一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置的制作方法

1.本实用新型属于管线在线监测技术领域，具体涉及一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置。


背景技术：

2.目前市面上还没有对长距离重力流输水管线的漏损进行定位的，大多数管线日常运行主要依靠人工巡检，人力成本高，无法快速确定事故发生地，很难确定泄漏管段及泄漏位置。管线运行管理的核心是安全和经济，管线的安全运行需要投入大量人力物力。因此需要使用先进的科学手段建立管线水平衡分析测漏系统，通过有效的技术手段对管线内流体泄漏事故进行实时监测，准确发出泄漏报警并快速定位，以便于生产单位启动相应的应急预案，并能够实现泄漏事件处理过程监控。要实现上述功能，首先需要通过技术手段持续监测管线内流体相关数据的变化，通过对管线内流体泄漏特征准确、快速的识别和提取，快速并准确定位泄漏位置。对输水管线进行高效准确的状态检测和泄漏定位能及时获取泄漏信息，降低泄漏事故造成的经济损失和环境破坏，具有重要的社会意义和经济价值。


技术实现要素：

3.本实用新型的数据采集精确度高，检测泄漏耗时短，定位精度高；能够对长距离输水管线的泄漏进行数据采集和检测定位。
4.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置，管线整体分为一标段区域管线、二标段区域管线，所述一标段区域管线的管线首段区域上设置有管线首端流量计，所述二标段区域管线的管线末端区域上设置有调流调压阀门，位于调流调压阀门两侧分别设置有第一管线末端流量计和第二管线末端流量计，所述第一管线末端流量计和第二管线末端流量计均设置在二标段区域管线上，所述一标段区域管线和二标段区域管线连接处设置有管线中间节点流量计，并且管道管线沿线每公里安装压力传感器。
6.进一步地，所述一标段区域管线和二标段区域管线均设置在地下，所述一标段区域管线和二标段区域管线属于长距离重力流输水管线。
7.进一步地，装置在可以采集管道内压力、管道阴保数据、管道井液位数据、管道壁厚数据、管道阀门数据、管线首端流量、管线中间节点流量、管线末端流量，并通过物联网采集终端相传输数据。
8.进一步地，所述一标段区域管线和二标段区域管线上均设置有传感器，所述传感器采用压力传感器，所述压力传感器、管线首端流量计、管线中间节点流量计、第一管线末端流量计、第一管线末端流量计与物联网采集终端相连接。
9.进一步地，所述物联网采集终端包括：无线传输模块，2路数字量数据采集，2路模拟量数据采集，1路485信号采集，4路开关量信号采集；通过无线传输模块实现数据输出，所述物联网采集终端与服务器设备连接，所述服务器设备用于显示根据压力数据和管线流量
信息确定的泄漏管线，以及显示根据管线参数数据、压力数据和流量数据确定的所述泄漏管线上的泄漏区域。
10.本技术的有益效果为：基于二三维一体化g i s的开放式外场环境仿真与可视化软件平台，管线分布式压力数据采集，结合管线高程等数据，实现长距离输水管线水平衡分析；通过管线压力及流量精确分析，实现管线的漏损区域判断。只需要结合已建管线设置设备检测的数据，就能够及时地找到管线泄漏事故发生地及泄漏管段，减小不必要的能源浪费，提高了管线泄漏监测的效率，节省人力成本，检测泄漏耗时短，定位精度高；能够对长距离重力流输水管线的泄漏进行数据采集和检测定位。
附图说明
11.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
12.图1为本实用新型的结构示意图；
13.图2为本实用新型管线正常流量(1480m3/h)时水压线示意图；
14.图3为本实用新型最大流量(2200m3/h)时水压线示意图；
15.图4为本实用新型管线流量井位置水压线示意图。
16.附图说明：1、一标段区域管线；2、二标段区域管线；3、调流调压阀门；4、管线首端流量计；5、管线中间节点流量计；6、第一管线末端流量计；7、第二管线末端流量计。
具体实施方式
17.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
19.如图1-4所示，一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置，管线整体分为一标段区域管线1、二标段区域管线2，所述一标段区域管线1上设置有管线首端流量计4，管线首端流量计4用于检测一标段区域管线1流量，所述二标段区域管线2上设置有调流调压阀门3，调流调压阀门3用于调节二标段区域管线2的流量，调流调压阀门3两侧分别设置有第一管线末端流量计6和第二管线末端流量计7，位于调流调压阀门3一侧的第一管线末端流量计6设置在二标段区域管线2上，第一管线末端流量计6用于检测二标段区域管线2内调流调压阀门3一侧的流量，位于调流调压阀门3另一侧的第二管线末端流量计7设置在二标段区域管线2上，第二管线末端流量计7用于检测二标段区域管线2内调流调压阀门3另一侧的流量，所述一标段区域管线1和二标段区域管线2连接处设置有管线中间节点流量计5，管线中间节点流量计5用于检测一标段区域管线1和二标段区域管线2之间的流量。所述一标段区域管线1和二标段区域管线2均设置在地下，所述一标段区域管线1和二标段区域管线2属
于长距离重力流输水管线。
20.所述一标段区域管线1和二标段区域管线2上均设置有传感器，所述传感器采用压力传感器，压力传感器用于检测一标段区域管线1和二标段区域管线2的压力值，所述压力传感器的数量为多个，所述压力传感器、管线首端流量计4、管线中间节点流量计5、第一管线末端流量计6、第一管线末端流量计6与物联网采集终端相连接，管线沿线每公里安装压力传感器，通过物联网模块采集管线沿线压力。在管线首端，尾端及中间位置，分别安装流量计。
21.所述物联网采集终端包括：无线传输模块；2路数字量数据采集，2路模拟量数据采集，1路485信号采集，4路开关量信号采集；通过无线传输模块实现数据输出，所述物联网采集终端与服务器设备连接，所述服务器设备用于显示根据压力数据和管线流量信息确定的泄漏管线，以及显示根据管线参数数据、压力数据和流量数据确定的所述泄漏管线上的泄漏区域。
22.通过采集管线上的压力数据，加上压力变送器对应点的位的标高，可以综合分析管线的水位线，对于水锤、爆管等压力异常的工况及时报警。当水力工况切换时，管线内各个节点的压力随着整体流量的变化而改变，如：当调流调压阀门3关闭出现水锤时，距离调流调压阀门3上有最近的压力变送器会有明显数据波动，当压力数据超过平台设置阈值时，发出水锤报警。
23.正常流量(1480m3/h)时水力计算表
[0024][0025]
最大流量(2200m3/h)时水力计算表
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管线流量判断：以矿区内流量为管内标准流量，实时监控整条管线两端和中间节点的流量值，分段计算管线流量之间的差值，第一时间判断管线泄露点的所在的大分区。若差值小于流量计精度范围，则判断管线无漏损，若差值大于流量计精度范围5％，则判断管线出现小漏，若差值超过流量计精度范围15％，则判断管线出现漏损。
[0028]
通过管线内水力分析，绘制出实施在线的压力图，将水压和管线高程结合，形成长输管线的水压线。通过分区域流量和压力的结合的水平衡分析，判断出管线整体压力变化位置，实时比较理论的水压线和实测的水压线的差距和异常，通过管线整体水压线数据综合分析，结合大数据和人工智能算法的技术，将压力异常的节点迅速排查出来，从而判断出管线的漏损区域，实现管线漏损的位置判断。
[0029]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置，其特征在于，管线整体分为一标段区域管线、二标段区域管线，所述一标段区域管线的管线首段区域上设置有管线首端流量计，所述二标段区域管线的管线末端区域上设置有调流调压阀门，位于调流调压阀门两侧分别设置有第一管线末端流量计和第二管线末端流量计，所述第一管线末端流量计和第二管线末端流量计均设置在二标段区域管线上，所述一标段区域管线和二标段区域管线连接处设置有管线中间节点流量计，并且管道管线沿线每公里安装压力传感器。2.根据权利要求1所述的一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置，其特征在于，所述一标段区域管线和二标段区域管线均设置在地下，所述一标段区域管线和二标段区域管线属于长距离重力流输水管线。3.根据权利要求1所述的一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置，其特征在于，装置在可以采集管道内压力、管道阴保数据、管道井液位数据、管道壁厚数据、管道阀门数据、管线首端流量、管线中间管线中间节点流量、管线末端流量，并通过物联网采集终端相传输数据。4.根据权利要求3所述的一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置，其特征在于，使用自主研发的物联网采集终端包括：无线传输模块，2路数字量数据采集，2路模拟量数据采集，1路485信号采集，4路开关量信号采集；通过无线传输模块实现数据输出，所述物联网采集终端与服务器设备连接，所述服务器设备用于显示根据压力数据和管线流量信息确定的泄漏管线，以及显示根据管线参数数据、压力数据和流量数据确定的所述泄漏管线上的泄漏区域。

技术总结
本实用新型公开了一套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏装置。将长距离输水管线整体分为一标段区域管线、二标段区域管线，在所述一标段区域管线的起始位置设置有流量计，在所述二标段区域管线末端位置设置有调流调压阀门，并且位于调流调压阀门两侧，分别有阀前流量计和阀后流量计，所述一标段区域管线和二标段区域管线分界处设置有整体管线中间节点流量计。管线沿线每公里安装长距离输水管线水平衡分析测漏系统装置。本套长距离重力流输水管线水平衡分析测漏系统装置的数据采集精确度高，检测泄漏耗时短；能够对长距离重力流输水管线的泄漏进行数据采集和检测定位。水管线的泄漏进行数据采集和检测定位。水管线的泄漏进行数据采集和检测定位。


技术研发人员：左伟良 张立军 李俊杰 智宝岩 杨鹏民 马冠超 王金国 郭瑞 杨国强 郭刚 尤峰 刘志强
受保护的技术使用者：中煤陕西榆林能源化工有限公司
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/7/28