城市燃气管网的物联网监控系统

作者:陈南玲 来源:深圳市燃气集团股份有限公司 点击:  评论: 更新日期:2016年09月16日

摘 要:探讨城市燃气管网的物联网监控方案(燃气泄漏监控、流量与压力监控、远程视频监控),分析物联网监控系统的功能(实时数据采集、GPS定位)和特点。
关键词:城市燃气管网; 物联网; 泄漏监控; 监控系统; GPS定位
Monitoring System Based on Internet of Things for City Gas Network
Abstract:The monitoring scheme based on Internet of Things for city gas network that includes gas leakage monitorin9,flow and pressure monitoring and remote video monitoring is discussed.The functions including real-time data acquisition and GPS positioning and characteristics of monitoring system based on Internet of Things are analyzed.
Keywords:city gas network;Internet of Things;leakage monitoring;monitoring system:GPS positioning

随着燃气技术的快速发展,敷设的城市燃气管道越来越多。燃气管网过于庞大,以致传统监控方式难以做到全面实时监控,容易出现燃气安全问题。因此,城市燃气管网的建设发展有赖于制定一个安全可靠的监控方案,以保障供气管道与用户安全。物联网技术的发展为城市燃气供应系统提高安全性带来了契机,物联网技术可以对燃气管网进行多个节点的信息实时采集,在服务器上进行信息综合处理,实现对管网的远程无线实时监控。
1 物联网监控方案
①燃气泄漏监控
燃气具有可燃性与爆炸性,一旦出现管道泄漏,可能会给城市居民带来极大的危害。物联网通过对燃气管道进行节点信息采集,实时对管道安全情况进行分析,是燃气管道泄漏监控的发展方向[1-3]。
将可燃气体检测传感器安装于管道中各个需要监控的节点,将声光报警器安装于维护管理中心的监控系统。在监控调度中心进行统一的信息处理,实时对节点的燃气泄漏情况进行分析评估。一旦某节点发生燃气泄漏,可燃气体检测传感器检测到泄漏燃气,将通过无线数据传输模块开启声光报警器,以便第一时间通知维护管理中心进行及时处理,把事故发生的可能性降到最低。
②流量与压力监控
物联网可以对城市燃气管网进行流量与压力监控。根据实时的流量与压力分析,对各储配站进行实时地供气调整,调整管道的供气流量与压力,使管道的供气量和压力处于合理的范围内。
该监控方案是通过无线技术手段对各管道流量计和压力表显示的数据进行远程采集,这些数据在终端中继设备中经过预处理与压缩,通过无线方式发送到连接互联网的监控中心服务器上,通过动态的监控软件,可以直观地观察各管道的流量与压力状况。
③远程视频监控
对于储配站、主管道等重要设施,除了各种单一的数据监测以外,在发生事故时还需要实时了解现场情况以进行安全事故等级评估,从而及时地进行事故处理与指挥调度,因此视频监控也是城市燃气供应系统安全监控的一个重要方面。
由于视频监控流量较大,可以根据不同的地理条件选择传输方式,尽可能地采用有线传输,以减少数据采集的成本。在采集点安装摄像机、报警器与语音对讲装置,可以第一时间进行事故报警通知。语音对讲装置便于监控中心与现场工作人员实时沟通,从而更高效地进行事故处理。
将各物联网节点进行地图定位显示,当出现安全故障时,可以更直观地确定事故发生的位置及周围情况,有利于对安全事故作出快速响应。
2 物联网监控系统的功能
运用物联网技术监控城市燃气管道系统各节点的安全状况,这种无线的监控方式扩大了安全监控的范围。随着无线物联网技术的发展,监控报警预警系统功能也得到了提升,通过无线方式,把各节点的监控信息进行统一采集。将报警预警设备安装在各节点,通过监控中心进行各节点的信息调试,以及在发生安全事故时,提高预警的有效性与实时性[4]。
①实时数据采集
在具体的物联网监控方案中,城市燃气物联网监控系统对城市燃气系统中的阀门井、调压箱、调压站等关键节点进行信息采集,通过24h监控,实时掌握关键节点的压力、流量、燃气浓度等关键数据。把信息数据统一采集到监控中心,通过监控中心实现智能报警,通过地理信息系统(GIS),实时监控现场数据。实现广泛地数据监控、紧密地数据集成、智能地调度和作业、智慧地分析和决策。及时掌握城市燃气管网整体运行情况,提高城市燃气管网安全运行管理水平。
②GPS定位
GPS定位信息是管网城市燃气物联网监控系统相对于传统城市燃气管网监控系统的另一个技术变革。管道系统的各节点除了把压力、流量、泄漏浓度等监测数据发往监控中心外,本身还安装有GPS定位模块,把具体的位置信息也同时发往监控中心,可以通过Google地图查看管网设备明细及实时数据。根据事故严重的程度,监控系统的报警等级可以自由设定(一级报警、二级报警、三级报警)。可以对每个安全事件指定默认的第一报警人或报警部门。监控系统可以通过短信息进行异常情况实时上报;可以通过短信息设定采集设备参数;可以通过报警报表查看报警记录;可以通过图形查看历史数据曲线,追查异常情况;可以对不同角色设定不同系统操作权限[5]。
3 物联网监控系统的特点
相对于传统的城市燃气监控系统,物联网监控系统的特点主要包括:
①数据完整性。能够24h监测燃气管网的各种属性数据,很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。
②对各节点的数据与GPS数据进行统一采集,通过监控中心的数据处理,数据展示更为直观,可以利用Google地图和历史数据曲线直观地查看调压站(箱)等设备的属性数据。
③建设成本较低,安装调试简单,建设周期短。可充分利用现有成熟移动网络,设备安装即接通。系统投入运行时基本不需要调试,安装简捷。
④采用的无线传输方式突破了传统线缆的束缚,地理、天气以及人为等因素都会给传统线缆带来威胁。无线传输方式在没有线缆的约束下,节点的分布可以更广、更多,搭建也更为方便,采集到的数据更完整,使监控系统的覆盖范围更广,实时性更强,传输容量更大。物联网监控系统的扩容限制少,接入地点限制少,能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。

参考文献:
[1]吴长征,王运阁,于京春,等.地下煤气管网监测点建立的探讨[J].煤气与热力,2000,20(4):308-309.
[2]苏爱军,韦杰.数据采集及监控技术在燃气管网调度的应用[J].煤气与热力,2011,31(2):B24-B28.
[3]娄桂云.燃气泄漏检测信息系统在管网检漏的应用[J].煤气与热力,2011,31(10):B24-B27.
[4]杨义,孙慧,王梅.我国城市燃气发展现状与展望[J].油气储运,201 1,30(10):725-728.
[5]乔春争.探讨城市燃气规划设计中的若干问题[J].科技资讯,2011(10):25、27.

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