DE19822682B4 - Method for monitoring the mass flow and / or pressure distribution in a pipeline network - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Überwachung von Massenstrom- und/oder Druckverteilung in Rohrleitungsnetzwerken, welches eine beliebige Anzahl von Rohrleitungswiderständen, Rohrleitungsreihenschaltungen, Rohrleitungsknoten, Einsgeisern und Abnehmern umfassen kann, das gekennzeichnet ist durch
– Bestimmen der Anzahl der freien Parameter, mit deren Kenntnis die Massenstrom- und Druckverteilung in einem Rohrleitungsnetzwerk eindeutig beschrieben werden kann, wobei die Anzahl durch die Formel

bestimmt wird, in der AV die Anzahl der freien Parameter, AWI die Anzahl der vorhandenen Rohrleitungswiderstände, AKN die Anzahl der vorhandenen Rohrleitungsknoten, ARE die Anzahl der vorhandenen Reihenschaltungen von Rohrleitungswiderständen und AWIKN die Anzahl der Rohrleitungswiderstande pro Knoten i, wobei i eine natürliche ganze Zahl größer 0 sein kann, bedeutet,
– Durchführen von zumindest so vielen nicht redundanten Messungen, von denen zumindest eine eine Druckmessung ist, wie freie Parameter im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen sind,
– Aufstellen eines Gleichungssystems aus Energie- und Massenbilanzgleichungen für alle im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen Rohrleitungswiderstände, Rohrleitungsknoten, Rohrleitungsreihenschaltungen sowie aller im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen...A method for monitoring mass flow and / or pressure distribution in piping networks, which may comprise any number of piping resistors, piping circuits, piping nodes, cradles and receivers, characterized by
- Determining the number of free parameters, with the knowledge of the mass flow and pressure distribution in a pipeline network can be clearly described, the number by the formula

In the AV, the number of free parameters is determined, AWI is the number of existing pipe resistances, AKN is the number of existing pipe junctions, ARE is the number of existing series of pipe resistances, and AWIKN is the number of pipe resistances per node i, where i is a natural integer greater than 0 means
Performing at least as many non-redundant measurements, at least one of which is a pressure measurement, as there are free parameters in the pipeline network,
- Establishment of a system of equations from energy and mass balance equations for all pipe resistances existing in the pipeline network, pipeline junctions, pipeline series circuits as well as all existing in the pipeline network ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von Massenstrom- und Druckverteilung in einem Rohrleitungsnetzwerk.The The present invention relates to a method of monitoring of mass flow and pressure distribution in a pipeline network.

Rohrleitungsnetzwerke, d.h. eine beliebige Zusammenschaltung von Rohrleitungen, Pumpen, Armaturen, Einspeisern, Verbrauchern, Drosselstellen, Klappen etc., sind schon bei einer Kombination von nur wenigen Elementen sehr komplex hinsichtlich der sich im Netzwerk ausbildenden Druck- und Massenstromverteilung. Die Kenntnis dieser Größen ist jedoch aus verschiedenen Gründen von Bedeutung. Genannt seien hier sicherheitstechnische Aspekte, wie z.B. die Einhaltung von bestimmten minimal oder maximal vorgegebenen Drucken, minimal oder maximal vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeiten, oder wirtschaftliche Aspekte. Letztere kommen dann zum Tragen, wenn die transportierten Massenströme Bilanzgrenzen überschreiten und entsprechend verrechnet werden müssen. Dieser Aspekt ist um so bedeutender vor dem Hintergrund, daß heute große Unternehmen oftmals in kleinere Gesellschaften aufgegliedert werden oder an einem Standort verschiedene Unternehmen mit einem Produkt versorgt werden müssen und sich damit die Frage nach der richtigen Erfassung der Produktmengen, die über Rohrleitungsnetzwerke transportiert werden, immer häufiger stellt.Pipe networks, i.e. any interconnection of piping, pumps, Fittings, feeders, consumers, throttles, flaps etc., are great even with a combination of just a few elements Complex in terms of developing in the network printing and Mass flow distribution. The knowledge of these quantities, however, is different establish significant. Called here are safety aspects, such as. compliance with certain minimum or maximum predetermined Printing, minimum or maximum predetermined flow velocities, or economic aspects. The latter come into play when the transported mass flows Exceed balance limits and must be charged accordingly. This aspect is all the more important against the background that today size Companies are often broken down into smaller companies or in one location different companies with one product need to be supplied and thus the question of the correct recording of product quantities, the above Pipeline networks are transported more and more frequently.

Die Druck- und Massenstromverteilung in solchen komplexen Rohrleitungsnetzwerken meßtechnisch zu bestimmen erfordert einen hohen technischen Aufwand, weil z.B. an jeder Einspeise- und Entnahmestelle Durchflußmeßgeräte und Druckmeßgeräte installiert werden müssen, wie dies z.B. bei der bekannten Prozeßleittechnik üblich ist. Hierbei ist eine Fernübertragung der erfaßten Meßdaten in eine Meßwarte zweckmäßig, damit die Auswertung der Daten zentral erfolgen kann.The Pressure and mass flow distribution in such complex piping networks metrologically too It requires a great deal of technical effort because e.g. at installed at each entry and exit point flowmeters and pressure gauges Need to become, as e.g. is common in the known process control technology. Here is a remote transmission the captured measurement data in a control room appropriate, so the evaluation of the data can be done centrally.

Ein entscheidender Nachteil der Prozeßleittechnik ist die geringe Flexibilitat solcher Systeme. Wird ein Rohrleitungsnetzwerk erweitert oder beschränkt müssen umfangreiche Anpassungen im System der Prozeßleittechnik vorgenommen werden. Es müssen weitere Meßapparaturen in den neu hinzugekommenen Rohrleitungsabschnitten vorgesehen werden und eventuell im schon vorhandenen Netzwerk Anpassungen an der Meßtechnik vorgenommen werden. Gleiches gilt für den Fall der Rohrnetzwerkverkleinerung. Auch in diesem Fall kann es notwendig sein, die Meßtechnik und Meßapparaturen an die neuen Gegebenheiten im Netzwerk anzupassen.One decisive disadvantage of the process control technology is the low Flexibility of such systems. If a pipeline network is expanded or limited need extensive Adjustments in the process control system be made. To have to other measuring equipment be provided in the newly added pipe sections and possibly in the already existing network adjustments to the measuring technology be made. The same applies to the case of the pipe network reduction. Also in this case it may be necessary to use the measuring technique and measuring equipment adapted to the new conditions in the network.

Zur Beantwortung begrenzter, klar umrissener Fragestellungen ist es auch bekannt, ein Rohrleitungsnetzwerk durch Abbilden des Netzwerkes in einem Ersatzschaltbild zu simulieren. Zur Simulation von Rohrleitungsnetzen/Pipelines mittels Rechnern existieren verschiedene Systeme, die für spezielle Zwecke erstellt wurden.to It is the answer to limited, clearly defined questions Also known is a piping network by mapping the network to simulate in an equivalent circuit diagram. For simulation of pipeline networks / pipelines By means of computers there are different systems available for special ones Purposes were created.

Zur Detektion von Lecks in einem Ethylen-Fernleitungsnetz ist z.B. eine spezielle Software erstellt worden. Durch den Vergleich von Meßwerten in bestimmten Rohrleitungsabschnitten mit vorausberechneten Daten für den Strömungszustand an diesen Meßpunkten lassen sich Aussagen über Lecks im o.g. Fernleitungsnetz treffen. Diese Software wurde bei der Hüls AG entwickelt.to Detection of leaks in an ethylene pipeline network is e.g. a special software has been created. By comparing measured values in certain sections of pipelines with precalculated data for the flow state at these measuring points let statements about Leaks in the o.g. Meet transmission system. This software was included the husks AG developed.

Ein weiteres Beispiel zur Detektion von Lecks in Pipelines ist das System "LEO-Pipe", das an einer Benzin-Pipeline sowie an einer Aromaten-Pipeline betrieben/erprobt wurde ( Gerhard Geiger; Kontinuierliche Lecküberwachung für Pipelines mit Standard Meßsystemen, Technische Überwachung, Band 37, 1996, Nr. 4, S. 11-14. ). Auch hierbei werden verschiedene Meßwerte an der Rohrleitung mit vorausberechneten Größen verglichen und daraus der Ort und die Größe eines Lecks in der Leitung bestimmt. Hintergrund zur Erstellung eines solchen Systems waren genehmigungsrechtliche Aspekte bzw. Anforderungen aus den Technischen Regeln der Verordnung über brennbare Flüssigkeiten (VbF).Another example of leak detection in pipelines is the "LEO-Pipe" system operated / tested on a gasoline pipeline as well as on an aromatics pipeline ( Gerhard Geiger; Continuous leak monitoring for pipelines with standard measuring systems, Technische Überwachungs, Vol. 37, 1996, No. 4, pp. 11-14. ). Here, too, different measured values on the pipeline are compared with predicted values and from this the location and the size of a leak in the line are determined. The background to the creation of such a system was the licensing aspects or requirements of the Technical Rules of the Ordinance on Flammable Liquids (VbF).

Die genannten Systeme beschränken sich nur auf einzelne Pipelines (keine Vernetzung(Rohrleitungsknoten) und geben nur Hinweise auf Lecks in der Leitung. Sicherheitstechnische und bilanzierungstechnische Aspekte werden nicht behandelt.The restrict these systems only on individual pipelines (no networking (pipeline nodes) and only give indications of leaks in the pipe. safety and accounting aspects are not dealt with.

Weiterhin hat das System der Leck-Ortung im Ethylen-Fernleitungssystem den gravierenden Nachteil, daß es eine auf eine ganz spezielle Rohrleitung zugeschnittene rechentechnische Simulation darstellt.Farther the leak detection system in the ethylene pipeline system has the serious disadvantage that it a computational technology tailored to a very specific pipeline Simulation represents.

Grundsätzlich existiert weitere Software, mit der es möglich ist, in Rohrleitungsnetzwerken Aussagen über die dort herrschenden Strömungsverhältnisse zu erlangen. Solche Software ist beispielsweise bekannt unter dem Namen "Flowmaster2" (Flowmaster International Ltd.).Basically exists more software with which it is possible is, in piping networks statements about the prevailing flow conditions there to get. Such software is known for example under the Name "Flowmaster2" (Flowmaster International Ltd.).

Bei diesen Systemen ist es aber notwendig, durch redundante Messungen die realen Strömungsverhältnisse im Rohrleitungsnetzwerk zu überprüfen. Zu diesem Zweck ist es wiederum notwendig, eine aufwendige Meßdatenerfassung zu installieren.at However, these systems require redundant measurements the real flow conditions in the pipeline network. To For this purpose, it is again necessary, a complex data acquisition to install.

Es stellt sich damit die Aufgabe ein einfaches Verfahren zu finden, welches es ermöglicht, in einem vorgegebenen, geplanten oder bereits realisierten Rohrleitungsnetzwerk unter Ausnutzung der bereits vorhandenen oder geplanten Meßtechnik möglichst kostengünstig, d.h. mit möglichst geringer (Neu-) Installation von weiterer Meßtechnik/Hardware, Druck- und Massenstromverteilung zu überwachen. Des weiteren soll das neue Verfahren sich schnell und einfach an neue Gegebenheiten, wie sie durch Erweiterung oder Verkleinerung des Rohrleitungsnetzwerkes, z.B. durch Einbinden eines neuen Abnehmers in das Rohrleitungsnetzwerk, vorkommen können, anpassen lassen.It sets itself the task to find a simple procedure which makes it possible in a given, planned or already implemented pipeline network taking advantage of existing or planned measuring technology preferably cost-effective, i.e. with as possible low (new) installation of further measuring technology / hardware, printing and Monitor mass flow distribution. Furthermore, the new process should be quick and easy new circumstances, such as enlargement or reduction the pipeline network, e.g. by incorporating a new customer into the pipeline network.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die Überwachung von Massenstrom- und/oder Druckverteilung in Rohrleitungsnetzwerken durch Vornehmen von zumindest so vielen Messungen, wie freie Parameter in einem Rohrleitungsnetzwerk vorhanden sind, deren Anzahl sich rechnerisch ermitteln läßt und durch Bestimmen von Werten für Druck und/oder Massenstrom an beliebigen Stellen des Rohrleitungsnetzwerkes wesentlich vereinfacht wird.It was now surprisingly found that monitoring of mass flow and / or pressure distribution in pipeline networks by taking at least as many measurements as free parameters are present in a pipeline network whose number is can be determined by calculation and by Determine values for Pressure and / or mass flow at any point in the pipeline network is greatly simplified.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb ein Verfahren zur Überwachung von Massenstrom- und/oder Druckverteilung in Rohrleitungsnetzwerken, welches eine beliebige Anzahl von Rohrleitungswiderständen, Rohrleitungsreihenschaltungen, Rohrleitungsknoten, Einsgeisern und Abnehmern umfassen kann, das gekennzeichnet ist durch

• – Bestimmen der freien Parameter, mit deren Kenntnis die Massenstrom- und Druckverteilung in einem Rohrleitungsnetzwerk eindeutig beschrieben werden kann, wobei die Anzahl durch die Formel
  
  bestimmt wird, in der AV die Anzahl der freien Parameter, AWI die Anzahl der vorhandenen Rohrleitungswiderstände, AKN die Anzahl der vorhandenen Rohrleitungsknoten, ARE die Anzahl der vorhandenen Reihenschaltungen von Rohrleitungswiderständen und AWIKN die Anzahl der Rohrleitungswiderstände pro Knoten i, wobei i eine natürliche ganze Zahl größer 0 sein kann, bedeutet,
• – Durchführen von zumindest so vielen nicht redundanten Messungen, von denen zumindest eine eine Druckmessung ist, wie freie Parameter im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen sind,
• – Aufstellen eines Gleichungssystems aus Energie- und Massenbilanzgleichungen für alle im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen Rohrleitungswiderstände, Rohrleitungsknoten, Rohrleitungsreihenschaltungen sowie aller im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen Einspeiser und Abnehmer,
• – Bestimmen zumindest eines Wertes für Druck- oder Massenstrom an einer beliebigen Stelle des Rohrleitungsnetzwerkes durch Einsetzen der Meßwerte an Stelle der freien Parameter in das Gleichungssystem, Auflösen des Gleichungssystems nach den zu bestimmenden Werten und Berechnen des zu bestimmenden Wertes,
• – Bereitstellen eines Signals durch den bestimmten Wert und
• – Bereitstellen eines Signals durch die gemessenen Meßwerte.

The subject of the present invention is therefore a method for monitoring mass flow and / or pressure distribution in pipeline networks, which may comprise any number of pipeline resistances, pipeline series circuits, pipeline junctions, gullies and consumers, which is characterized by

• - Determining the free parameters, with the knowledge of the mass flow and pressure distribution can be clearly described in a pipeline network, the number by the formula
  
  In the AV, the number of free parameters is determined, AWI is the number of existing pipe resistances, AKN is the number of existing pipe junctions, ARE is the number of existing series of pipe resistances, and AWIKN is the number of pipe resistances per node i, where i is a natural integer greater than 0 means
• Performing at least as many non-redundant measurements, at least one of which is a pressure measurement, as there are free parameters in the pipeline network,
• - establishing a system of equations of energy and mass balance equations for all pipeline resistances present in the pipeline network, pipeline junctions, pipeline series circuits and all feeders and consumers present in the pipeline network,
• Determining at least one value for pressure or mass flow at any point in the pipeline network by inserting the measured values into the equation system instead of the free parameters, resolving the system of equations according to the values to be determined and calculating the value to be determined,
• Providing a signal by the determined value and
• - Providing a signal through the measured values measured.

Messungen bzw. Meßwerte im Sinne der vorliegenden Erfindung können bei geplanten Rohrleitungsnetzwerken auch Vorgaben bzw. vorgegebene Werte sein.measurements or measured values For the purposes of the present invention, in planned pipeline networks also be defaults or predefined values.

Ein Rohrleitungsnetzwerk im Sinne der Erfindung ist ein geplantes oder vorhandenes Rohrleitungsnetzwerk, das aus einer beliebigen Kombination/Zusammenschaltung von Strömungswiderständen, wie z.B. Rohrleitungen, die in ihrem Durchmesser und ihrer Länge variieren können, aber auch z.B. durchströmten Wärmetauschern und weiteren Elementen, insbesondere Steuerungselemente, wie z.B. Klappen, Ventile, Schieber sowie Datenerfassungselemente oder Pumpen, besteht. Die Zusammenschaltung kann wiederum aus beliebigen Kombinationen von Hintereinanderschaltungen (Reihenschaltungen) und/oder Knotenbildungen der o. g. Elemente bestehen. Unter einer Reihenschaltung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Hintereinanderschaltung von genau zwei Rohrleitungswiderständen verstanden. Eine Hintereinanderschaltung von drei Rohrleitungswiderständen bedeutet das Vorhandensein von zwei Reihenschaltungen, da der erste und zweite Rohrleitungswiderstand eine Reihenschaltung darstellen und der zweite und dritte Rohrleitungswiderstand ebenfalls eine Reihenschaltung darstellen. Bei einem Rohrleitungsnetzwerkknoten handelt es sich im Sinne der Erfindung um eine Stelle im Rohrleitungsnetzwerk, an der mehr als zwei Rohrleitungsnetzwerkelemente aufeinandertreffen. Das Rohrleitungsnetzwerk verfügt über zumindest einen Einspeiser und zumindest einen Abnehmer von Massenstrom. Ein Einspeiser kann z.B. durch eine Pumpe, ein Gebläse oder durch einen Massenspeicher verwirklicht sein. Ein Abnehmer kann z.B. eine zur Atmosphäre geöffnete Leitung, ein Gasbehälter oder ein Tank o.ä. sein.A pipeline network within the meaning of the invention is a planned or existing pipeline network, which can vary from any combination / interconnection of flow resistance, such as piping, which can vary in diameter and length, but also through heat exchangers and other elements, in particular control elements, such as For example, valves, valves, slides and data acquisition elements or pumps exists. The interconnection can again consist of any desired combinations of series connections (series connections) and / or node formations of the above-mentioned elements. For the purposes of the present invention, a series connection means a series connection of exactly two pipe resistances. A series connection of three pipe resistances means the presence of two series circuits, since the first and second pipe resistance represent a series circuit and the second and third pipe resistance also constitute a series circuit. A pipe network node is one in the sense of the invention, a point in the pipeline network, in which more than two pipeline network elements meet. The pipeline network has at least one feeder and at least one consumer of mass flow. A feeder can be realized, for example, by a pump, a blower or by a mass storage. A customer may, for example, a line open to the atmosphere, a gas tank or a tank or similar. be.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Überwachung von Druck- und/oder Massenstromverteilung an einer beliebigen diskreten Stelle eines Rohrleitungsnetzwerkes. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Elemente eines geplanten oder vorhandenen Rohrleitungsnetzwerkes z.B. durch Übertragung in ein elektrisches Ersatzschaltbild bestimmt werden. Durch die Verschaltung der Rohrleitungswiderstände zu einem Netzwerk wird die Anzahl der freien Parameter des Netzwerkes festgelegt. Die Anzahl der freien Parameter hängt von der Art der Verschaltung ab und kann von Netzwerk zu Netzwerk variieren. Die im verschalteten Netzwerk bestimmten Rohrleitungswiderstande sowie Rohrleitungsknoten und Rohrleitungsreihenschaltungen geben die Anzahl der freien Parameter des Rohrleitungsnetzwerkes vor. Entsprechend der Anzahl der freien Parameter werden ebenso viele Messungen, von denen zumindest eine eine Druckmessung ist, im Rohrleitungsnetzwerk vorgenommen. Die bestimmten Rohrleitungswiderstände sowie Rohrleitungsknoten, Rohrleitungsreihenschaltungen, Einspeiser und Abnehmer werden zusätzlich in ein Gleichungssystem übertragen. Nach erfolgter Linearisierung des Gleichungssystems, z.B. durch Entwicklung in einer Taylorreihe, die nach dem 1. Glied abgebrochen wird, ist das gesamte Rohrleitungsnetzwerk in Matrizenform dargestellt (dies ist ein iterativer Vorgang) und läßt sich mit mathematischen Methoden behandeln. Durch Lösen des Gleichungssystems und Ersetzen der freien Parameter durch vorgegebene Grenzwerte oder gemessenen Meßwerte, erhält man aus dem Gleichungssystem für ein Netzwerkelement den Grenzdruck oder Druck an Ein- oder Ausgang eines beliebigen Rohrleitungsnetzwerkelements oder den Massenstrom, der dieses Element durchströmt.The The invention thus relates to a method for monitoring pressure and / or pressure Mass flow distribution at any discrete point of a Pipeline network. This is made possible by the fact that the elements of a planned or existing pipeline network e.g. through transmission be determined in an electrical equivalent circuit diagram. By the Interconnection of the pipe resistances to a network becomes set the number of free parameters of the network. The number the free parameter depends on The type of interconnection and can vary from network to network. The pipe resistance determined in the interconnected network and piping nodes and piping circuits give the Number of free parameters of the pipeline network. Corresponding the number of free parameters will be just as many measurements, from where at least one is a pressure measurement in the pipeline network performed. The determined pipe resistances as well as pipe junctions, Pipe series circuits, feeders and consumers are additionally integrated in transmit a system of equations. After the linearization of the equation system, e.g. by Development in a Taylor series, which stopped after the 1st member the entire pipeline network is shown in the form of a die (this is an iterative process) and can be mathematical Treat methods. By loosening of the equation system and replacing the free parameters with given ones Limit values or measured values, receives one from the equation system for a network element the limit pressure or pressure at input or output any pipe network element or mass flow, which flows through this element.

Durch das Verfahren nach Anspruch 1, erhält man eine einfache Möglichkeit zur Überwachung der Druck- und/oder Massenstromverteilung in einem Rohrleitungssystem.By the method of claim 1, one obtains a simple way for monitoring the pressure and / or mass flow distribution in a pipeline system.

Die dadurch erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß bei gegebenen Rohrleitungsnetzwerken ohne bzw. mit geringer Nachrüstung von meßtechnischer Ausrüstung, d.h. kostengünstig, umfassende Kenntnis über die im Netzwerk existierenden Drücke und Massenströme erlangt werden können. Mit Hilfe dieser Kenntnisse können außerdem automatisch Regulierungen in Bezug auf Druck und/oder Massenstrom im Rohrleitungsnetzwerk erfolgen. Auch bei der Planung von Rohrleitungsnetzwerken können durch Einbeziehen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Teil erhebliche Kosten eingespart werden, da ein geringerer Umfang an meßtechnischer Ausrüstung eingeplant werden muß als es bisher der Fall war. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich also Massenströme und Drücke einfach und kostengünstig überwachen, und damit lassen sich sicherheitstechnische oder abrechnungstechnische Fragestellungen kostengünstig beantworten.The This achievable advantages are in particular that at given Piping networks without or with little retrofitting of metrological Equipment, i.e. cost-effective, comprehensive knowledge about the pressures existing in the network and mass flows can be obtained. With the help of this knowledge can Furthermore automatically regulate pressure and / or mass flow done in the pipeline network. Also when planning pipeline networks can by incorporating the method according to the invention in some cases considerable Costs are saved because a lesser extent of metrological equipment must be scheduled as it was the case so far. By the method according to the invention can thus be mass flows and pressures easy and inexpensive to monitor, and thus can be safety or billing Issues cost-effective answer.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß oftmals bei der Erweiterung gegebener Rohrleitungsnetzwerke um eine Entnahme- oder Einspeisestelle keinerlei bzw. nur minimale Nachrüstungen an Hardware erforderlich sind, da die Netzwerke meistens schon mit genügend Datenerfassungsapparaturen ausgerüstet sind. Diese Einsparung an Meßtechnik ist möglich, da es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht notwendig ist, daß an jeder Entnahme- oder Einspeisestelle eine Datenerfassungsapparatur vorhanden ist.One Another advantage of the method according to the invention is that often extension of given piping networks by one withdrawal or feed-in point no or only minimal retrofits Hardware is required because the networks are already mostly with enough Data acquisition apparatus are equipped. This saving to measuring technology is possible, since it is in the inventive method it is not necessary that Each sampling or feed-in point, a data acquisition device is available.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach anzuwenden und äußerst flexibel.The inventive method is easy to use and extremely flexible.

Zur Bestimmung von zumindest einem Wert in einem Rohrleitungsnetzwerk müssen zumindest so viele Datenerfassungselemente im Rohrleitungsnetzwerk geplant oder vorhanden sein, wie freie Parameter im betrachteten Rohrleitungsnetzwerk vorhanden sind. Bei den Datenerfassungselementen kann es sich z.B. um ein Druckmessgerät und/oder ein Durchflußmessgerät handeln, es muß aber zumindest eines der Datenerfassungselemente ein Druckmeßgerät sein.to Determining at least one value in a pipeline network have to at least as many data collection elements in the pipeline network planned or available as free parameters in the considered Piping network are available. In the data collection elements it can be e.g. to act a pressure gauge and / or a flow meter, but it has to at least one of the data acquisition elements to be a pressure gauge.

Zur Ermittlung der Anzahl an freien Parametern, die ein betrachtetes Rohrleitungsnetzwerk aufweist, nutzt das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Zusammenhänge.to Determination of the number of free parameters that a considered Pipe network, uses the inventive method the following relationships.

Es wird die Bernoulli-Gleichung ( Gersten, Klaus; Einführung in die Strömungsmechanik, 4. durchgesehene Auflage, Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig/Wiesbaden, 1986 ) für Strömungsprozesse zur Problemlösung verwendet.It becomes the Bernoulli equation ( Barley, Klaus; Introduction to Fluid Mechanics, 4th revised edition, Friedr. Vieweg & Sohn, Brunswick / Wiesbaden, 1986 ) used for flow processes for problem solving.

Es ist bei Rohrleitungsnetzwerken allgemein bekannt, daß die Strömungswiderstände Konstanten sind bzw. daß sie bei konstanter Viskosität als Funktion des Massenstroms berechenbar sind ( Gersten, Klaus; Einführung in die Strömungsmechanik, 4. durchgesehene Auflage, Friedr. Vieweg & Sohn, Braunschweig/Wiesbaden, 1986 ) und damit grundsätzlich folgender Zusammenhang formuliert werden kann (i bezeichnet den örtlichen Beginn des Strömungswiderstandes in Strömungsrichtung gesehen, j den örtlichen Ausgang, m ._ij ist der Massenstrom durch den Widerstand R_ij, p_i der Druck im Punkt i, p_j der Druck im Punkt j): pi-pj = Rij·m .ij 2 (für m .ij > 0) (1) It is well known in piping networks that the flow resistances are constants or that they can be calculated with constant viscosity as a function of the mass flow ( Barley, Klaus; Introduction to Fluid Mechanics, 4th revised edition, Friedr. Vieweg & Sohn, Brunswick / Wiesbaden, 1986 ) and in principle the following relationship can be formulated (i denotes the local beginning of the flow resistance in the flow direction, j the local output, m _ij is the mass flow through the resistor R _ij , p _i the pressure at the point i, p _j the pressure in point j): p i -p j = R ij · M. ij 2 (for m. ij > 0) (1)

Aufgrund des Massenerhaltungssatzes ergibt sich die Bedingung, daß die in einen Rohrleitungsnetzwerkknoten einfließenden Massenströme gleich groß sein müssen wie die ausfließenden (sog. Knotenregel). Weiterhin muß in einer beliebig gewählten Masche die Summe der Druckverluste gleich groß sein wie die Differenz des Eingangs- und Ausgangsdrucks (sog. Maschenregel).by virtue of of the mass conservation the condition results that the in a pipeline network node flowing mass flows equal be great have to like the outflowing (so-called node rule). Furthermore, must be in any selected mesh the sum of the pressure losses be equal to the difference of the Inlet and outlet pressure (so-called mesh rule).

Eine weitere wichtige Erkenntnis ist aus der Gl.(1) zu ziehen: Wenn der Strömungswiderstand R₁ bekannt ist, ist bei Vorgabe von zwei Parametern in der Gl.(1) der dritte damit festgelegt. Wird beispielsweise p_i und p_j gewählt, so liegt damit der Massenstrom m ._ij in der Leitung fest; wird p_i und m ._ij gewählt, so liegt damit p_j fest.A further important finding is to be drawn from equation (1): If the flow resistance R _{1 is} known, if two parameters are specified in equation (1), the third one is determined. If, for example, p _i and p _{j are} selected, then this is the mass flow m. _ij stuck in the line; becomes p _i and m. _{ij is} chosen, then p _{j is} fixed.

Die Übertragung dieser Erkenntnis auf ein Netzwerk führt zu folgender Formulierung: Ein gegebenes bzw. geplantes, d.h. durch seine Hardware wie Rohrleitungslängen, Rohrleitungsdurchmesser, Armaturen etc. vorgegebenes Netzwerk, ist hinsichtlich der Anzahl der unabhängigen Parameter nicht frei. Bei der Vorgabe von bestimmten unabhängigen Größen ergeben sich die abhängigen zwangsläufig. Über die Anzahl der für ein Netzwerk notwendigen Vorgaben, d.h. über die Anzahl seiner unabhängigen Variablen, gibt die folgende Gleichung Auskunft (AV = Anzahl der notwendigen Vorgaben = Anzahl der freien Parameter, AWI = Anzahl der vorhandenen Strömungswiderstände, AKN = Anzahl der vorhandenen Knotenpunkte, ARE = Anzahl der vorhandenen Reihenschaltungen, AWIKN = Anzahl der Strömungswiderstände, die in den betrachteten Knoten i münden):

The transfer of this knowledge to a network leads to the following formulation: A given or planned, ie given by its hardware such as pipe lengths, pipe diameter, fittings, etc. network is not free in terms of the number of independent parameters. When specifying certain independent variables, the dependent ones inevitably result. The following equation gives information about the number of defaults necessary for a network, ie about the number of its independent variables (AV = number of required parameters = number of free parameters, AWI = number of existing flow resistances, AKN = number of existing nodes, ARE = number of existing series circuits, AWIKN = number of flow resistances that open in the considered node i):

Ein Netzwerk bestehe beispielsweise aus 12 Strömungswiderständen, die 3 Knoten und 4 Reihenschaltungen bilden. Der erste Knoten sei der Treffpunkt von vier und die beiden anderen Knoten der Treffpunkt von jeweils drei Strömungswiderständen. Dann ergibt sich nach Gl.(2) die Notwendigkeit von 6 Vorgaben, d.h. es sind 6 freie Parameter vorhanden, mit deren Kenntnis die Massenstrom- und Druckverteilung in diesem Rohrleitungsnetzwerk eindeutig beschrieben werden kann..One Network consist for example of 12 flow resistances, the 3 nodes and 4 series connections. The first node is the Meeting place of four and the other two nodes the meeting point of three flow resistances each. Then According to equation (2), the requirement of 6 specifications, i. it There are 6 free parameters, with whose knowledge the mass flow and pressure distribution in this piping network clearly described can be..

Die Anzahl der freien Parameter entspricht im Normalfall der Summe der im Netzwerk vorhandenen Einspeise- und Entnahmestellen.The The number of free parameters normally equals the sum of the in the network existing entry and exit points.

Nachdem die Anzahl der freien Parameter eines Netzwerks aufgrund der oben genannten Zusammenhänge ermittelt worden ist, muß die gleiche Anzahl an Messungen ermittelt werden. Wie bereits erwähnt muß zumindest eine dieser Messungen eine Druckmessung sein.After this the number of free parameters of a network due to the above mentioned relationships has been determined, the same number of measurements are determined. As already mentioned, at least one of these measurements would be a pressure measurement.

Die Messungen müssen so gewählt werden, daß im linearen Gleichungssystem keine Redundanz erzeugt wird, d.h. die Determinante der Koeffizientenmatrix des linearen Gleichungsystems darf nicht Null werden. Durch einfache Vorversuche kann ermittelt werden, an welcher Stelle des Rohrleitungsnetzwerkes Messungen vorgenommen werden müssen, damit keine Redundanz erzeugt wird.The Measurements need so chosen be that in the linear redundancy system, no redundancy is generated, i. the Determinant of the coefficient matrix of the linear equation system can not be zero. By simple preliminary tests can be determined be made at which point of the pipeline network measurements Need to become, so that no redundancy is generated.

Aufgrund der Gl.(1), der o.g. Knoten- und Maschenregeln und des unter Gl.(2) genannten Zusammenhanges ist es möglich, ein vorhandenes Netzwerk in der mathematischen Form eines linearen Gleichungssystems aus Energie- und Massenbilanzgleichungen darzustellen. Dazu ist es allerdings noch erforderlich, die Gl.(1) für jedes Netzwerkelement in eine lineare Form zu überführen. Diese Linearisierung erfolgt z.B. durch die Entwicklung in einer Taylorreihe, die nach dem ersten (linearen) Glied abgebrochen wird ( Bronstein-Semendjajew; Taschenbuch der Mathematik, 16. Auflage, Verlag Harri Deutsch, Zürich, Frankfurt/Main, Thun, 1976 ).On the basis of equation (1), the above-mentioned knot and loop rules and the relationship mentioned in equation (2), it is possible to represent an existing network in the mathematical form of a linear system of equations from energy and mass balance equations. However, it is still necessary to convert equation (1) into a linear form for each network element. This linearization occurs, for example, by the development in a Taylor series, which is terminated after the first (linear) term ( Bronstein Semendjajew; Taschenbuch der Mathematik, 16th Edition, Publisher Harri Deutsch, Zurich, Frankfurt / Main, Thun, 1976 ).

Nach erfolgter Linearisierung, welche iterativ erfolgt, ist das ganze Netzwerk in Matrizenform dargestellt und läßt sich mit mathematischen Methoden behandeln. Durch Einsetzen der gemessenen Meßwerte in das Gleichungssystem läßt sich dieses lösen. Die Lösung des Gleichungssystems enthält, wenn keine Redundanz auftritt, für jedes beliebige Netzwerkelement, also z.B. für eine Rohrleitung, einen Wärmetauscher oder eine Klappe, die Drücke am Eingang und am Ausgang des Elementes und den Massenstrom, der das Element durchströmt. Da die Geometrie des Netzwerkes und die Dichte des Strömungsfluids bekannt ist, sind somit auch die Strömungsgeschwindigkeiten im Netzwerk bekannt.After linearization, which is iterative, the whole network is represented in matrix form and can be treated with mathematical methods. By inserting the measured values into the equation system can solve this. The solution of the equation system contains, if no redundancy, for any network element, such as a pipe, a heat exchanger or a flap, the pressures at the input and output of the element and the mass flow through which the element flows. Since the geometry of the network and the density of the fluid flow is known, thus the flow velocities in the network are known.

Zur vereinfachten Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Computerprogramm erstellt worden, welches es allein oder im erfindungsgemäßen 1 Zusammenwirken mit einer Prozeßleittechnik ermöglicht, in komplexen Rohrleitungssystemen, durch Durchführen einer Anzahl von Messungen, welche der Anzahl der freien Parameter eines Rohrleitungsnetzwerkes entspricht und von denen zumindest eine eine Druckmessung ist und durch Verarbeitung der gemessenen Drücke oder Massenströme, an jeder beliebigen Stelle Bestimmungen von Massenstrom und/oder Druck bzw. deren Verteilung vorzunehmen, auch wenn an dieser Stelle keine Meßapparatur im System vorhanden ist.to simplified application of the method according to the invention is a computer program been created, which alone or in the inventive 1 interaction with a process control technology allows in complex piping systems, by performing a number of measurements, which is the number of free parameters of a piping network and at least one of which is a pressure measurement and by processing the measured pressures or mass flows, at each Any point determinations of mass flow and / or pressure or their distribution, even if at this point no measuring apparatus is present in the system.

Wird das Computerprogramm allein benutzt, kann es z.B. zur Bestimmung sicherheitstechnischer Parameter in geplanten Rohrleitungsnetzwerken genutzt werden. Zu diesem Zweck werden in das Computerprogramm alle geplanten Rohrleitungswiderstände sowie alle Massenströme der Abnahme- und Einspeisestellen eingegeben. Gibt es nun z.B. aus genehmigungsrechtlichen oder sicherheitstechnischen Gründen Grenzwerte, die den maximalen oder minimalen Druck, der an beliebigen Stellen im Rohrleitungsnetzwerk auftreten darf, beschränken, so kann durch Eingabe von den geplanten auftretenden Drücken an den Abnahme- oder Einspeisestellen überprüft und ausgewertet werden, ob die Grenzwerte eingehalten werden. Werden die vorgeschriebenen Grenzwerte nicht eingehalten, so läßt sich mit dem Computerprogramm ermitteln, an welcher Stelle der Rohrleitungswiderstand, durch Austausch der geplanten Rohrleitung , z.B. gegen eine weitere oder engere Rohrleitung, erniedrigt oder erhöht werden muß oder welcher maximale oder minimale Druck oder Massenstrom an der Einspeisestelle oder der Entnahmestelle eingehalten werden muß, damit die Grenzwerte nicht überschritten werden.Becomes using the computer program alone, it may e.g. for determination safety parameter in planned pipeline networks be used. For this purpose, in the computer program all planned pipe resistances as well as all mass flows the acceptance and feed points entered. Is there now, e.g. out limit values for approval or safety reasons, the maximum or minimum pressure anywhere in the pipeline network may restrict, so can by entering checked and evaluated by the planned occurring pressures at the acceptance or feed-in points whether the limit values are met. Will the prescribed Limits not met, so can be with the computer program determine at which point the pipe resistance, by replacement the planned pipeline, e.g. against another or closer Pipe, lowered or raised must or which maximum or minimum pressure or mass flow at the feed point or the sampling point must be maintained so that the limits are not exceeded become.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur bei geplanten Rohrleitungsnetzwerken eingesetzt werden, sondern auch zur sicherheitstechnischen oder bilanztechnischen Überwachung von vorhandenen Rohrleitungsnetzwerken. Zu diesem Zweck werden wieder alle Rohrleitungswiderstände in das Computerprogramm eingegeben. Es werden außerdem die direkt gemessenen ebenso wie die, aus den direkt gemessenen und durch elektronische Verarbeitung mit dem Computerprogramm bestimmten Werte für Druck und Massenstrom im Computerprogramm registriert. Die registrierten Werte können kontinuierlich oder diskontinuierlich, vorzugsweise kontinuierlich, mit vorgegebenen Grenzwerten, welche z.B. aus sicherheitstechnischen Berechnungen oder Vorschriften stammen können und die in dem erfindungsgemäßen Computerprogramm eingestellt werden können, verglichen werden. Die gemessenen Meßwerte und/oder bestimmten Werte stellen vorzugsweise ein elektrisches oder elektronisches Signal bereit, welches zur Anzeige gebracht werden kann. Wird ein vorgegebener Grenzwert, z.B. ein vorgegebener Druck, überschritten, so kann daß erfindungsgemäße System, welches z.B. aus Computerprogramm, Rechner und/oder Prozeßleittechnik aufgebaut ist, einen Befehl auslösen, welcher eine Regelung der Druck- oder Massenstromverhältnisse im Rohrleitungsnetzwerk bewirken kann.The inventive method can not only be used in planned pipeline networks, but also for safety or balance sheet monitoring of existing pipeline networks. For this purpose will be again all pipe resistances entered into the computer program. There are also the directly measured as well as, from the directly measured and by electronic Processing with the computer program specific values for printing and mass flow registered in the computer program. The registered Values can continuous or discontinuous, preferably continuous, with predetermined limits, which are e.g. from safety-related Calculations or regulations can come from and in the computer program according to the invention can be adjusted be compared. The measured values measured and / or determined Values preferably represent an electrical or electronic Signal ready, which can be displayed. Becomes a predetermined limit, e.g. a predetermined pressure, exceeded, so that system according to the invention, which e.g. from computer program, computer and / or process control technology is set up, trigger a command, which a regulation of the pressure or mass flow conditions effect in the pipeline network.

Das Signal kann entweder einen visuellen oder auditiven Alarm auslösen, der den Betreiber eines Rohrleitungsnetzwerkes auf die Abweichungen zwischen Grenzwert und bestimmten Wert aufmerksam macht und zu einem Eingreifen veranlaßt, oder einen Befehl auslösen, der automatisch Regulierungen am Rohrleitungsnetz vornimmt, in dem er zumindest eine Steuerungsapparatur, eine Einspeise- oder Entnahmevorrichtung oder einen anderen Rechner anweist, entsprechend der Vorgaben, z.B. durch Schließen einer Klappe oder Verringern des Durchflusses in einem Ventil, zu reagieren. Das System kann so ausgeführt werden, daß sowohl ein visueller und/oder auditiver Alarm ausgelöst wird als auch eine automatische Regulierung stattfindet.The Signal can trigger either a visual or auditory alarm, the the operator of a pipeline network to the deviations draws attention between threshold and specific value and becomes one Causes intervention, or trigger a command, which automatically makes adjustments to the pipeline network in which he at least one control apparatus, a feed or removal device or another computer, according to the specifications, e.g. by closing a flap or reducing the flow in a valve, too react. The system can be designed so that both a visual and / or auditory alarm is triggered as well as an automatic one Regulation takes place.

Wird das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt, daß es kontinuierlich die direkt bestimmten und die durch elektronische Verarbeitung im Computerprogramm bestimmten Werte ermittelt, kann es vorteilhaft sein, diese Werte oder die aus ihnen bereitgestellten elektrischen oder elektronischen Signale mit einer Aufzeichnungsapparatur zu registrieren. Dies kann entweder in geeigneter Weise durch graphisches Erfassen, z.B. durch Rollenschreiber, oder durch Speichern, z.B. durch Speichern der Meßwerte in einem Speicher oder auf einer Magnetplatte, erfolgen. Durch Addition der gespeicherten Meßwerte und indirekt bestimmten Werte oder durch Auswertung des von einem Rollenschreiber beschriebenen Meßstreifens können Abrechnungen, z.B. über die an einer Entnahmestelle entnommene Masse des in dem Rohrleitungsnetz transportierten Gutes, erstellt werden. Dies ist sowohl möglich für Entnahmestellen an denen eine Meßapparatur, z.B. ein Massenstrommeßgerät, vorhanden ist als auch für Entnahmestellen an denen keine Meßapparatur vorhanden ist und somit der entnommene Massenstrom rechnerisch bestimmt worden ist.If the method according to the invention is carried out such that it continuously determines the values determined directly and the values determined by electronic processing in the computer program, it may be advantageous to register these values or the electrical or electronic signals provided from them using a recording apparatus. This can either be done in a suitable manner by graphical detection, for example by roller-type recorders, or by storage, for example by storing the measured values in a memory or on a magnetic disk. By adding the stored measured values and indirectly determined values or by evaluating the measuring strip described by a roller recorder, billing, for example via the mass of the material transported in the pipeline network at a removal point, can be created. This is possible both for sampling points where a measuring apparatus, such as a masses ammeters, is present as well as for sampling points where no measuring apparatus is present and thus the extracted mass flow has been determined by calculation.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei allen vorhandenen Netzwerken eingesetzt werden, bei denen pro Einspeise- oder Entnahmestelle zumindest eine Meßapparatur, von denen zumindest eine eine Druckmeßapparatur ist, vorhanden ist. Soll das erfindungsgemäße Verfahren in der Lage sein automatisch auf einen ermittelten Wert zu reagieren, so kann dies dadurch erreicht werden, daß zumindest eine Steuerungsapparatur in das Rohrleitungsnetzwerk eingebaut wird. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn an jeder Entnahme- und Einspeisestelle im Rohrleitungsnetzwerk eine solche Steuerungsapparatur installiert wird. Soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Überprüfung eines geplanten Netzwerkes eingesetzt werden, so müssen im Durchschnitt pro geplanter Einspeise- oder Entnahmestelle anzunehmende Meßwerte in das Computerprogramm eingegeben werden.The inventive method can be used on all existing networks where at least one measuring apparatus per entry or withdrawal point, at least one of which is a pressure measuring apparatus. If the inventive method be able to automatically respond to a detected value, this can be achieved by at least one control apparatus in the pipeline network is installed. Particularly advantageous can it be, if at any withdrawal and feed point in the pipeline network such a control apparatus is installed. If the inventive method to check a planned network are used, so on average per planned Entry or removal point to be assumed measured values entered into the computer program become.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei neu geplanten Rohrleitungssystemen sowie bei schon vorhandenen Systemen eingesetzt werden.The inventive method can with newly planned piping systems as well as already existing Systems are used.

Erfindungsgemäß kann das Verfahren bei beliebig aufgebauten Rohrleitungsnetzwerken, in denen die Strömung quasi inkompressibel und quasistationär ist, eingesetzt werden. Inkompressible Strömungen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Strömungen, deren Strömungsgeschwindigkeit maximal das 0,3-fache der Schallgeschwindigkeit des transportierten Stoffes am betrachteten Ort beträgt. Strömungen sind im Sinne der Erfindung als stationär oder quasistationär anzusehen, wenn die zeitlichen Änderungen im System so langsam ablaufen, daß für diskrete Zeitabschnitte diese Änderungen vernachlässigbar klein sind. Diese Bedingungen treffen auf fast alle zu transportierende flüssig vorliegende Stoffe oder Stoffgemische sowie häufig auch auf zu transportierende gasförmig vorliegende Stoffe oder Stoffgemische zu.According to the invention that Method for arbitrarily constructed piping networks in which the flow quasi incompressible and quasi-stationary, are used. incompressible currents Within the meaning of the present invention are flows whose flow velocity a maximum of 0.3 times the speed of sound transported Stoffes at the considered location is. currents are to be regarded as stationary or quasi-stationary in the sense of the invention, if the changes in time run so slowly in the system that for discrete periods these changes negligible are small. These conditions apply to almost all to be transported liquid present substances or mixtures of substances as well as often to be transported gaseous present substances or mixtures.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann so ausgeführt werden, daß z.B. eine automatische Abschaltung oder Regulierung von Fördereinrichtungen, ein automatisches Schließen von Verschlußeinrichtungen oder eine automatische Regulierung von Regeleinrichtungen ausgelöst wird.The inventive method can be done that way be that e.g. an automatic shutdown or regulation of conveyors, an automatic closing of closure devices or an automatic regulation of control devices is triggered.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorzugsweise zumindest ein Rechner verwendet werden, der über eine Schnittstelle mit zumindest zwei Meßapparaturen des Rohrleitungsnetzwerkes verbunden ist und vorzugsweise mit zumindest einer Steuerungsapparatur und der mit einem Bildschirm zur graphischen Darstellung des Rohrleitungsnetzwerkes und einer vorzugsweise als Tastatur ausgeführten Eingabeeinrichtung zur Programmierung der Steuerung bzw. zur Eingabe von Sollwerten, Grenzwerten oder Veränderungen der Rohrleitungswiderstände im Rohrleitungsnetzwerk ausgerüstet sein kann. Vorzugsweise ist der Prozeßrechner außerdem mit einem Drucker verbunden, der die Ausgabe von durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelte Meßwerte oder die Ausgabe von durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgelöste Steuerungsbefehle und deren Auswirkungen mitprotokolliert.to execution the method according to the invention Preferably, at least one computer can be used which has one Interface connected to at least two measuring apparatus of the pipeline network is and preferably with at least one control apparatus and the with a screen for the graphical representation of the pipeline network and an input device preferably designed as a keyboard for Programming the controller or entering setpoints, limits or changes the pipe resistance equipped in the pipeline network can be. Preferably, the process computer is also connected to a printer, the output of measured values determined by the method according to the invention or the output of control commands triggered by the method according to the invention and their effects logged.

Bei der Überwachung größerer Rohrleitungsnetzwerke kann es vorteilhaft sein, daß der Rechner, der zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, vorzugsweise in ein Rechnernetzwerk eingebunden ist, an dem zumindest ein weiterer Rechner, der zur Steuerung einer Einspeisestelle oder einer Entnahmestelle dient, angeschlossen ist. Vorzugsweise werden die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Daten, bzw. die aus diesen durch Umwandlung entstandenen elektrischen oder elektronischen Signale, zwischen diesen Rechnern unmittelbar ausgetauscht. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, daß auch Steuerungsbefehle von dem Rechner auf den Rechner, der Entnahme- bzw. Einspeisestelle steuert, übertragen werden und umgekehrt. Dies kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn z.B. als Entnahmestelle im Rohrleitungsnetzwerk eine Produktionsanlage angeschlossen ist, bei welcher plötzlich auftretende Änderungen im entnommenen Massenstrom, wie dies z.B. auftreten könnte, wenn der Rechner aufgrund einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Grenzwertüberschreitung automatisch eine Steuerungsapparatur schließt oder den Durchfluß verringert, schwerwiegende Auswirkungen auf die Produktion nehmen könnte. In einem solchen Fall könnte der Rechner, der die Funktionen in der Entnahmestelle steuert, dadurch, daß er unmittelbar Kenntnis von der Massenstromveränderung erhält, automatisch geeignete Maßnahmen einleiten, um, z.B. bei totalem Ausfall des Massenstroms, die Produktionsanlage sicher herunterzufahren.at the surveillance larger pipeline networks it may be advantageous that the Calculator for execution the method according to the invention is used, preferably integrated into a computer network is, on which at least one further computer, which is to control a Feed-in point or a sampling point is used, is connected. Preferably, the data determined by the method according to the invention, or the resulting from conversion by electrical or electronic signals, exchanged directly between these computers. additionally It may be advantageous that also control commands from the computer to the computer, the removal or feed point controls, transmit and vice versa. This may prove advantageous if e.g. as a sampling point in the pipeline network a production plant is connected, which suddenly changes in the withdrawn mass flow, as e.g. could occur if the computer due to a method according to the invention determined limit value violation automatically closes a control device or reduces the flow, could have a serious impact on production. In one such a case could the computer that controls the functions in the extraction point, thereby, that he immediately receives information about the mass flow change, automatically appropriate measures initiate to, e.g. in case of total failure of the mass flow, the production plant shut down safely.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand des folgenden Beispiels beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.The inventive method is described by way of the following example, without being limited thereto.

Beipiel 1:Example 1

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in diesem Beispiel auf ein wie in 1 dargestelltes Netzwerk, das aus den 9 Elementen 12, 34 bis 1718 besteht, angewendet. Das in 1 dargestellte Netzwerk besteht aus der Entnahmestelle A und der Einspeisestelle B. Die Entnahmestelle A stellt einen isobaren Gasbehälter dar, der den in dem Rohrleitungsnetz zu transportierende Stoff, z.B. Acetylen, enthält und mit einem Druck von 1,030 bar aus dem Netz entnimmt, so daß am Punkt 1 des Netzwerkes ein Druck von 1,030 bar vorliegt. Die Einspeisestelle B stellt eine Fabrik dar, die laufend den zu transportierenden Stoff in das Rohrleitungsnetzwerk einspeist. Am Punkt 9 ist eine Druckmeßapparatur eingebaut, die den Druck bestimmt, mit dem die Fabrik den zu transportierenden Stoff in das Netzwerk einspeist. Die Stellen C und D stellen Abnehmer des zu transportierenden Stoffes dar. An Punkt D ist ein Verdichter an das Rohrleitungsnetz angeschlossen. Die Massenströme in den Rohrleitungselementen, die den Entnahmestellen vorgeschaltet sind, werden durch Durchflußmeßgeräte bestimmt. Im Rohrleitungselement am Punkt 8 fließt ein Massenstrom von 1 kg/s. Im Rohrleitungselement am Punkt 16 fließt ein Massenstrom von 0,5 kg/s. Die mit K1 bis K4 bezeichneten Punkte stellen Netzwerkknoten dar. Mit R1 wird eine Reihenschaltung gekennzeichnet. Die Strömungswiderstände der Rohrleitungselemente (Punkte 1 bis 18), deren Anfang und Ende mit jeweils einer Ziffer gekennzeichnet sind, ergeben sich aus deren Länge, Durchmesser und Rohrreibungszahl (Lambda), welche in der Tabelle 1 angegeben sind, sowie aus der Viskosität und der Fluiddichte des zu transportierenden Stoffes. Tabelle 1: Dimensionierung der in Figur 1 dargestellten Rohrleitungselemente Ltg. 1 ( 12): Lambda, 1/m, D/m....: 0.020 1000.00 0.400 Ltg. 2 ( 34): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.030 2000.00 0.500 Ltg. 3 ( 56): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.020 1500.00 0.450 Ltg. 4 ( 78): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.020 3000.00 0.400 Ltg. 5 ( 910): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.030 2300.00 0.600 Ltg. 6 (1112): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.040 3500.00 0.700 Ltg. 7 (1314): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.030 700.00 0.500 Ltg. 8 (1516): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.030 5000.00 0.400 Ltg. 9 (1718): Lambda, 1/m, D/m ....: 0.020 4700.00 0.550 The inventive method is in this example to a as in 1 illustrated network consisting of the 9 elements 12, 34 to 1718 applied. This in 1 represented network consists of the removal point A and the feed point B. The removal point A represents an isobaric gas container, which contains the substance to be transported in the pipeline network, such as acetylene, and with a pressure of 1.030 bar from the network, so that at the point 1 of the network is a pressure of 1.030 bar. The feed-in point B represents a factory that continuously feeds the material to be transported into the pipeline network. At point 9, a pressure measuring apparatus is installed which determines the pressure with which the factory feeds the material to be transported into the network. The points C and D represent consumers of the substance to be transported. At point D, a compressor is connected to the pipeline network. The mass flows in the pipeline elements, which are connected upstream of the sampling points are determined by flowmeters. In the pipeline element at point 8 flows a mass flow of 1 kg / s. In the pipeline element at point 16, a mass flow of 0.5 kg / s flows. The points labeled K1 through K4 represent network nodes. R1 represents a series connection. The flow resistance of the pipe elements (points 1 to 18), the beginning and end of which are marked with a number, resulting from their length, diameter and pipe friction coefficient (lambda), which are given in Table 1, as well as from the viscosity and the fluid density of the substance to be transported. Table 1: Dimensioning of the pipe elements shown in Figure 1 Cond. 1 (12): lambda, 1 / m, Dm....: 0020 1000.00 0400 Cond. 2 (34): lambda, 1 / m, D / m ....: 0030 2000.00 0500 Cond. 3 (56): lambda, 1 / m, D / m ....: 0020 1500.00 0450 Cond. 4 (78): lambda, 1 / m, D / m ....: 0020 3000.00 0400 Cond. 5 (910): lambda, 1 / m, D / m ....: 0030 2300.00 0600 Cond. 6 (1112): lambda, 1 / m, D / m ....: 0040 3500.00 0700 Cond. 7 (1314): lambda, 1 / m, D / m ....: 0030 700.00 0500 Cond. 8th (1516): lambda, 1 / m, D / m ....: 0030 5000.00 0400 Cond. 9 (1718): lambda, 1 / m, D / m ....: 0020 4700.00 0550

Im Rohrleitungssystem werde ein brennbares Gas, z.B. Acetylen, transportiert. Die Rohrleitungen sind wie in Tabelle 1 dargestellt dimensioniert. Darin ist die Rohrreibungszahl Lambda Bestandteil des Strömungswiderstandes der betreffenden Leitung.in the Pipeline system becomes a combustible gas, e.g. Acetylene, transported. The pipelines are dimensioned as shown in Table 1. Therein, the pipe friction coefficient lambda is part of the flow resistance the relevant line.

Die Massenströme m .₇₈ und m .₁₅₁₆ werden durch die dort befindlichen Abnehmer C und D vorgegeben und zwar zu 1,0 kg/s bzw. 0,5 kg/s.The mass flows m. ₇₈ and m. ₁₅₁₆ are given by the customers located there C and D and that to 1.0 kg / s and 0.5 kg / s.

Aus sicherheitstechnischer Sicht ist nun die Fragestellung interessant, ob in dem Netzwerk ein Unterdruck auftreten kann und wo er ggf. auftritt. Denn wenn sich irgendwo eine Undichtigkeit im Netzwerk befindet und gleichzeitig an dieser Stelle Unterdruck herrscht, so kann sich dort ggf. eine explosionsfähige Atmosphäre ausbilden, weil Umgebungsluft ins System gelangt, was zu vermeiden ist.Out From a safety point of view, the question is now interesting, whether a negative pressure can occur in the network and where it may be occurs. Because if somewhere is a leak in the network is located and at the same time there is negative pressure at this point, it may possibly develop an explosive atmosphere there, because ambient air enters the system, which should be avoided.

Die Berechnung des Netzwerkes unter den o.g. Bedingungen liefert folgendes Ergebnis: Ist der Druck an der Stelle 9, d.h. an der Einspeisestelle, größer als 1,13 bar, so tritt an keiner Stelle im Netzwerk ein Unterdruck auf. Sinkt der Druck p₉ unter diesen Wert, so wird am Punkt 8 ein Unterdruck auftreten, wobei alle anderen Drücke noch größer als 1 bar sind. Sinkt der Druck p₉ noch weiter ab, z.B. auf 1,03 bar (d.h. Gasbehälterdruck), so ergibt sich auch am Abnehmer C (Punkt 16) ein Unterdruck.The calculation of the network under the above conditions provides the following result: If the pressure at the point 9, ie at the feed point, greater than 1.13 bar, so no negative pressure occurs at any point in the network. If the pressure p _{9 drops} below this value, a negative pressure will occur at point 8, with all other pressures still being greater than 1 bar. If the pressure p _{9 drops} even further, for example to 1.03 bar (ie gas tank pressure), a negative pressure also results at the consumer C (point 16).

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Drücke betragen bei den Vorgaben von 1,03 bar an Punkt 9, 1,03 bar an Punkt 1 und den Massenströmen m .₇₈ und m .₁₅₁₆ von 1,0 kg/s bzw. 0,5 kg/s im einzelnen:
p₂ = 1,02274, p₃ = 1,02274, p₄ = 1,02274, p₅ = 1,02274, p₆ = 1,01573, p₇ = 1,01573, p₈ = 0,97443, 1310 = 1,02625, p₁₁ = 1,02625, p₁₂ = 1,02274, p₁₃ = 1,01573, p₁₄ = 1,01596, p₁₅ = 1,01596, p₁₆ = 0,99014, p₁₇ = 1,02274 und p₁₈ = 1,01596 (Angaben in bar).The pressures determined by the method according to the invention are in the specifications of 1.03 bar at point 9, 1.03 bar at point 1 and the mass flows m. ₇₈ and m. ₁₅₁₆ of 1.0 kg / s or 0.5 kg / s in detail:
p ₂ = 1.02274, p ₃ = 1.02274, p ₄ = 1.02274, p ₅ = 1.02274, p ₆ = 1.01573, p ₇ = 1.01573, p ₈ = 0.97443, 1310 = 1.02625, p ₁₁ = 1.02625, p ₁₂ = 1.02274, p ₁₃ = 1.01573, p ₁₄ = 1.01596, p ₁₅ = 1.01596, p ₁₆ = 0.99014, p ₁₇ = 1.02274 and p ₁₈ = 1.01596 (in bar).

Mit Hilfe von Gleichung (1) und dem Rohrleitungswiderstand R_ij, welcher sich gemäß folgender Gleichung Rij = 8·λ·1·(d5·ρ·π2)–1 (3)aus der Rohrreibungszahl λ, dem Durchmesser d des Rohrleitungselements, der Länge 1 der Rohrleitungselements und der Dichte des zu transportierenden Stoffes ρ berechnen läßt, werden aus den oben genannten Drücken die Massenströme bestimmt. Diese betragen: m . = 0,7262, m .₃₄ = 0,0083, m .₅₆ = 0,781, m .₉₁₀ = 0,7738, m .₁₁₁₂ = 0,7738, m .₁₃₁₄ = 0,2179 (Angaben in kg/s).With the help of equation (1) and the pipe resistance R _ij , which according to the following equation R ij = 8 · λ · 1 · (i.e. 5 · Ρ · π 2 ) -1 (3) From the pipe friction coefficient λ, the diameter d of the pipe element, the length 1 of the pipe element and the density of the material to be transported ρ can be calculated, the mass flows are determined from the above pressures. These amount to: m. = 0.7262, m. ₃₄ = 0.0083, m. ₅₆ = 0.781, m. ₉₁₀ = 0.7738, m. ₁₁₁₂ = 0.7738, m. ₁₃₁₄ = 0.2179 (in kg / s).

Zur Vermeidung des Auftretens eines Unterdrucks und damit zur Verhinderung einer möglichen Explosionsgefahr wird der Druck p₉ überwacht. Falls p₉ unter 1,13 bar sinkt, wird ein Signal bereitgestellt, welches einen Alarm ausgelöst, welches einem Bediener anzeigt, daß entweder die Entnahmeströme im Netzwerk zu verringern oder der Einspeisestrom in Punkt 9 zu erhöhen sind. Das Signal kann auch einen automatischen Eingriff in das Rohrleitungsnetz auslösen.To avoid the occurrence of a negative pressure and thus to prevent a possible danger of explosion, the pressure p _{9 is} monitored. If p ₉ drops below 1.13 bar, a signal is provided which triggers an alarm indicating to the operator that either the extraction currents in the network are to be reduced or the feed-in current in point 9 is to be increased. The signal can also trigger an automatic intervention in the pipeline network.

An diesem Beispiel wird deutlich, daß zur Erlangung des o.g. Ergebnis keine Nachrüstung irgendeiner Meßtechnik, z.B. von Druckmeßstellen an den Punkten 8 und 16 notwendig ist. Das Beispiel läßt sich selbstverständlich fast beliebig erweitern. So kann man z.B. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herausfinden, auf welche Massenströme die Abnehmer reduziert werden müssen, wenn der Einspeiser maximal 1,05 bar bereitstellen kann oder wie sich die Drücke verhalten, wenn ein zusätzlicher Abnehmer angeschlossen wird.At This example shows that to obtain the o.g. Result no retrofitting any measuring technique, e.g. of pressure measuring points at points 8 and 16 is necessary. The example can be Of course expand almost arbitrarily. So you can, for example with the method according to the invention find out to which mass flows the customers are reduced have to, if the feeder can provide a maximum of 1.05 bar or how the pressures behave if an additional Customer is connected.

Das folgende zweite Beispiel beschreibt das erfindungsgemäße Verfahren unter dem Gesichtspunkt einer anderen Fragestellung. Wiederum soll das erfindungsgemäße Verfahren durch dieses Beispiel nicht auf dieses beschränkt bleiben.The The following second example describes the method according to the invention from the point of view of another question. Again, should the inventive method not limited by this example.

Beispiel 2:Example 2:

Dieses Beispiel zeigt, wie in einem Netzwerk, wie es in 2 dargestellt ist, in dem ein Produkt von verschiedenen Herstellern/Einspeisern zu verschiedenen Kunden gefördert wird, die Erfassung der Massenströme erfolgen kann, damit die gelieferten Produktmengen den Abnehmern richtig in Rechnung gestellt werden können.This example shows how to network in a way like in 2 is shown, in which a product from different manufacturers / feeders is promoted to different customers, the mass flow can be recorded so that the delivered product quantities can be properly charged to the customers.

Das in 2 dargestellte Netzwerk besteht aus zwei Einspeisestellen A' und B'. An den Punkten 1' und 7' befindet sich jeweils ein Durchflußmeßgerät. Im dargestellten Rohrleitungsnetzwerk sind außerdem noch vier Entnahmestellen C', D', E' und F' vorhanden. An der Entnahmestelle C' ist ein Durchflußmeßgerät vorhanden, an der Entnahmestelle D' ist ein Druckmeßgerät vorhanden und an der Entnahmestelle F' ist sowohl ein Durchflußmeßgerät als auch ein Druckmeßgerät installiert. Das Netzwerk weist die sechs Knoten K1' bis K6' auf. R1' und R2' kennzeichnen die zwei Reihenschaltungen, welche in diesem beispielhaften Netzwerk vorhanden sind. Des weiteren weist das Rohrleitungsnetzwerk 15 Rohrleitungselemente auf, deren Anfang und Ende gekennzeichnet sind mit den Zahlen 1'2', 3'4'... bis 29'30'. Die Dimensionen der Rohrleitungselemente sind in Tabelle 2 aufgelistet. Tabelle 2: Rohrleitungsdimensionen in Figur 2 Ltg. 1 ( 1'2'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.020 1000.00 0.100 Ltg. 2 ( 3'4'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.030 2000.00 0.150 Ltg. 3 ( 5'6'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.020 1500.00 0.200 Ltg. 4 ( 7'8'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.020 3000.00 0.250 Ltg. 5 ( 9'10'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.030 2300.00 0.300 Ltg. 6 (11'12'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.040 15000.00 0.400 Ltg. 7 (13'14'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.030 700.00 0.150 Ltg. 8 (15'16'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.030 5000.00 0.200 Ltg. 9 (17'18'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.020 4700.00 0.250 Ltg. 10 (19'20'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.020 3000.00 0.300 Ltg. 11 (21'22'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.030 2300.00 0.350 Ltg. 12 (23'24'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.040 3500.00 0.300 Ltg. 13 (25'26'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.030 700.00 0.200 Ltg. 14 (27'28'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.030 5000.00 0.150 Ltg. 15 (29'30'): Lambda, 1/m, D/m....: 0.020 4700.00 0.200 This in 2 shown network consists of two feed points A 'and B'. At the points 1 'and 7' is in each case a flowmeter. In the illustrated piping network also four sampling points C ', D', E 'and F' are present. At the removal point C 'a flow meter is present, at the removal point D' is a pressure gauge available and at the removal point F 'is both a flowmeter and a pressure gauge installed. The network has the six nodes K1 'to K6'. R1 'and R2' denote the two series circuits present in this exemplary network. Furthermore, the pipeline network 15 has piping elements whose start and end are identified by the numbers 1'2 ', 3'4' ... to 29'30 '. The dimensions of the piping elements are listed in Table 2. Table 2: Pipe dimensions in FIG. 2 Cond. 1 (1'2 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0020 1000.00 0100 Cond. 2 (3'4 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0030 2000.00 0150 Cond. 3 (5'6 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0020 1500.00 0200 Cond. 4 (7'8 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0020 3000.00 0250 Cond. 5 (9'10 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0030 2300.00 0300 Cond. 6 (11'12 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0040 15000.00 0400 Cond. 7 (13'14 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0030 700.00 0150 Cond. 8th (15'16 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0030 5000.00 0200 Cond. 9 (17'18 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0020 4700.00 0250 Cond. 10 (19'20 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0020 3000.00 0300 Cond. 11 (21'22 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0030 2300.00 0350 Cond. 12 (23'24 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0040 3500.00 0300 Cond. 13 (25'26 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0030 700.00 0200 Cond. 14 (27'28 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0030 5000.00 0150 Cond. 15 (29'30 '): lambda, 1 / m, Dm....: 0020 4700.00 0200

Einspeiser A' speist den zu transportierenden Stoff mit einem Massenstrom von 100 kg/s in das Netzwerk ein. Einspeiser B' speist mit einen Massenstrom von 500 kg/s in das Netzwerk ein. Ebenso sind Mengenmessungen bei den Abnehmern C' und F' am Punkt 10' und am Punkt 16' vorhanden. Die Abnehmer C' und F' nehmen einen Massenstrom von 200 kg/s bzw. 150 kg/s ab. Weiterhin gibt es bei den Abnehmern D' und F' am Punkt 12' und am Punkt 16' je eine Druckmessung. Bei den Abnehmern D' und F' liegt ein Druck von 13 bzw. 10 bar an. Der Abnehmer E' am Punkt 14' verfügt weder über eine Druck- noch über eine Durchflußmessung. Die Dimensionierung der Rohrleitungen in diesem Beispiel entspricht der in der Tabelle 2 gezeigten.Feeder A 'feeds the material to be transported into the network at a mass flow rate of 100 kg / s. Feeder B 'feeds into the network at a mass flow of 500 kg / s. Likewise, quantity measurements are available at points C 'and F' at point 10 'and at point 16'. The customers C 'and F' take a mass flow of 200 kg / s or 150 kg / s. Furthermore, there are at the customers D 'and F' at the point 12 'and at the point 16' each a pressure measurement. At the customers D 'and F' is a pressure of 13 or 10 bar. The pickup E 'at point 14' has neither a pressure nor a flow measurement. The dimensioning of the pipes in this example corresponds to that shown in Table 2.

Das Netzwerk verfügt über 6 unabhängige Variable bzw. 6 Freiheitsgrade, die entsprechend den Angaben belegt sind. Die Netzberechnung ergibt nun unter den genannten Voraussetzungen für den Massenstrom m ._11'12' = 229,3 kg/s und für den Massenstrom m ._13'14' = 20,7 kg/s. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich also vorzüglich zur Bestimmung dieser beiden Massenströme, für die ja keine Messungen vorliegen, ohne daß an Meßtechnik nachgerüstet werden muß. Eine zeitliche Registrierung der Meßwerte, z.B. auf einem Drucker oder in einem rechnergestützten Bilanzierungs- bzw. Abrechnungssystem ermöglicht dann auch eine genaue Bilanzierung. Die zeitliche Registrierung ermöglicht außerdem auch die Bilanzierung, auch wenn sich in einem Zeitraum die Massenströme quasistationär verändern.The network has 6 independent variables or 6 degrees of freedom, which are used according to the information. The network calculation now yields under the stated conditions for the mass flow m. _{11'12 '} = 229.3 kg / s and for the mass flow m. _{13'14 '} = 20.7 kg / s. The method according to the invention is thus excellently suited for the determination of these two mass flows, for which no measurements are available without having to retrofit to measuring technology. A time registration of the measured values, for example on a printer or in a computer-aided balancing or billing system then also enables accurate balancing. The temporal registration also enables the balancing, even if the mass flows change quasi-stationary in a period of time.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es also möglich, durch Registrieren (mit den bereits vorhandenen Meßgeräten) der Massenströme m ._1'2', m ._7'8', m ._9'10', m ._15'16' und der Drücke p_12' und p_16', über eine zeitliche Mittelung die kundenspezifischen Abnahmemengen indirekt zu ermitteln und diese den Kunden mengenbezogen in Rechnung zu stellen.By applying the method according to the invention, it is thus possible by registering (with the already existing measuring devices) of the mass flows m. _{1'2 '} , m. _{7'8 ',} m. _{9'10 ',} m. _{15'16 '} and the pressures p _12' and p _{16 '} , to indirectly determine the customer-specific purchase quantities via a temporal averaging and to invoice them to the customer on a quantity basis.

Claims (10)

Verfahren zur Überwachung von Massenstrom- und/oder Druckverteilung in Rohrleitungsnetzwerken, welches eine beliebige Anzahl von Rohrleitungswiderständen, Rohrleitungsreihenschaltungen, Rohrleitungsknoten, Einsgeisern und Abnehmern umfassen kann, das gekennzeichnet ist durch – Bestimmen der Anzahl der freien Parameter, mit deren Kenntnis die Massenstrom- und Druckverteilung in einem Rohrleitungsnetzwerk eindeutig beschrieben werden kann, wobei die Anzahl durch die Formel

bestimmt wird, in der AV die Anzahl der freien Parameter, AWI die Anzahl der vorhandenen Rohrleitungswiderstände, AKN die Anzahl der vorhandenen Rohrleitungsknoten, ARE die Anzahl der vorhandenen Reihenschaltungen von Rohrleitungswiderständen und AWIKN die Anzahl der Rohrleitungswiderstande pro Knoten i, wobei i eine natürliche ganze Zahl größer 0 sein kann, bedeutet, – Durchführen von zumindest so vielen nicht redundanten Messungen, von denen zumindest eine eine Druckmessung ist, wie freie Parameter im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen sind, – Aufstellen eines Gleichungssystems aus Energie- und Massenbilanzgleichungen für alle im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen Rohrleitungswiderstände, Rohrleitungsknoten, Rohrleitungsreihenschaltungen sowie aller im Rohrleitungsnetzwerk vorhandenen Einspeiser und Abnehmer, – Bestimmen zumindest eines Wertes für Druck- oder Massenstrom an einer beliebigen Stelle des Rohrleitungsnetzwerkes durch Einsetzen der Meßwerte an Stelle der freien Parameter in das Gleichungssystem, Auflösen des Gleichungssystems nach den zu bestimmenden Werten und Berechnen des zu bestimmenden Wertes, – Bereitstellen eines Signals durch den bestimmten Wert und – Bereitstellen eines Signals durch die gemessenen Meßwerte.A method of monitoring mass flow and / or pressure distribution in pipeline networks, which may comprise any number of pipe resistances, piping circuits, piping nodes, gullies and receivers, characterized by - determining the number of free parameters with whose knowledge the mass flow and pressure distribution can be clearly described in a pipeline network, the number being represented by the formula

In the AV, the number of free parameters is determined, AWI is the number of existing pipe resistances, AKN is the number of existing pipe junctions, ARE is the number of existing series of pipe resistances, and AWIKN is the number of pipe resistances per node i, where i is a natural integer greater than 0, means - performing at least as many non-redundant measurements, at least one of which is a pressure measurement, as are free parameters in the pipeline network, - establishing a system of equations of energy and mass balance equations for all in the pipeline network existing pipe resistances, pipe nodes , Pipeline series circuits and all present in the pipeline network feeders and customers, - Determining at least one value for pressure or mass flow at any point of the piping network by inserting the measured values in place of the free n parameters in the equation system, resolution of the system of equations according to the values to be determined and calculation of the value to be determined, - providing a signal by the determined value and - providing a signal by the measured values measured. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen oder Meßwerte auch Vorgaben oder vorgegebene Werte sein können.Method according to claim 1, characterized in that that the Measurements or readings may also be defaults or default values. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohrleitungsnetzwerk zumindest so viele Meßwerte gemessen werden, wie Entnahme- bzw. Einspeisestelle im Rohrleitungsnetzwerk vorhanden sind.Method according to at least one of claims 1 or 2, characterized in that in Piping network at least as many readings are measured as Removal or injection point in the pipeline network available are. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das bereitgestellte Signal zumindest ein Befehl zum Regulieren einer Steuerungsapparatur ausgelöst wird.Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the signal provided at least one command for regulating a Control apparatus triggered becomes. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das bereitgestellte Signal zumindest ein Befehl zum Regulieren einer Entnahme- oder Einspeiseapparatur ausgelöst wird.Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the signal provided at least one command for regulating a Extraction or feed-in device is triggered. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bereitgestellte Signal in einem Speicher gespeichert wird.Method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the provided signal is stored in a memory. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bereitgestellte Signal durch eine Datenaufzeichnungsapparatur aufgezeichnet wird.Method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the provided signal recorded by a data recording apparatus becomes. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bereitgestellte Signal mit zumindest einem Rechner in einem Netzwerk von Rechnern ausgetauscht wird.Method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the provided signal with at least one computer in a network is exchanged by computers. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch das bereitgestellte Signal ein visueller oder auditiver Alarm ausgelöst wird.Method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the signal provided triggers a visual or auditory alarm. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren automatisiert ausgeführt wird.Method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the Process automated becomes.