多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气安全技术领域，尤其涉及一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法和系统。
【背景技术】
[0002]城市内的燃气管道大部分布置在地下，燃气管道的周围是土层，当燃气从燃气管中泄漏出来时，燃气会通过土层扩散到周围的空间里。对于微裂纹导致的燃气扩散，燃气泄漏量是有限的，因此不会形成高压的喷射气流，泄露的燃气会透过土层缓慢扩散。如果泄露的燃气要达到爆炸极限，必须存在一个空间使其逐渐累积，而燃气管网周围的空间主要是相邻的管网，例如污水管网，泄露的燃气会扩散到相邻的污水管网中，由于目前管线都采用井盖封闭，管道内均为等压状态，燃气会在管道内向两端扩散，逐渐到达井口，逐渐累积并继续向前扩散。
[0003]考虑到监测点布置的难易程度和传感器的性能，如果将传感器布置在管线内，施工难度大，并且传感器容易被水淹，尤其在污水和雨水管道内，传感器的维护难度也较大，因此，目前通常将监测点布置在窨井内。但是，由于窨井内可燃气体一方面来源于井内有机物腐烂产生的，主要是甲烷；另一方面来源于燃气泄漏产生的，包括甲烷和乙烷，因此，需要同时监测甲烷气体和乙烷气体才能确定是否是有燃气管道发生燃气泄漏。
[0004]专利号为ZL 200420049717.7的专利中公开了一种对窨井处的天然气泄漏情况进行实时监控并上传泄漏信息的监测系统，但是报警器需安装在窨井内，由于窨井内本身没有电源，导致报警器的供电困难且信号传输困难，并且在暴雨时报警器很可能被水淹没，导致报警器报废。因此，在对所有的燃气管道进行监测时，需要对道路大面积开挖铺线以解决供电和信号传输的问题，在实际安装过程中作业的费用非常高而且很难实现。
[0005]专利号为ZL 200920252054.1的专利中公开了一种吸气式气体探测系统，但是该系统并不针对以检测窨井为基础的燃气管网泄漏检测，不涉及信号传输功能、窨井的选择和进气口连接方式优化，无法构成对一个较大区域内燃气管线泄漏进行在线监测的系统。
[0006]专利号为ZL 201010587425.9的专利中公开了一种基于无线传感器网络的可燃气体多点在线监测系统，该系统中并不涉及对窨井内的气体进行采样，而基于窨井的燃气泄漏检测系统中如何对气体进行采样是检测系统的关键所在。
【发明内容】
[0007]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0008]为此，本发明的第一个目的在于提出一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，该系统可以实现对城市内燃气管道泄漏情况的实时监测。
[0009]本发明的第二个目的在于提出一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法。
[0010]为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，包括:气体采集系统，所述气体采集系统用于采集窨井内的气体；气体处理系统，所述气体处理系统与所述气体采集系统相连，用于对采集的所述窨井内的气体进行预处理；气体测试系统，所述气体测试系统与所述气体处理系统相连，用于监测预处理后的窨井内气体的浓度信息；信号采集系统，所述信号采集系统与所述气体测试系统相连，用于采集所述窨井内气体的浓度信息，并根据所述浓度信息生成所述窨井内气体的数据信息；控制中心，所述控制中心与所述信号采集系统相连，用于接收所述信号采集系统发送的所述窨井内气体的数据信息，并根据所述窨井内气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏；以及供电系统，所述供电系统分别与所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信号采集系统相连，用于为所述气体处理系统、所述气体测试系统和所述信号采集系统供电。
[0011]本发明实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统，将气体采集系统伸入到窨井内采集窨井内的气体，经过气体处理系统对采集到的气体进行预处理，再利用气体测试系统对气体进行测试，并通过信号采集系统将气体的数据信息发送至控制中心，以使监控中心根据气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏，从而可以实现对城市内燃气管道泄露情况的实时监测。
[0012]为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法，包括:气体采集系统采集窨井内的气体；气体处理系统对采集的所述窨井内的气体进行预处理；气体测试系统监测预处理后的窨井内气体的浓度信息；信号采集系统采集所述窨井内气体的浓度信息，并根据所述浓度信息生成所述窨井内气体的数据信息；以及控制中心接收所述信号采集系统发送的所述窨井内气体的数据信息，并根据所述窨井内气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏。
[0013]本发明实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法，将气体采集系统伸入到窨井内采集窨井内的气体，经过气体处理系统对采集到的气体进行预处理，再利用气体测试系统对气体进行测试，并通过信号采集系统将气体的数据信息发送至控制中心，以使监控中心根据气体的数据信息判断燃气管道是否泄漏，从而可以实现对城市内燃气管道泄露情况的实时监测。
[0014]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0015]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0016]图1是本发明一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的结构示意图；
[0017]图2是本发明一个具体实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的结构示意图；
[0018]图3是本发明一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的安装的示意图；
[0019]图4是本发明一个实施例的窨井选择优化算法的流程图；
[0020]图5是本发明一个实施例的进气口连接方式优化算法的流程图；
[0021]图6是本发明一个实施例的进气口并联采集的示意图；
[0022]图7是本发明一个实施例的进气口串联采集的示意图；以及
[0023]图8是本发明一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0027]下面参考附图描述根据本发明实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统和方法。
[0028]图1是本发明一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的结构示意图，图2是本发明一个具体实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的结构示意图，图3是本发明一个实施例的多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统的安装的示意图，图4是本发明一个实施例的窨井选择优化算法的流程图，图5是本发明一个实施例的进气口连接方式优化算法的流程图，图6是本发明一个实施例的进气口并联采集的示意图，图7是本发明一个实施例的进气口串联采集的示意图。
[0029]如图1和图2所示，该多路空气采样型窨井内燃气在线监测系统包括气体采集系统100、气体处理系统200、气体测试系统300、信号采集系统400、控制中心500以及供电系统600。其中，气体采集系统100包括多个进气口 110和进气口扩容器120，气体处理系统200包括气体过滤器210、水气分离器220、吸气泵230、流量控制器240和干燥器250，气体测试系统300包括甲烷探测器310和乙烷探测器320，供电系统600包括电源610和电压转换器620。
[0030]具体地，气体采集系统100用于采集窨井内的气体。其中，气体采集系统100包括多个进气口 I1和进气口扩容器120，多个进气口 110和进气口扩容器120之间通过管线相连，且多个进气口 110的进气端分别伸入到不同的窨井内，用于采集不同窨井内的气体。其中，窨井内的气体包括甲烷、乙烷等可燃气体，还包括其它气体，将进气口 110分别置于需要监测的窨井的上部，并在进气口 110的进气端设置过滤网，通过进气口 110采集不同窨井内的气体。进气口扩容器120的进气端与多个进气口 110的出气端相连，用于将多个进气口 I1采集到的不同窨井内的气体输送至气体处理系统200。其中，进气口扩容器120可以由多个进气口扩容器搭配而成，每个进气口扩容器的进气口 110的数量根据需求而定，进气口扩容器120连接的进气口 110的数量最大值可以达到100个。
[0031]气体处理系统200与气体采集系统100相连，用于对采集到的窨井内的气体进行预处理。其中，气体处理系统200与气体采集系统100之间通过管线相连，气体处理系统200中的气体净化装置可为电动式或者机械式中的一种。
[0032]在本发明的一