CN111665774A - 一种智能天然气站场管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于天然气站场管理技术领域,尤其是一种智能天然气站场管理***,现提出如下方案,包括数据采集输入组件、数据交互模块、存储模块和控制组件,所述数据采集输入组件包括站场模型输入模块、改建标记输入模块和站场预警触发采集模块。本发明降低天然气从预警辐射区域模型覆盖范围内排出,降低放空操作存在安全隐患,使位于预警辐射区域模型覆盖范围内的输气管残留的天然气快速从放空管排出,避免输气管上游以及下游的天然气向放空管回流,降低损失和危害,及时提醒远程监控人员进行报警提示,方便监控人员及时对站场的状况进行监督,提高站场安全性,降低人员巡察的难度以及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及天然气站场管理技术领域,尤其涉及一种智能天然气站场管理***。
背景技术
天然气站场是输气管道工程中各类工艺站场的总称,其主要功能是接收天然气、给管道天然气增压、分输、配气、储气调峰、发送和接收清管器等,由于站场区域占地面积大,管路复杂,需要人员对管路进行巡检,以避免发生意外事故,尤其是天然气泄漏导致的火灾事故,当站场发生事故或者需要改建的时候需要人工调整管路,同时对管道进行防空作业,现有的放空作业效率低安全性差,为此需要一种智能天然气站场管理***。
发明内容
本发明提出的一种智能天然气站场管理***,解决了现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的,本发明采集了如下技术方案:
一种智能天然气站场管理***,包括数据采集输入组件、数据交互模块、存储模块和控制组件,所述数据采集输入组件包括站场模型输入模块、改建标记输入模块和站场预警触发采集模块,所述站场模型输入模块包括气流管道输入单元、放空管道输入单元和地形输入单元;
控制组件包括站场模型生成模块、站场预警区域生成模块、预警辐射计算模块、放空控制模块、气流控制模块、路径生成模块、路径导航模块、预警整合模块和预警发送模块,所述站场模型生成模块包括管道模型生成单元、地形模型生成单元、站场模型生成单元和站场三维坐标模型建立单元;
数据交互模块与存储模块、气流管道输入单元、放空管道输入单元、地形输入单元、改建标记输入模块、站场预警触发采集模块、管道模型生成单元、地形模型生成单元、站场预警区域生成模块和预警发送模块连接;站场模型生成单元与站场三维坐标模型建立单元和地形模型生成单元和管道模型生产单元连接,站场三维坐标模型建立单元与存储模块、放空控制模块、气流控制模块和路径生成模块连接;预警辐射计算模块与站场预警区域生成模块、放空控制模块、气流控制模块、路径生成模块和存储模块连接;路径生成模块与路径导航模块连接,预警整合模块与预警发送模块、存储模块、路径导航模块、放空控制模块和气流控制模块连接,存储模块与站场预警区域生成模块和预警发送模块连接。
优选的,所述气流管道输入单元用于输入当前站场输气管道的三维信息,放空管道输入单元用于输入当前站场放空管道的三维信息,地形输入单元用于输入当前站场地形的三维信息,改建标记输入模块用于输入当前站场改建位置的三维信息,站场预警触发采集模块用于采集前站场预警触发位置的三维信息。
优选的,所述管道模型生成单元根据当前站场输气管道的三维信息和放空管道的三维生成三维管道模型,地形管道模型生成单元将站场地形的三维信息生成为三维地形模型,站场模型生成单元结合三维放空管道模型和三维输气管道模型形成完整的站场三维模型,站场三维坐标模型建立单元根据完整的站场三维模型建立站场三维坐标模型。
优选的,所述站场预警区域生成模块根据站场预警触发采集模块采集到当前站场预警触发位置的三维信息或者改建标记输入模块输入的当前站场改建位置的三维信息形成预警区域模型,预警辐射计算模块根据预警区域模型为基础计算出预警辐射区域模型,放空控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出放空管道控制指令,气流控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出输气管道控制指令,路径生成模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出安全道路信息内容,路径导航模块根据安全道路信息内容结合站场三维坐标模型形成道路引导指令,预警整合模块将输气管道控制指令、放空管道控制指令和道路引导指令整理成为预警警报信息指令,预警发送模块将预警警报信息指令通过数据交互模块发送至站场监控人员。
优选的,所述数据交互模块用于数据采集输入组件、存储模块以及控制组件之间的数据交互,存储模块用于存储数据采集输入组件和数据采集输入组件的数据。
优选的,所述站场预警触发采集模块包括用于采集天然气泄漏的可燃气体传感器以及检测火灾发生的温度传感器,站场预警触发采集模块以阵列的方式分布在当前站场中。
一种智能天然气站场管理***使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1建立站场三维模型
数据交互模块将气流管道输入单元输入的当前站场输气管道的三维信息、放空管道输入单元输入的当前站场放空管道的三维信息以及地形输入单元输入的当前站场地形的三维信息传输至站场模型生成模块当中,然后管道模型生成单元根据当前站场输气管道的三维信息和放空管道的三维生成三维管道模型,同时地形管道模型生成单元将站场地形的三维信息生成为三维地形模型,此后站场模型生成单元结合三维放空管道模型和三维输气管道模型形成完整的站场三维模型,最后站场三维坐标模型建立单元根据完整的站场三维模型建立站场三维坐标模型;
S2站场预警区域计算
首先站场预警区域生成模块根据站场预警触发采集模块采集到当前站场预警触发位置的三维信息或者改建标记输入模块输入的当前站场改建位置的三维信息形成预警区域模型,此后预警辐射计算模块根据预警区域模型为基础计算出预警辐射区域模型;
S3站场预警
首先放空控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出放空管道控制指令,同时气流控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出输气管道控制指令,与此同时路径生成模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出安全道路信息内容,其次路径导航模块根据安全道路信息内容结合站场三维坐标模型形成道路引导指令,然后预警整合模块将输气管道控制指令、放空管道控制指令和道路引导指令整理成为预警警报信息指令,最后预警发送模块将预警警报信息指令通过数据交互模块发送至站场监控人员。
通过设置的数据采集输入组件、数据交互模块、存储模块和控制组件,降低天然气从预警辐射区域模型覆盖范围内排出,降低放空操作存在安全隐患,使位于预警辐射区域模型覆盖范围内的输气管残留的天然气快速从放空管排出,避免输气管上游以及下游的天然气向放空管回流,降低损失和危害,及时提醒远程监控人员进行报警提示,方便监控人员及时对站场的状况进行监督,提高站场安全性,降低人员巡察的难度以及安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能天然气站场管理***的结构示意图;
图2为本发明提出的一种智能天然气站场管理***控制组件的结构示意图;
图3为本发明提出的一种智能天然气站场管理***站场模型输入模块的结构示意图;
图4为本发明提出的一种智能天然气站场管理***站场模型生成模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-4,一种智能天然气站场管理***,包括数据采集输入组件、数据交互模块、存储模块和控制组件,数据采集输入组件包括站场模型输入模块、改建标记输入模块和站场预警触发采集模块,站场模型输入模块包括气流管道输入单元、放空管道输入单元和地形输入单元;
控制组件包括站场模型生成模块、站场预警区域生成模块、预警辐射计算模块、放空控制模块、气流控制模块、路径生成模块、路径导航模块、预警整合模块和预警发送模块,站场模型生成模块包括管道模型生成单元、地形模型生成单元、站场模型生成单元和站场三维坐标模型建立单元;
数据交互模块与存储模块、气流管道输入单元、放空管道输入单元、地形输入单元、改建标记输入模块、站场预警触发采集模块、管道模型生成单元、地形模型生成单元、站场预警区域生成模块和预警发送模块连接;站场模型生成单元与站场三维坐标模型建立单元和地形模型生成单元和管道模型生产单元连接,站场三维坐标模型建立单元与存储模块、放空控制模块、气流控制模块和路径生成模块连接;预警辐射计算模块与站场预警区域生成模块、放空控制模块、气流控制模块、路径生成模块和存储模块连接;路径生成模块与路径导航模块连接,预警整合模块与预警发送模块、存储模块、路径导航模块、放空控制模块和气流控制模块连接,存储模块与站场预警区域生成模块和预警发送模块连接。
进一步的,气流管道输入单元用于输入当前站场输气管道的三维信息,放空管道输入单元用于输入当前站场放空管道的三维信息,地形输入单元用于输入当前站场地形的三维信息,改建标记输入模块用于输入当前站场改建位置的三维信息,站场预警触发采集模块用于采集前站场预警触发位置的三维信息。
尤其是,管道模型生成单元根据当前站场输气管道的三维信息和放空管道的三维生成三维管道模型,地形管道模型生成单元将站场地形的三维信息生成为三维地形模型,站场模型生成单元结合三维放空管道模型和三维输气管道模型形成完整的站场三维模型,站场三维坐标模型建立单元根据完整的站场三维模型建立站场三维坐标模型。
值得说明的,站场预警区域生成模块根据站场预警触发采集模块采集到当前站场预警触发位置的三维信息或者改建标记输入模块输入的当前站场改建位置的三维信息形成预警区域模型,预警辐射计算模块根据预警区域模型为基础计算出预警辐射区域模型,放空控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出放空管道控制指令,气流控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出输气管道控制指令,路径生成模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出安全道路信息内容,路径导航模块根据安全道路信息内容结合站场三维坐标模型形成道路引导指令,预警整合模块将输气管道控制指令、放空管道控制指令和道路引导指令整理成为预警警报信息指令,预警发送模块将预警警报信息指令通过数据交互模块发送至站场监控人员。
此外,数据交互模块用于数据采集输入组件、存储模块以及控制组件之间的数据交互,存储模块用于存储数据采集输入组件和数据采集输入组件的数据。
除此之外,站场预警触发采集模块包括用于采集天然气泄漏的可燃气体传感器以及检测火灾发生的温度传感器,站场预警触发采集模块以阵列的方式分布在当前站场中。
一种智能天然气站场管理***使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1建立站场三维模型
数据交互模块将气流管道输入单元输入的当前站场输气管道的三维信息、放空管道输入单元输入的当前站场放空管道的三维信息以及地形输入单元输入的当前站场地形的三维信息传输至站场模型生成模块当中,然后管道模型生成单元根据当前站场输气管道的三维信息和放空管道的三维生成三维管道模型,其中站场输气管道和放空管道以不同的颜色进行标注,并将阀门标记在站场输气管道和放空管道上;同时地形管道模型生成单元将站场地形的三维信息生成为三维地形模型,此时将站场预警触发采集模块的位置信息标记在三维地形模型上,此后站场模型生成单元结合三维放空管道模型和三维输气管道模型形成完整的站场三维模型,最后站场三维坐标模型建立单元根据完整的站场三维模型建立站场三维坐标模型,在建立站场三维坐标模型的时候以地形模型的最低位置为水平位置基准,地形模型的中间位置为高度的零点建立站场三维坐标模型;
S2站场预警区域计算
首先站场预警区域生成模块根据站场预警触发采集模块采集到当前站场预警触发位置的三维信息或者改建标记输入模块输入的当前站场改建位置的三维信息形成预警区域模型,站场预警触发采集模块在触发的时候依据可燃气体传感器以及温度传感器被触发的数量为基础,此后预警辐射计算模块根据预警区域模型为基础计算出预警辐射区域模型,在计算预警辐射区域模型的时候以预警区域模型中间位置为原点以预警区域模型边界位置向外延伸设定距离进行计算;
S3站场预警
首先放空控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出放空管道控制指令,同时气流控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出输气管道控制指令,与此同时路径生成模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出安全道路信息内容;
在计算的时候预警辐射区域模型覆盖范围内的输气管处于放空作业范围,预警辐射区域模型覆盖范围内的放空气管属于关闭状态,这时候以预警辐射区域模型覆盖范围内的放空管作为警戒放空管,没有覆盖的放空管作为安全放空管,以预警辐射区域模型覆盖范围内的输气管作为警戒输气管,没有覆盖的输气管作为安全输气管,上游的警戒放空管上的阀门以及下游的警戒放空管上的阀门关闭,从而避免天然气从预警辐射区域模型覆盖范围内排出,降低放空操作存在安全隐患;
上游警戒放空管上游的安全放空管上的阀门开启,位于上游位置安全放空管上游的安全输气管上的阀门关闭,位于下游位置安全放空管的下游安全输气管上的阀门关闭,使位于预警辐射区域模型覆盖范围内的输气管残留的天然气快速从放空管排出,避免输气管上游以及下游的天然气向放空管回流,降低损失和危害;
在计算出安全道路信息内容的时候,以预警辐射区域模型覆盖范围内为危险路径,预警辐射区域模型覆盖范围外为安全路径,其次路径导航模块根据安全道路信息内容结合站场三维坐标模型形成道路引导指令,然后预警整合模块将输气管道控制指令、放空管道控制指令和道路引导指令整理成为预警警报信息指令,最后预警发送模块将预警警报信息指令通过数据交互模块发送至站场监控人员,从而及时提醒远程监控人员进行报警提示,方便监控人员及时对站场的状况进行监督,提高站场安全性,降低人员巡察的难度以及安全性。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
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。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能天然气站场管理***,包括数据采集输入组件、数据交互模块、存储模块和控制组件,其特征在于,所述数据采集输入组件包括站场模型输入模块、改建标记输入模块和站场预警触发采集模块,所述站场模型输入模块包括气流管道输入单元、放空管道输入单元和地形输入单元;
控制组件包括站场模型生成模块、站场预警区域生成模块、预警辐射计算模块、放空控制模块、气流控制模块、路径生成模块、路径导航模块、预警整合模块和预警发送模块,所述站场模型生成模块包括管道模型生成单元、地形模型生成单元、站场模型生成单元和站场三维坐标模型建立单元;
数据交互模块与存储模块、气流管道输入单元、放空管道输入单元、地形输入单元、改建标记输入模块、站场预警触发采集模块、管道模型生成单元、地形模型生成单元、站场预警区域生成模块和预警发送模块连接;站场模型生成单元与站场三维坐标模型建立单元和地形模型生成单元和管道模型生产单元连接,站场三维坐标模型建立单元与存储模块、放空控制模块、气流控制模块和路径生成模块连接;预警辐射计算模块与站场预警区域生成模块、放空控制模块、气流控制模块、路径生成模块和存储模块连接;路径生成模块与路径导航模块连接,预警整合模块与预警发送模块、存储模块、路径导航模块、放空控制模块和气流控制模块连接,存储模块与站场预警区域生成模块和预警发送模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能天然气站场管理***,其特征在于,所述气流管道输入单元用于输入当前站场输气管道的三维信息,放空管道输入单元用于输入当前站场放空管道的三维信息,地形输入单元用于输入当前站场地形的三维信息,改建标记输入模块用于输入当前站场改建位置的三维信息,站场预警触发采集模块用于采集前站场预警触发位置的三维信息。
3.根据权利要求1所述的一种智能天然气站场管理***,其特征在于,所述管道模型生成单元根据当前站场输气管道的三维信息和放空管道的三维生成三维管道模型,地形管道模型生成单元将站场地形的三维信息生成为三维地形模型,站场模型生成单元结合三维放空管道模型和三维输气管道模型形成完整的站场三维模型,站场三维坐标模型建立单元根据完整的站场三维模型建立站场三维坐标模型。
4.根据权利要求1所述的一种智能天然气站场管理***,其特征在于,所述站场预警区域生成模块根据站场预警触发采集模块采集到当前站场预警触发位置的三维信息或者改建标记输入模块输入的当前站场改建位置的三维信息形成预警区域模型,预警辐射计算模块根据预警区域模型为基础计算出预警辐射区域模型,放空控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出放空管道控制指令,气流控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出输气管道控制指令,路径生成模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出安全道路信息内容,路径导航模块根据安全道路信息内容结合站场三维坐标模型形成道路引导指令,预警整合模块将输气管道控制指令、放空管道控制指令和道路引导指令整理成为预警警报信息指令,预警发送模块将预警警报信息指令通过数据交互模块发送至站场监控人员。
5.根据权利要求1所述的一种智能天然气站场管理***,其特征在于,所述数据交互模块用于数据采集输入组件、存储模块以及控制组件之间的数据交互,存储模块用于存储数据采集输入组件和数据采集输入组件的数据。
6.根据权利要求1所述的一种智能天然气站场管理***,其特征在于,所述站场预警触发采集模块包括用于采集天然气泄漏的可燃气体传感器以及检测火灾发生的温度传感器,站场预警触发采集模块以阵列的方式分布在当前站场中。
7.一种智能天然气站场管理***使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1建立站场三维模型
数据交互模块将气流管道输入单元输入的当前站场输气管道的三维信息、放空管道输入单元输入的当前站场放空管道的三维信息以及地形输入单元输入的当前站场地形的三维信息传输至站场模型生成模块当中,然后管道模型生成单元根据当前站场输气管道的三维信息和放空管道的三维生成三维管道模型,同时地形管道模型生成单元将站场地形的三维信息生成为三维地形模型,此后站场模型生成单元结合三维放空管道模型和三维输气管道模型形成完整的站场三维模型,最后站场三维坐标模型建立单元根据完整的站场三维模型建立站场三维坐标模型;
S2站场预警区域计算
首先站场预警区域生成模块根据站场预警触发采集模块采集到当前站场预警触发位置的三维信息或者改建标记输入模块输入的当前站场改建位置的三维信息形成预警区域模型,此后预警辐射计算模块根据预警区域模型为基础计算出预警辐射区域模型;
S3站场预警
首先放空控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出放空管道控制指令,同时气流控制模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出输气管道控制指令,与此同时路径生成模块结合预警辐射区域模型以及站场三维坐标模型计算出安全道路信息内容,其次路径导航模块根据安全道路信息内容结合站场三维坐标模型形成道路引导指令,然后预警整合模块将输气管道控制指令、放空管道控制指令和道路引导指令整理成为预警警报信息指令,最后预警发送模块将预警警报信息指令通过数据交互模块发送至站场监控人员。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200915 |
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