемой линия временной задержки высокого давления 48 соединен со вторым входом блока динамического сравнения высокого давления 49, первый вход блока динамического сравнения высокого давления 49 соединен с соединен с выходом датчика давления в сети высокого давления 39.

Управляющий вход корректируемой линия временной задержки высокого давления 48 соединен с выходом блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Выход блока динамического сравнения высокого давления 49 через масштабирующий температурный блок динамики высокого давления 50 и первый настраиваемый блок четвертого уровня 51 соединен с входом контроллера 32.

Управляющие входы блока динамического сравнения высокого давления 49, масштабирующего температурного блока динамики высокого давления 50 и первого настраиваемого блока четвертого уровня 51 соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Информационный вход корректируемой линия временной задержки низкого давления 52 соединен с выходом датчика давления в сети низкого давления 27.

Выход корректируемой линия временной задержки низкого давления 52 соединен со вторым входом блока динамического сравнения низкого давления 53.

Первый вход блока динамического сравнения низкого давления 53 соединен с соединен с выходом датчика давления в сети низкого давления 27.

Управляющий вход корректируемой линия временной задержки низкого давления 52 соединен с выходом блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Выход блока динамического сравнения низкого давления 53 через масштабирующий температурный блок динамики низкого давления 54 и второй настраиваемый блок четвертого уровня 55 соединен с входом контроллера 32.

Управляющие входы блока динамического сравнения низкого давления 53, масштабирующего температурного блока динамики низкого давления 54 и второго настраиваемого блока четвертого уровня 55 соединены с выходами блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Устройство работает следующим образом.

Газ высокого давления по трубопроводу подают в подогреватель газа 2, где осуществляется общий подогрев редуцируемого газа с целью исключения гидратообразования. Кран 19 на входе устройства открыт и газ через входной фильтр 20 со встроенным датчиком перепада давлений поступает в теплообменник 14, где происходит нагрев газа посредством газовой горелки 13, расположенной в камере сгорания 12. Питание газовой горелки 13 в камере сгорания 12 производится через электромагнитный клапан 17 и регулятор подачи газа 29, который изменяет величину расхода газа в зависимости от температуры газа в сети низкого давления, измеряемой датчиком температуры газа 28.

Продукты сгорания через дымовую трубу 16 выводятся в атмосферу. Нагретый газ поступает на вход редуцирующих линий, причем редуцирование осуществляют одной линией, при этом вторая линия находится в резерве. Редуцирующая линия осуществляет снижение давления газа до заданного уровня. В фильтре 4 газ подвергается очистке от механических примесей, проходит через отсекатель 7 и поступает к редуктору 5, где давление снижается до 6 кг/см². Далее газ поступает к регулятору 6, снижающему давление до заданного значения.

После регулятора давления 6 газ проходит в выходной трубопровод и поступает потребителю. Элементы защиты от превышения давления срабатывают при увеличении давления на отдельных участках редуцирующих линий. Отсекатель 7 контролирует давление газа на выходе редуцирующих линий через дроссель 11. При увеличении давления на выходе выше допустимого предела отсекатель 7 срабатывает и перекрывает проход газа в редуцирующую линию. Предохранительный клапан 8 контролирует давление газа на выходе редуктора 5. При увеличении давления выше допустимого предохранительный клапан 8 сбрасывает газ в импульсную линию отсекателя 7, который срабатывает и перекрывает поступление газа в неисправную редуцирующую линию. Сбросной клапан 9 срабатывает при превышении выходного давления газа и сбрасывает излишнее количество газа через свечу 10 в атмосферу при неисправной редуцирующей линии в случае отказа отсекателя 7, а также утечки газа при отключении редуцирующей линии.

Обогрев шкафа блока редуцирования 1 осуществляют от дополнительного теплообменника 15, расположенного в шкафу подогревателя газа 2. В металлическом коробе за счет высокой температуры в шкафу подогревателя газа 2 происходит нагрев воздуха, поступающего по воздуховоду 18 в шкаф блока редуцирования 1. Холодный воздух из шкафа блока редуцирования 1 также по воздуховоду поступает в металлический короб дополнительного теплообменника 15, где нагревается. Таким образом, происходит воздухообмен охлажденного и нагретого воздуха в шкафу блока редуцирования и подогревателя газа, нагревая воздух в шкафу блока редуцирования до необходимого значения. При этом не возможно попадание газа при утечке из блока редуцирования 1 в камеру сгорания подогревателя газа 2, содержащую газовую горелку, что исключает взрывоопасную ситуацию.

Избыточное тепло в подогревателе газа 2 посредством термоэлектрического преобразователя 21 преобразуется в электрическое напряжение. Величина полученного напряжения стабилизируется на требуемом значении с помощью первого блока стабилизации 22. Полученное таким образом электрическое напряжение заряжает источник автономного питания 23 со встроенным аккумулятором резервного питания.

В качестве резервного питания используется избыточное давление газа, подаваемого через фильтр 4 и регулятор подачи газа 24 на детандер с встроенным электрогенератором 25. Полученное электрическое напряжение стабилизируется вторым блоком стабилизации 26 и используется для заряда источника автономного питания 23 со встроенным аккумулятором резервного питания. Величина давления газа в сети низкого давления измеряется датчиком давления 27, который через регулятор подачи газа 24 управляет потоком газа через детандер с встроенным электрогенератором 25.

Для контроля санкционированного доступа к устройству применяется идентификатор доступа 30, представляющий собой считыватель электронной карты, в случае несанкционированного доступа к устройству срабатывают датчики взлома 31.

Контроллер 32 обеспечивает сбор сигналов от идентификатора доступа 30 и датчиков взлома 31. Эти сигналы через блок передачи информации 33 с антенной 34 передаются на диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия оперативных мер по обеспечению безопасности.

В процессе работы устройства сигналы от датчиков давления 27 и температуры газа 28 в сети низкого давления газа, датчиков температуры газа 37 и давления в сети высокого давления 39, датчика перепада давлений входного фильтра 20 поступают в блок памяти текущих переменных 35 с регулируемым интервалом от 1 секунды и более, в результате в блоке памяти текущих переменных 35 накапливаются временные ряды основных технологических параметров работы устройства.

По сигналу от таймера 47 контроллер 32 с регулируемым интервалом от 1 часа и более считывает накопленные временные ряды основных технологических параметров работы устройства из блока памяти текущих переменных 35 и через блок передачи информации 33 с антенной 34 передает в диспетчерский пункт газораспределительной организации (на фигуре не показан). Полученные временные ряды основных технологических параметров добавляются соответственно к временным рядам параметров, полученных ранее, и обрабатываются на сервере диспетчерского пункта с построением нейронной сети технологических параметров автоматического интеллектуального газораспределительного пункта.

Параметры построенной нейронной сети передаются от сервера диспетчерского пункта на контроллер 32 автоматического интеллектуального газораспределительного пункта через блок передачи информации 33 с антенной 34 и записываются в блок памяти коэффициентов настроек 43 сети. Эти коэффициенты предназначены для настроек элементов уровней нейронной сети.

Первый уровень сети составляют первый 36, второй 38, третий 40, четвертый 41 и пятый 42 настраиваемые блоки первого уровня.

На вход первого 36 настраиваемого блока первого уровня поступает сигнал с датчика температуры 28 в сети низкого давления газа. На вход настройки первого 36 настраиваемого блока первого уровня поступает сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети. При отклонении соответствующего технологического параметра работы устройства на выходе первого 36 настраиваемого блока первого уровня формируется сигнал, информирующий о наступлении момента отклонения данного параметра от работы в штатном режиме.

На вход второго 38 настраиваемого блока первого уровня поступает сигнал с датчика температуры газа 37 в сети высокого давления. На вход настройки второго 38 настраиваемого блока первого уровня поступает сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети. При отклонении соответствующего технологического параметра на выходе второго 38 настраиваемого блока первого уровня формируется сигнал, информирующий о наступлении момента отклонения данного параметра от работы в штатном режиме.

На вход третьего 40 настраиваемого блока первого уровня поступает сигнал с датчика давления газа 39 в сети высокого давления, а на вход настройки сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети. При отклонении соответствующего технологического параметра на выходе третьего 40 настраиваемого блока первого уровня формируется сигнал, информирующий о наступлении момента отклонения данного параметра от работы в штатном режиме.

На вход четвертого 41 настраиваемого блока первого уровня поступает сигнал с датчика перепада давлений входного фильтра 20, а на вход настройки сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети. При отклонении данного технологического параметра на выходе четвертого 41 настраиваемого блока первого уровня формируется сигнал, информирующий о наступлении момента отклонения данного параметра от работы в штатном режиме.

На вход пятого 42 настраиваемого блока первого уровня поступает сигнал с датчика давления 27, а на вход настройки сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети. При отклонении данного технологического параметра на выходе пятого 42 настраиваемого блока первого уровня формируется сигнал, информирующий о наступлении момента отклонения данного параметра от работы в штатном режиме.

Сигналы, информирующие о наступлении моментов отклонения технологических параметров от работы в штатном режиме, выработанные первым 36 и вторым 38 настраиваемыми блоками первого уровня, поступают на информационные входы первого настраиваемого блока второго уровня 44, на вход настройки которого поступает сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43, а на его выходе формируется сигнал, информирующий о наступлении моментов отклонения технологических параметров от штатного режима работы устройства.

Сигналы, информирующие о наступлении моментов отклонения технологических параметров от работы в штатном режиме, выработанные третьим 40, четвертым 41 и пятым 42 настраиваемыми блоками первого уровня, поступают на информационные входы второго настраиваемого блока второго уровня 45, на вход настройки которого поступает сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43, а на его выходе формируется сигнал, информирующий о наступлении моментов отклонения технологических параметров от штатного режима работы устройства.

Сигналы, информирующие о наступлении моментов отклонения технологических параметров от работы в штатном режиме, выработанные первым 44 и вторым 45 настраиваемыми блоками второго уровня, поступают на информационные входы настраиваемого блока третьего уровня 46, на вход настройки которого поступает сигнал настройки от блока памяти коэффициентов настроек 43, а на его выходе формируется сигнал, информирующий о наступлении моментов отклонения технологических параметров от штатного режима работы устройства.

Сигнал, информирующий о наступлении моментов отклонения одного или нескольких технологических параметров в их совокупности от штатного режима работы устройства, поступает на контроллер 32. Контроллер 32 вырабатывает сигнал предупреждения о нарушении штатного режима работы устройства, формирует сигнал считывания записанных временных рядов основных технологических параметров в блоке памяти текущих переменных 35 и посредством блока передачи информации 33 с антенной 34 передает в информацию о нарушении штатного режима работы устройства в диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия оперативных решений по предупреждению возможного развития аварийных ситуаций.

Для повышения надежности работы устройства и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании производится контроль нарастания давления в сети высокого и низкого давления в реальном времени.

На информационный вход корректируемой линия временной задержки высокого давления 48 и первый вход блока динамического сравнения высокого давления 49 поступает сигнал от датчика давления в сети высокого давления 39. В результате на выходе блока динамического сравнения высокого давления 49 формируется сигнал нарастания или спада высокого давления за определенный промежуток времени. Величина промежутка времени устанавливается через управляющий вход корректируемой линия временной задержки высокого давления 48 посредством блока памяти коэффициентов настроек 43 сети. Изменение промежутка времени корректируемой линия временной задержки высокого давления 48 производится оператором диспетчерского пункта газораспределительной организации (на фигуре не показана) посредством передачи соответствующих уставок в блок памяти коэффициентов настроек 43 сети через контроллер 32, соединенный через блок передачи информации 33 с антенной 34 с диспетчерским пунктом газораспределительной организации.

При превышении или понижении сигнала нарастания или спада высокого давления за определенный промежуток времени выше или ниже установленных пределов на выходе блока динамического сравнения высокого давления 49 формируется сигнал срабатывания, информирующий о проявлении нештатной ситуации на газораспределительном оборудовании.

Установка пределов срабатывания блока динамического сравнения высокого давления 49 при превышении или снижении нарастания или спада в сети высокого давления производится посредством блока памяти коэффициентов настроек 43 сети, данные в который вносятся оператором диспетчерского пункта газораспределительной организации посредством передачи соответствующих уставок в блок памяти коэффициентов настроек 43 сети через контроллер 32, соединенный через блок передачи информации 33 с антенной 34 с диспетчерским пунктом газораспределительной организации.

Сигнал превышения или понижения нарастания или спада давления в сети высокого давления через масштабирующий температурный блок динамики высокого давления 50 и первый настраиваемый блок четвертого уровня 51 подается на контроллер 32 и через блок передачи информации 33 с антенной 34 в диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия оперативных решений по предупреждению возможного развития аварийных ситуаций.

Масштабирующий температурный блок динамики высокого давления 50 обеспечивает ввод поправочных по температуре значений для коррекции сигнала превышения или понижения нарастания или спада давления в сети высокого давления.

Величина поправочных по температуре значений записывается в масштабирующий температурный блок динамики высокого давления 50 через управляющий вход от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети, передаваемых с диспетчерского пункта газораспределительной организации через контроллер 32 и блок передачи информации 33 с антенной 34.

Первый настраиваемый блок четвертого уровня 51 обеспечивает формирование оперативных сообщений в диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия решений по предупреждению возможного развития аварийных ситуаций. При этом порог формирования оперативных сообщений устанавливается посредством управляющего входа первого настраиваемого блока четвертого уровня 51 от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети, передаваемых с диспетчерского пункта газораспределительной организации через контроллер 32 и блок передачи информации 33 с антенной 34.

В результате при нарастании или спаде высокого давления, превышающих допустимые пределы с учетом температурной коррекции, настраиваемый блок четвертого уровня 51 через контроллер 32 и через блок передачи информации 33 с антенной 34 передает в диспетчерский пункт газораспределительной организации предупреждающий сигнал для принятия оперативных решений по предупреждению возможного развития аварийных ситуаций, чем обеспечивается повышение надежности работы газораспределительного оборудования.

Аналогичным образом контролируется нарастание или падение давления в сети низкого давления в реальном времени.

На информационный вход корректируемой линия временной задержки низкого давления 52 и первый вход блока динамического сравнения низкого давления 53 поступает сигнал от датчика давления в сети низкого давления 27. В результате на выходе блока динамического сравнения низкого давления 53 формируется сигнал нарастания или спада низкого давления за определенный промежуток времени. Величина промежутка времени устанавливается через управляющий вход корректируемой линия временной задержки низкого давления 52 посредством блока памяти коэффициентов настроек 43 сети.

Изменение промежутка времени корректируемой линия временной задержки низкого давления 52 производится оператором диспетчерского пункта газораспределительной организации посредством передачи соответствующих уставок в блок памяти коэффициентов настроек 43 сети через контроллер 32, соединенный через блок передачи информации 33 с антенной 34 с диспетчерским пунктом газораспределительной организации.

При превышении или понижении сигнала нарастания или спада низкого давления за определенный промежуток времени выше или ниже установленных пределов на выходе блока динамического сравнения низкого давления 53 формируется сигнал срабатывания, информирующий о проявлении нештатной ситуации на газораспределительном оборудовании.

Установка пределов срабатывания блока динамического сравнения низкого давления 53 при превышении или снижении нарастания или спада в сети низкого давления производится посредством блока памяти коэффициентов настроек 43 сети, данные в который вносятся оператором диспетчерского пункта газораспределительной организации посредством передачи соответствующих уставок в блок памяти коэффициентов настроек 43 сети через контроллер 32, соединенный через блок передачи информации 33 с антенной 34 с диспетчерским пунктом газораспределительной организации.

Сигнал превышения или понижения нарастания или спада давления в сети низкого давления через масштабирующий температурный блок динамики низкого давления 54 и второй настраиваемый блок четвертого уровня 55 подается на контроллер 32 и через блок передачи информации 33 с антенной 34 в диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия оперативных решений по предупреждению возможного развития аварийных ситуаций.

Масштабирующий температурный блок динамики низкого давления 54 обеспечивает ввод поправочных по температуре значений для коррекции сигнала превышения или понижения нарастания или спада давления в сети низкого давления.

Величина поправочных по температуре значений записывается в масштабирующий температурный блок динамики низкого давления 54 через управляющий вход от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети, передаваемых с диспетчерского пункта газораспределительной организации через контроллер 32 и блок передачи информации 33 с антенной 34.

Второй настраиваемый блок четвертого уровня 51 обеспечивает формирование оперативных сообщений в диспетчерский пункт газораспределительной организации для принятия решений по предупреждению возможного развития аварийных ситуаций. При этом порог формирования оперативных сообщений устанавливается посредством управляющего входа второго настраиваемого блока четвертого уровня 51 от блока памяти коэффициентов настроек 43 сети, передаваемых с диспетчерского пункта газораспределительной организации через контроллер 32 и блок передачи информации 33 с антенной 34.

В результате при нарастании или спаде низкого давления, превышающих допустимые пределы с учетом температурной коррекции, настраиваемый блок четвертого уровня 51 через контроллер 32 и через блок передачи информации 33 с антенной 34 передает в диспетчерский пункт газораспределительной организации предупреждающий сигнал для принятия оперативных решений по предупреждению возможного развития аварийных ситуаций, чем обеспечивается повышение надежности работы газораспределительного оборудования.

Такое техническое решение обеспечивает повышение надежности работы устройства посредством интеллектуального контроля работы газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании в реальном времени.

Реферат

Изобретение относится к устройствам редуцирования газа с контролем технологических параметров и может быть использовано для снабжения потребителей природным газом. Устройство содержит блоки редуцирования газа, фильтры, регуляторы, датчики давления и температуры, идентификатор доступа, блок памяти текущих переменных, настраиваемые блоки разного уровня, блок памяти текущих переменных, блок памяти коэффициентов настроек сети, корректируемые линии временной задержки высокого и низкого давления, блоки динамического сравнения высокого и низкого давления, масштабирующие температурные блоки динамики давления, настраиваемые блоки четвертого уровня, контроллер и блок передачи информации в диспетчерский пункт газораспределительной организации. Техническое решение обеспечивает повышение надежности работы устройства посредством интеллектуального контроля работы газораспределительного пункта и предупреждения аварийных ситуаций в газораспределительном оборудовании в реальном времени. 1 ил.

Формула