一种天然气输送管道监测系统及使用方法与流程

本发明属于天然气，具体涉及一种天然气输送管道监测系统及使用方法。

背景技术：

在天然气管道运行管理过程中，会存在泄露问题，人为环境和自然灾害也会对管道产生的震动影响，尤其是从人类生产活动地经过的管道，其中人类生产活动对管道以及常规监测系统产生复杂影响，甚至在没有意识的情况下对管道产生破坏，或者在并未对管道产生破坏的情况下发出较大震动，因此双高管道还需要高频次人工巡线，来掌握管道运行状态以及周边外界环境对管道正常运行带来的影响，需要大量的人力物力。因此为了提高输气管道双高区域，即高风险高后果区域平稳安全运行，需要一种更加节省人力物力的及时识别风险、消除隐患，发生泄露、震动以及第三方破坏，并在危及到管道安全运行时紧急停止输气的装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种天然气输送管道监测系统及使用方法，以在管道同一地点发生震动、泄露或者破坏时，通过震动监测、视频监控、通话和泄露监测连锁确认发生原因，并紧急对管道进行关停。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种天然气输送管道监测系统，包括泄露监测模块，所述泄漏监测模块置于管道两端，用于检测管道泄漏点信息；

震动监测模块，所述震动监测模块连接在管道上，用于接收管道的震动信息；

视听监测模块，所述视听监测模块安装于管道周围的地面上，用于接收管道周围的图像信息及声音，以及发出声音；

控制终端模块，所述控制终端模块分别与泄露监测模块、震动监测模块和视听监测模块电信号连接，用于根据泄露监测模块、震动监测模块和视听监测模块的数据判断管道是否发生破坏及泄露，并根据泄露监测模块和震动监测模块上传的数据确定泄漏点或震动发生位置，并显示视听监测模块收集的图像信息，以及向控制终端模块传播声音信号，控制终端模块还与管道两端的输气站电信号连接；

警报模块，警报模块与控制终端模块电信号连接，用于在控制终端模块判断出现破坏及泄露时发出警报。

所述泄露监测模块包括泄露监测传感器和泄露数据采集器，泄露监测传感器连接在管道上，泄露监测传感器与泄露数据采集器电信号连接，泄露数据采集器与控制终端模块电信号连接。

所述泄露监测传感器为次声波泄露传感器。

所述视听监测模块为监视对讲器。

所述震动监测模块和视听监测模块沿管道间距分布。

所述控制终端模块还包括图像显示模块，用于显示视听监测模块传输来的图像。

一种天然气输送管道监测系统的使用方法，泄露监测传感器监测管道的次声波信号，并将采集到的信号通过泄露数据采集器传输给控制终端模块，由控制终端模块来判断泄露位置及泄露量的大小；

震动监测模块采集管道的震动信号，并将震动信号传输给控制终端模块，由控制终端模块判断震动发生位置，并通过图像显示模块显示对应震动监测模块附近视听监测模块采集到的图像信息以供判断震动发生原因；

视听监测模块采集管道附近的图像及声音信号传输给控制终端模块，并通过图像显示模块显示采集到的图像，当管道发生泄漏或震动时，警报模块报警，并根据控制终端模块得出的位置，显示泄漏或震动附近的图像信号，以确定泄漏或震动发生的原因；当图像显示有第三方进行管道破坏时，还通过视听监测模块与第三方通话，阻止破坏进一步发生或警告；

当控制终端模块判断管道发生泄漏、震动或破坏已发生，控制管道两端的输气站停止输气。

本发明的有益效果在于：通过震动、次声波和视频监控连锁对管道进行监测，并通过震动和次声波确定泄漏、第三方破坏或震动发生的位置，再通过视听监测模块观察泄漏、第三方破坏或震动发生的位置，以判断是破坏已经发生，还是第三方无意间对管道造成影响，若破坏未发生则通过视听监测模块与第三方警告或沟通，来避免第三方进一步对管道进行破坏，若确定管道已被破坏则让管道两端的输气站停止输气。无需高频次人工巡线，节省人力物力，同时也可以阻止第三方无意影响管道的行为进一步变为对管道产生破坏，保护了管道，并且可以确定未对管道产生破坏的震动等，从而减少停气次数，避免了对输气工作产生影响。

附图说明

图1为天然气输送管道双高区域监测系统结构示意图；

图中1、泄露监测传感器；2、泄露数据采集器；3、震动监测模块；4、视听监测模块；5、光缆；6、控制终端模块；7、警报模块。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

【实施例1】

如图1所示，一种天然气输送管道监测系统，包括泄露监测模块，所述泄漏监测模块置于管道两端，用于检测管道泄漏点信息；

震动监测模块3，所述震动监测模块3连接在管道上，用于接收管道的震动信息；

视听监测模块4，所述视听监测模块4安装于管道周围的地面上，用于接收管道周围的图像信息及声音，以及发出声音；

控制终端模块6，所述控制终端模块6分别与泄露监测模块、震动监测模块3和视听监测模块4电信号连接，用于根据泄露监测模块、震动监测模块3和视听监测模块4的数据判断管道是否发生破坏及泄露，并根据泄露监测模块和震动监测模块3上传的数据确定泄漏点或震动发生位置，并显示视听监测模块4收集的图像信息，以及向控制终端模块6传播声音信号，控制终端模块6还与管道两端的输气站电信号连接；

警报模块7，警报模块7与控制终端模块6电信号连接，用于在控制终端模块6判断出现破坏及泄露时发出警报。

所述泄露监测模块包括泄露监测传感器1和泄露数据采集器2，泄露监测传感器1连接在管道上，泄露监测传感器1与泄露数据采集器2电信号连接，泄露数据采集器2与控制终端模块6电信号连接。

所述泄露监测传感器1为次声波泄露传感器。

所述视听监测模块4为监视对讲器。

所述震动监测模块3和视听监测模块4沿管道间距分布。

所述控制终端模块6还包括图像显示模块，用于显示视听监测模块4传输来的图像。

泄露监测模块包括泄露监测传感器1和泄露数据采集器2，泄露监测传感器1接受次声波信号，经泄露数据采集器2放大后输送给控制终端模块6，最终控制终端模块6根据管道两端的次声波泄露传感器接受到信号的时间差来确定泄露发生点的位置。

震动监测模块3连接在管道上，用于监测管道的震动信号，传输给控制终端模块6后根据震动信号的大小判断是否可能引起破坏。所述的震动监测模块为震动传感器，可以安装在管道外壁，监测管道的震动。

视听监测模块4沿管道分布，作用一为提供视频监控，以供人工或控制终端模块6复查、监控是否第三方对管道造成影响；作用二为当控制终端模块6判断某处发生震动或泄露时，报警并显示对应位置附近的视听监测模块4所采集的图像，若是第三方无意影响了管道，可以与第三方沟通来阻止进一步对管道产生破坏，若是已经破坏了管道，则通过图像确认后停止输气站输气。例如管道有可能从耕地经过，在耕种时需要使用大型机械，大型机械会产生较大的震动，控制终端模块6会认为管道出现问题而控制输气站停气，实际上这种行为并未对管道造成破坏，并不需要停气，因此通过视听监测模块4确认可以避免这种情况下停气；再例如管道附近在施工造成了较大震动，此时也为对管道造成破坏，控制终端模块6检测到后，通过视听监测模块4发现后可以派出工作人员去指导，避免施工过程中对管道破坏，同时也不需要停气。

次声波泄露传感器、监视对讲器和震动传感器均为现有常规部件。

泄露监测传感器1、泄露数据采集器2、震动监测模块3、视听监测模块4与控制终端模块6之间均通过光缆5电信号连接。

尤其在人员密集的地区，沿管道多设置视听监测模块4和震动监测模块3，而管道经过的人员稀少的地区，则可以少设置视听监测模块4和震动监测模块3。

相比人工巡查，更加节省人力物力。同时通过视听监测模块4可以与无意间影响管道的第三方进行沟通，一是阻止了对管道的进一步的破坏，二是避免了管道无破坏情况下停气，减少停气次数，降低了对输气产生影响。尤其适合于人员密集的高风险高后果区域采用。

【实施例2】

如图1所示，在实施例1的基础上，一种天然气输送管道监测系统的使用方法，泄露监测传感器1监测管道的次声波信号，并将采集到的信号通过泄露数据采集器2传输给控制终端模块6，由控制终端模块6来判断泄露位置及泄露量的大小；

震动监测模块3采集管道的震动信号，并将震动信号传输给控制终端模块6，由控制终端模块6判断震动发生位置，并通过图像显示模块显示对应震动监测模块3附近视听监测模块4采集到的图像信息以供判断震动发生原因；

视听监测模块4采集管道附近的图像及声音信号传输给控制终端模块6，并通过图像显示模块显示采集到的图像，当管道发生泄漏或震动时，警报模块7报警，并根据控制终端模块6得出的位置，显示泄漏或震动附近的图像信号，以确定泄漏或震动发生的原因；当图像显示有第三方进行管道破坏时，还通过视听监测模块4与第三方通话，阻止破坏进一步发生或警告；

当控制终端模块6判断管道发生泄漏、震动或破坏已发生，控制管道两端的输气站停止输气。

总体工作时，泄露监测传感器1将信号传输给控制终端模块6，由控制终端模块6来判断是否发生了泄露以及发生泄露的位置；

震动监测模块3检测震动信号，控制终端模块6根据震动大小来判断是否有可能对管道产生了破坏，并根据上传数据的震动监测模块3的位置来判断震动产生的大概位置。

视听监测模块4平时则采集管道附近的图像，传至控制终端模块6，并通过图像显示模块显示，以供人工及控制终端模块6检测和复查是否有人影响或破坏管道，以及存档供日后查看。

当控制终端模块6检测到管道可能发生泄露或震动时，警报模块7报警通知工作人员，并根据泄露或震动的位置，调取附近视听监测模块4的图像来观察到底是管道发生破坏，还是有大型机械施工导致的震动，当发生破坏时，控制终端模块6则控制管道两端的输气站停气。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。