管道斷面監測系統技術方案

本發明專利技術是管道斷面監測系統，該系統構成有三層設備構架，分別為太陽能電源、動力控制柜和采水檢測架。本系統采用太陽能供電，供電功率為300W；動力控制柜安裝在地面上，內部集成太陽能電池組、采水驅動系統、采水驅動機構、氮氣儲能罐；采水檢測架安裝于檢查井管道壁內，集成采水機構、監測機構；每一小時自動采集一次管道各參數，并通過無線上傳至監控中心。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及監測，更具體地來說，特別涉及管道斷面監測系統。
技術介紹
環境監測(environmental monitoring)，指通過對影響環境質量因素的代表值的測定，確定環境質量(或污染程度)及其變化趨勢。環境檢測的過程一般為接受任務，現場調查和收集資料，監測計劃設計，優化布點，樣品采集，樣品運輸和保存，樣品的預處理，分析測試，數據處理，綜合評價等。環境監測的對象：自然因素，人為因素，污染組分。環境監測包括：化學監測，物理監測，生物監測，生態監測。環境監測的目的：環境監測按監測目的可分為三種。①研究性監測：研究確定污染物從污染源到受體的運動過程，鑒定環境中需要注意的污染物。這類監測需要化學分析、物理測量、生物和生理生化檢驗技術，并涉及大氣化學、大氣物理、水化學、水文學、生物學、流行病學、毒理學、病理學等學科的知識。如果監測數據表明存在環境污染問題時，則必須確定污染物對人、生物和其他物體的影響。②監視性監測：監測環境中已知有害污染物的變化趨勢，評價控制措施的效果，判斷環境標準實施的情況和改善環境取得的進展，建立各種監測網，如大氣污染監測網、水體污染監測網，累積監測數據，據此確定一個城市、省、區域、國家，甚至全球的污染狀況及其發展趨勢。③事故性監測：對事故性污染，如石油溢出事故所造成的海洋污染，核動力廠發生事故時放射性微塵所造成的大氣污染等進行監測，包括用監測車或監測船的流動監測、空中監測、遙測、遙感等，確定污染范圍及其嚴重程度，以便采取措施。按監測對象的不同，可分為大氣污染監測、水質污染監測、土壤污染監測、生物污染監測等。按污染物的性質不同，可分為化學毒物監測、衛生(包括病原體、病毒、寄生蟲、霉菌毒素等的污染)監測、熱污染監測、噪聲污染監測、電磁波污染監測、放射性污染監測、富營養化監測等。建筑物沉降監測監測實施方法a、測點埋設：在地表下沉的縱向和橫向影響范圍內的建筑物應進行建筑物下沉及傾斜監測，基點的埋設同地表沉降觀測。沉降測點埋設，用沖擊鉆在建筑物的基礎或墻上鉆孔，然后放入長直徑200～300mm，20～30mm的半圓頭彎曲鋼筋，四周用水泥砂漿填實。測點的埋設高度應方便觀測，對測點應采取保護措施，避免在施工過程中受到破壞。每幢建筑物上一般布置4個觀測點，特別重要的建筑物布置6個測點。b、測量方法：觀測方法采用精密水準測量方法。基點和附近水準點聯測取得初始高程。觀測時各項限差宜嚴格控制，每測點讀數高差不宜超過0.3mm，對不在水準路線上的觀測點，一個測站不宜超過3個，超過時應重讀后視點讀數，以作核對。首次觀測應對測點進行連續兩次觀測，兩次高程之差應小于±1.0mm，取平均值作為初始值。c、沉降計算：在條件許可的情況下，盡可能的布設導線網，以便進行平差處理，提高觀測精度，然后按照測站進行平差，求得各點高程。施工前，由基點通過水準測量測出隆陷觀測點的初始高程H0，在施工過程中測出的高程為Hn。則高差ΔH＝Hn-H0即為沉降值。d、數據分析與處理：繪制位移-時間曲線散點圖，具體分析同地表沉降監測。當位移-時間曲線趨于平緩時，可選取合適的函數進行回歸分析。預測最大沉降量。根據所測建筑物傾斜與下沉值，判斷建筑物傾斜是否超過安全控制標準及采用的工程措施的可靠性。建筑物傾斜監測監測實施方法在待測建筑物不同高度(應大于2/3建筑物高度)貼上反射膜片，建立上、下兩觀測點，并在大于兩倍上、下觀測點距離的位置建立觀測站，采用徠卡全站儀(1″2mm+2ppm)按國家二級位移觀測要求測定待測建筑物上、下觀測點的坐標值，兩次觀測座標差值即可計算出該建筑物的傾斜變化量。管道監測對管道運行工況的監測和控制，是實現密閉輸送工藝，管道安全、平穩和最優化運行所必需的手段。運輸管道線路長，站庫多，全線密切相連，因此，其運行工藝既需要站庫和線路的就地監控，也需要全線的遙測和遙控。管道監控的主要任務是：收集、處理、顯示和記錄管道系統的運行狀態和工藝參數；按輸送計劃、動態工況分析結果，選擇最優運行方案；協助調度人員迅速準確地開關閥門和啟停設備，以實現選定的輸送工藝流程；調節流量、壓力和溫度等運行參數；預測、分析和處理事故；進行起點站、終點站和分輸站的油、氣交接以及帳務結算等。管道輸送工藝的發展和自控技術的進步，促進了管道輸送自動化的發展。20世紀40年代的成品油管道用繼電器控制全站設備的啟停，實現了站內集中顯示(指示燈)和按鈕控制，這是單站自控階段。50年代到60年代中期，調度中心普遍采用硬線邏輯控制臺、通信接口裝置和大型模擬板。調度中心和就地控制設備經歷了從電子管到晶體管，進而到固態邏輯電路的發展過程；通信方式則由明線載波、通信電纜等有線通信發展到微波通信和衛星通信實現了全線遙測和遙控。60年代前期電子數字計算機在管道上主要用于財務、工程施工、設計、生產計劃、水力模擬、最優運行條件和生產調度等計算工作。從60年代中期到70年代中期，則普遍采用以電子計算機為中心的全線監控系統。站內就地控制也大量地使用小型計算機，形成智能化的監控終端。70年代中期開始，由于可編程序控制器和微型計算機的普遍應用，管道監控由高度集中發展到多級分散監控。與此同時監控系統的可靠性大為提高。管道監控系統一般由調度中心、遠傳通道和監控終端三大部分組成。其控制方式根據管道輸送工藝確定，如長輸管道開始廣泛地采用多級分散控制方式。其結構方式取決于遠傳通道聯系調度中心和監控終端的方式，主要有一對一、一對多和混合式三種。現代調度中心通常設置兩臺電子數字計算機，一臺在線工作，收集、處理和監視管道運行數據，提供控制指令或在必要情況下直接控制泵站設備和線路上的遙控截斷閥；另一臺計算機作為備用。備用機除能迅速地切換到在線狀態外，還可進行軟件開發、制訂計劃、管理器材，并可完成其他計算或管理工作。計算機外部設備主要包括屏幕顯示終端(CRT)、打印機、磁盤存儲器和通信接口等。帶控制鍵盤或光筆的屏幕顯示終端是最有效的人一機接口。調度員可以通過鍵盤或光筆輸入數據，選擇控制功能。CRT能分頁顯示全部遙測量，如流量、壓力、溫度、液位和設備狀態及報警等信息。它既可以顯示水力坡降、水擊波、界面跟蹤、系統平衡檢漏、系統報警等全局量，又可以顯示單站流程圖、站內單體運行狀態、界面比重變化等局部量。根據調度員的需要，CRT可按一定時間間隔順序顯示這些彩色畫面，或穩定于某一畫面。如果出現報警，CRT光標會自動閃爍或以醒目的顏色表示，必要時伴以音響。為了能夠同時顯示幾個畫面，可設置多臺CRT顯示終端。調度員不但可以從這些CRT直觀地監視整個管道運行工況，而且可以通過CRT鍵盤或專用控制盤及時準確地向監控終端發出控制指令，進行流量、壓力、溫度控制和機組啟停、閥門開關、流量計算定等作業。為確保遙控指令正確執行，一般采用遙控指令返回校核，并由調度員決定是否發出“執行”指令的開環控制方式。根據屏幕顯示的實時遙測數據，如設備狀態和參數發生變化，調度員即可確知指令執行情況。調度中心一般設置兩臺打印機：一臺打印機記錄實時報警和調度員的控制指令；另一臺印制各種報表或業務票據。磁盤存儲器，如流量存儲磁盤系統用于常駐計算的計算機管理程序以及各種應用程序，并用磁帶保存管道歷年的運行數據。管道監測其功能是將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
管道管道斷面監測系統，其特征在于：該系統構成有三層設備構架，分別為太陽能電源、動力控制柜和采水檢測架，動力控制柜內部集成太陽能電池組、采水驅動系統、采水驅動機構、氮氣儲能罐，采水檢測架集成采水機構、監測機構。

【技術特征摘要】
1.管道管道斷面監測系統，其特征在于：該系統構成有三層設備構架，分別為太陽能電源、動力控制柜和采水檢測架，動力控制柜內部集成太陽能電池組、采水驅動系統、采水驅動機構、氮氣儲能罐，采水檢測架集成采水機構、監測機構。2.如權利要求1所述的管道斷面監測系統，其特征在于：供電方式采用太陽能供電，供電功率為300W。3.如權利要求1所述的管道斷面監測系統，其特征在于：監測方式為在線監測、就地顯示。4.如權利要求1所述的管道斷面監測系統，其特征在于：監測頻率可達1小時/次。5.如權利要求1所述的管道斷面監測系統，其特征在于：采水檢測架防護等級達到IP...

【專利技術屬性】
技術研發人員：眭利峰，
申請(專利權)人：眭利峰，
類型：發明
國別省市：北京;11