Устройство для автоматизированного обнаружения разрывов трубопроводов в системе канализации

 

Устройство для автоматизированного обнаружения разрывов трубопроводов в системе канализации содержит программный логический контроллер, автоматизированное рабочее место в местном диспетчерском пункте на канализационной насосной станции, автоматизированное рабочее место диспетчера в центральном диспетчерском пункте канализационной системы, датчики давления и расхода в трубопроводах, отсекающие задвижки с электроприводами трубопроводов, при этом контроль расхода сточной жидкости осуществляется по двум и более одновременно работающим напорным трубопроводам канализационной насосной станции, а контроль давления в напорных трубопроводах осуществляется при открытых секционных задвижках между напорными трубопроводами, причем датчики расхода и давления устанавливаются в камерах в начале напорных трубопроводов.

Полезная модель относится к системе городской канализации и предназначена для автоматизированного обнаружения нарушений целостности (разрывов) напорных трубопроводов при их эксплуатации и оперативного принятия решений по локализации и устранению аварийной ситуации.

Известно устройство для обнаружения утечек в магистральных трубопроводах по патенту РФ 2233402, МПК F17D 5/02, 2002.

Принцип работы указанного устройств основан на регистрации времени прихода двух ударных волн пониженного давления, образующихся в момент местного разрыва или повреждения трубопровода, на концы контролируемого участка трубопровода, нахождении разности времени прихода указанных волн и определении местоположения утечки.

Недостатком данного устройства является то, что оно содержит большой набор специальной дорогостоящей аппаратуры и использует для обработки результатов измерений достаточно сложную методику.

Известно устройство по патенту РФ 2302584, МПК F17D 5/02, 2006, которое выбирается в качестве прототипа. Данное устройство содержит пункт контроля, на каждом конце контролируемого участка трубопровода последовательно включенные датчик давления, усилитель-преобразователь и управляющий блок клапана, подключенный к клапану-отсекателю, на первом конце контролируемого участка трубопровода источник питания, обмотку и контакты реле, ключ, вычислительный блок и передатчик, который через контакты реле соединен с источником питания, причем к плюсовой клемме источника питания последовательно подключены обмотка реле и ключ, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя-преобразователя, а выход ключа соединен с минусовой клеммой источника питания, к выходу вычислительного блока последовательно подключены формирователь кода, сумматор, фазовый манипулятор, генератор высокой частоты, усилитель мощности и передающая антенна.

Недостатком указанного устройств является наличие сложного оборудования и специальной методики определения места повреждения трубопровода.

Заявляемое устройство позволяет осуществлять контроль расхода сточной жидкости по двум и более одновременно работающим напорным трубопроводам канализационной насосной станции и контроле давления в напорных трубопроводах при открытых секционных задвижках между напорными трубопроводами. При этом используются только датчики расхода и давления, которые устанавливаются в камерах в начале напорных трубопроводов.

Использование предлагаемой схемы устройства позволяет упростить процесс регистрации и обработки изменения гидродинамических параметров жидкости в напорном трубопроводе и тем самым существенно сократить время принятия решения сменным оператором по устранению внештатной ситуации.

Принципиальная схема устройства для автоматизированного обнаружения разрыва напорных трубопроводов в системе канализации (фиг.1) включает следующие элементы:

1. Канализационная насосная станция (КНС).

2. Коллектор.

3. Трубопровод 1.

4. Трубопровод 2.

5. Трубопровод 3.

6. Программируемый логический контроллер (ПЛК).

7. Автоматизированное рабочее место (АРМ) в местном диспетчерском пункте (МДП) на КНС.

8. АРМ диспетчера в центральном диспетчерском пункте (ЦДЛ) канализационной системы.

9. Датчик расхода на трубопроводе 1.

10. Датчик давления на трубопроводе 1.

11. Отсекающая задвижка трубопровода 1.

12. Электропривод отсекающей задвижки трубопровода 1.

13. Датчик расхода на трубопроводе 2.

14. Датчик давления на трубопроводек2.

15. Отсекающая задвижка трубопровода 2.

16. Электропривод отсекающей задвижки трубопровода 2.

17. Датчик расхода на трубопроводе 3.

18. Датчик давления на трубопроводе 3.

19. Отсекающая задвижка трубопровода 3.

20. Электропривод отсекающей задвижки трубопровода 3.

Предлагаемое устройство позволяет обнаруживать разрывы трубопроводов с помощью одновременного контроля расхода и давления на 2-х и более работающих трубопроводах (3, 4 и 5) и оценка различий расхода и давления на поврежденном (увеличение расхода и уменьшение давления) и не поврежденных (уменьшение расхода) трубопроводах. Кроме того, данное устройство позволяет исключить влияние дросселирования запорно-регулирующей арматурой со стороны КНС на обнаружение разрыва напорного трубопровода.

Для контроля и формирования аварийного сигнала о разрыве трубопровода используются эксплуатируемые на напорных трубопроводах промышленные датчики контроля расхода (9, 13 и 17) и датчики давления (10, 14 и 18). Данные измерительных приборов обрабатываются в ПЛК (блок 6).

Информация о возможном разрыве напорного трубопровода передается автоматически с ПЛК на АРМ сменного оператора в МДП КНС (блок 7) и в ЦДП канализации (блок 8) по волоконно-оптической линии связи с использованием автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления (АСДКУ КНС) насосными станциями.

Если в течение установленного времени сменный оператор не принял должных мер по устранению внештатной ситуации, контроллер формирует команду на закрытие отсекающей задвижки неисправного трубопровода (11, 15 или 19) и передает ее на электропривод соответствующей отсекающей задвижки (12, 16 или 20).

Таким образом, использование предлагаемой схемы устройства позволяет существенно сократить время принятия решения по устранению внештатной ситуации и снизить риски возникновения неконтролируемых аварийных ситуаций в канализационной системе.

Устройство для автоматизированного обнаружения разрывов трубопроводов в системе канализации, содержащее программный логический контроллер, автоматизированное рабочее место в местном диспетчерском пункте на канализационной насосной станции, автоматизированное рабочее место диспетчера в центральном диспетчерском пункте канализационной системы, датчики давления и расхода в трубопроводах, отсекающие задвижки с электроприводами трубопроводов, отличающееся тем, что контроль расхода сточной жидкости осуществляется по двум и более одновременно работающим напорным трубопроводам канализационной насосной станции, при этом контроль давления в напорных трубопроводах осуществляется при открытых секционных задвижках между напорными трубопроводами, а датчики расхода и давления устанавливаются в камерах в начале напорных трубопроводов.



 

Похожие патенты:

Стальная или чугунная шиберная ножевая задвижка с электроприводом или пневмоприводом относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего и регулирующего устройства на трубопроводах, транспортирующих рабочую среду, например, нефть или техническую воду под давлением, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин.
Наверх