Устройство дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций

Полезная модель относится к технике распределения и транспортирования природного газа, а именно, к газораспределительным станциям и может быть использована для дистанционного контроля т коррекции параметров работы газораспределительных станций. Технический результат - повышение надежности эксплуатации газораспределительных станций посредством дистанционной коррекции допустимых пределов технологических параметров с учетом температуры окружающей среды. Устройство содержит датчики давления газа на входном трубопроводе, узлах очистки и редуцирования газа, датчики загазованности и открытия дверей, блок сравнения, первые и вторые компараторы входного давления и редуцирования, компаратор узла очистки газа, контроллер сотовой связи с и набором информационных входов и выходов, усилитель, клапан отключения подачи газа, компаратор загазованности, датчик расхода газа, сглаживающий фильтр, корректируемый задатчик контроля перепада давлений узла очистки газа, первые и вторые корректируемые задатчики контроля входного давления и узла редуцирования, корректирующий усилитель перепада давлений, первые и вторые корректирующие усилители входного давления и узла редуцирования, первый, второй и третий сумматоры, первый, второй и третий масштабирующие усилители, инвертор, датчик температуры, задатчик температуры и блок сравнения температуры. Использование полезной модели позволяет повысить надежность эксплуатации газораспределительных станций через дистанционный контроль и коррекцию допустимых пределов технологических параметров с учетом температуры окружающей среды. 1 ил.

Полезная модель относится к технике распределения и транспортирования природного газа, а именно к газораспределительным станциям, и может быть использована для дистанционного контроля параметров работы газораспределительного оборудования.

Известны газораспределительные станции в блочно-комплектном исполнении, например АГРС-1, ГРС-10 (Авторское свидетельство СССР 1610193, Кл. F17D 1/00, 1988), которые содержат отдельно расположенные блоки очистки, обогрева, перекрытия газа, а также одоризационную установку.

Недостатком известных распределительных станций является то, что они не имеют дистанционного контроля параметров работы, а именно, давления и расхода природного газа, что снижает надежность их работы и не позволяет учитывать потребление газа.

Известна газораспределительная станция для снабжения газом отдельных потребителей, промышленных и сельскохозяйственных объектов, а также населенных пунктов, содержащая узел редуцирования, узел очистки газа, блок контроля и управления (Патент РФ 2177584, Кл. F17D 1/04, 2001).

Недостаток данного устройства состоит в отсутствии непрерывного контроля давления газа на входе и на выходе и расхода природного газа.

Известна газораспределительная станция для снабжения газом небольших населенных пунктов, содержащая технологический блок, узел очистки газа и узел редуцирования с соответствующими датчиками давления, подсоединенными к этим узлам, счетчик расхода газа с корректором, датчик загазованности и датчик открытия дверей (Патент РФ 2035655, Кл. F17D 1/04, 1995).

Недостаток данного устройства состоит в отсутствии возможности непрерывного дистанционного контроля за возникновением аварийных ситуаций, связанных с выходом давлений и расхода газа за допустимые пределы, загазованностью и попытками несанкционированного доступа к оборудованию газораспределительного пункта, что снижает надежность его эксплуатации.

Известно устройство дистанционного контроля параметров газораспределительных пунктов, содержащее содержащее датчик давления газа на входном трубопроводе, датчик давления узла очистки газа, датчик давления узла редуцирования, датчик загазованности, датчик открытия дверей, блок сравнения, компаратор входного давления, компаратор узла очистки газа, компаратор узла редуцирования, контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов, усилитель и клапан отключения подачи газа. (Патент на полезную модель РФ 85553, Кл. F01D 1/04, 2009).

Недостаток данного устройства состоит в отсутствии дистанционной коррекции допустимых пределов технологических параметров с учетом температуры окружающей среды, что снижает уровень адаптивности и надежности эксплуатации газового оборудования.

Целью полезной модели является повышение надежности эксплуатации газораспределительных станций посредством дистанционной коррекции допустимых пределов технологических параметров с учетом температуры окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций, содержащее датчик давления газа на входном трубопроводе, датчик давления узла очистки газа, датчик давления узла редуцирования, датчик загазованности, датчик открытия дверей, блок сравнения, компаратор входного давления, компаратор узла очистки газа, компаратор узла редуцирования, контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов, усилитель и клапан отключения подачи газа, дополнительно введены компаратор загазованности, датчик расхода газа, сглаживающий фильтр, корректируемый задатчик контроля перепада давлений узла очистки газа, первый и второй корректируемые задатчики контроля входного давления, первый и второй корректируемые задатчики контроля узла редуцирования, второй компаратор входного давления, второй компаратор узла редуцирования, корректирующий усилитель перепада давлений, первый и второй корректирующие усилители входного давления, первый и второй корректирующие усилители узла редуцирования, первый, второй и третий сумматоры, первый, второй и третий масштабирующие усилители, инвертор, датчик температуры, задатчик температуры и блок сравнения температуры, причем выход датчика давления газа на входном трубопроводе соединен с информационными входами контроллера сотовой связи непосредственно и через первые входы первого и второго компараторов входного давления, вторые входы которых через первый и второй корректируемые задатчики контроля входного давления и первый и второй корректирующие усилители входного давления соединены с информационными выходами контроллера сотовой связи, выход датчика давления узла очистки газа соединен с информационным входом контроллера сотовой связи и вторым входом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом датчика давления газа на входном трубопроводе, а выход через первый вход компаратора узла очистки газа с информационным входом контроллера сотовой связи, второй вход компаратора узла очистки газа через корректируемый задатчик контроля перепада давлений узла очистки газа и корректирующий усилитель перепада давлений соединен с информационным выходом контроллера сотовой связи, выход датчика давления узла редуцирования соединен с информационными входами контроллера сотовой связи непосредственно и через первые входы первого и второго компараторов узла редуцирования, вторые входы которых через первый и второй корректируемые задатчики контроля узла редуцирования, первый и второй сумматоры и первый и второй корректирующие усилители узла редуцирования соединены с информационными выходами контроллера сотовой связи, второй вход первого сумматора через первый масштабирующий усилитель соединен с выходом сглаживающего фильтра, второй вход второго сумматора через третий сумматор, второй масштабирующий усилитель и инвертор соединен с выходом сглаживающего фильтра, второй вход третьего сумматора через третий масштабирующий усилитель и блок сравнения температуры соединен с выходом датчика температуры, второй вход блока сравнения температуры соединен задатчиком температуры, выход датчика температуры соединен с информационным выходом контроллера сотовой связи, вход сглаживающего фильтра соединен с датчиком расхода газа, датчик открытия дверей соединен с информационным входом контроллера сотовой связи, датчик загазованности через компаратор загазованности соединен с информационным входом контроллера сотовой связи, выход контроллера сотовой связи через усилитель соединен с клапаном отключения подачи газа.

На чертеже представлена схема устройства дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций.

Устройство дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций содержит датчик давления газа на входном трубопроводе 1, датчик давления узла очистки газа 2, датчик давления узла редуцирования 3, датчик загазованности 4, датчик открытия дверей 5, блок сравнения 6, контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7, компаратор загазованности 8, компаратор узла очистки газа 9, первый 10 и второй 11 компараторы входного давления, первый 12 и второй 13 компараторы узла редуцирования, датчик расхода газа 14, сглаживающий фильтр 15, корректируемый задатчик контроля перепада давлений узла очистки газа 16, первый 17 и второй 18 корректируемые задатчики контроля входного давления, первый 19 и второй 20 корректируемые задатчики контроля узла редуцирования, корректирующий усилитель перепада давлений 21, первый 22 и второй 23 корректирующие усилители входного давления, первый 24 и второй 25 корректирующие усилители узла редуцирования, первый 26, второй 27 и третий 28 сумматоры, первый 29, второй 30 и третий 31 масштабирующие усилители, инвертор 32, датчик температуры 33, задатчик температуры 34, блок сравнения температуры 35, усилитель 36 и клапан отключения подачи газа 37.

Устройство дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций.

При нахождении технологических параметров устройства дистанционного контроля и коррекции в заданных пределах, отсутствии загазованности и признаков несанкционированного доступа, сигналы с первого 10 и второго 11 компараторов входного давления, компаратора узла очистки газа 9, первого 12 и второго 13 компараторов узла редуцирования, компаратора загазованности 8 и датчика открытия дверей 5 на контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7 не поступают. Устройство дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций в этом случае работает в штатном режиме и вмешательства диспетчера не требуется.

При выходе величины давления газа за верхний предел происходит возрастание сигнала на датчике давления газа на входном трубопроводе 1, срабатывание первого 10 компаратора входного давления, сигнал с которого через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7 поступает диспетчеру. Диспетчер изменяет заданный уровень величины верхнего давления в пределах технологических допусков посредством коррекции уставки на первом 17 корректируемом задатчике контроля входного давления через первый 22 корректирующий усилитель входного давления.

При выходе величины давления газа за нижний предел происходит снижение сигнала на датчике давления газа на входном трубопроводе 1, срабатывание второго 11 компаратора входного давления, сигнал с которого через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7 поступает диспетчеру. Диспетчер изменяет заданный уровень величины нижнего давления в пределах технологических допусков посредством коррекции уставки на втором 18 корректируемом задатчике контроля входного давления через второй 23 корректирующий усилитель входного давления.

В случае возрастания перепада давлений на узле очистки газа, что свидетельствует о неэффективной его работе, разность давлений с датчика давления газа на входном трубопроводе 1 и датчика давления узла очистки газа 2 поступает на блок сравнения 6, что приводит к срабатыванию компаратор узла очистки газа 9 и передаче сигнала диспетчеру через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7. Для исключения перебоев в подаче газа потребителям диспетчер изменяет заданный уровень перепада давлений узла через корректирующий усилитель перепада давлений 21 и корректируемый задатчик контроля перепада давлений узла очистки газа 16 и принимает меры к устранению неполадок.

При выходе величины давления газа за верхний предел на узле редуцирования происходит возрастание сигнала на датчике давления узла редуцирования 3, срабатывание первого 12 компаратора узла редуцирования, сигнал с которого через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7 поступает диспетчеру. Диспетчер изменяет заданный уровень величины верхнего давления в пределах технологических допусков посредством коррекции уставки на первом 19 корректируемом задатчике контроля узла редуцирования через первый 26 сумматор и первый 24 корректирующий усилитель узла редуцирования.

При выходе величины давления газа за нижний предел на узле редуцирования происходит снижение сигнала на датчике давления узла редуцирования 3, срабатывание второго 13 компаратора узла редуцирования, сигнал с которого через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7 поступает диспетчеру. Диспетчер изменяет заданный уровень величины нижнего давления в пределах технологических допусков посредством коррекции уставки на втором 20 корректируемом задатчике контроля узла редуцирования через второй 27 сумматор и второй 25 корректирующий усилитель узла редуцирования.

Неравномерность расхода газа в зависимости от температуры в устройстве компенсируется коррекций уставок на втором 20 корректируемом задатчике контроля узла редуцирования посредством подачи сигнала с датчика температуры 33 через блок сравнения температуры 35, третий 31 масштабирующий усилитель, третий 28 и второй 27 сумматоры. Задание рабочей температуры определяется задатчиком температуры 34.

Коррекция уставки нижнего давления газа в зависимости от величины расхода производится на втором 20 корректируемом задатчике контроля узла редуцирования сигналом от датчика расхода газа 14 через сглаживающий фильтр 15, инвертор 32, второй 30 масштабирующий усилитель, третий 28 и второй 27 сумматоры.

Коррекция уставки верхнего давления газа в зависимости от величины расхода производится на первом 19 корректируемом задатчике контроля узла редуцирования сигналом от датчика расхода газа 14 через сглаживающий фильтр 15, первый 29 масштабирующий усилитель и первый 26 сумматор.

При проявлении утечек газа срабатывает датчик загазованности 4 и компаратор загазованности 8, в результате чего сигнал о превышении загазованности передается диспетчеру через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7.

При несанкционированном доступе срабатывает датчик открытия дверей 5 и сигнал передается диспетчеру через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7.

Аварийное отключение подачи газа производится диспетчером посредством подачи управляющего сигнала через контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов 7 и усилитель 36 на клапан отключения подачи газа 37.

Таким образом, устройство дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций обеспечивает повышение надежности эксплуатации газораспределительных станций посредством дистанционной коррекции допустимых пределов технологических параметров с учетом температуры окружающей среды.

Устройство дистанционного контроля и коррекции параметров работы газораспределительных станций, содержащее датчик давления газа на входном трубопроводе, датчик давления узла очистки газа, датчик давления узла редуцирования, датчик загазованности, датчик открытия дверей, блок сравнения, компаратор входного давления, компаратор узла очистки газа, компаратор узла редуцирования, контроллер сотовой связи с набором информационных входов и выходов, усилитель и клапан отключения подачи газа, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены компаратор загазованности, датчик расхода газа, сглаживающий фильтр, корректируемый задатчик контроля перепада давлений узла очистки газа, первый и второй корректируемые задатчики контроля входного давления, первый и второй корректируемые задатчики контроля узла редуцирования, второй компаратор входного давления, второй компаратор узла редуцирования, корректирующий усилитель перепада давлений, первый и второй корректирующие усилители входного давления, первый и второй корректирующие усилители узла редуцирования, первый, второй и третий сумматоры, первый, второй и третий масштабирующие усилители, инвертор, датчик температуры, задатчик температуры и блок сравнения температуры, причем выход датчика давления газа на входном трубопроводе соединен с информационными входами контроллера сотовой связи непосредственно и через первые входы первого и второго компараторов входного давления, вторые входы которых через первый и второй корректируемые задатчики контроля входного давления и первый и второй корректирующие усилители входного давления соединены с информационными выходами контроллера сотовой связи, выход датчика давления узла очистки газа соединен с информационным входом контроллера сотовой связи и вторым входом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом датчика давления газа на входном трубопроводе, а выход через первый вход компаратора узла очистки газа - с информационным входом контроллера сотовой связи, второй вход компаратора узла очистки газа через корректируемый задатчик контроля перепада давлений узла очистки газа и корректирующий усилитель перепада давлений соединен с информационным выходом контроллера сотовой связи, выход датчика давления узла редуцирования соединен с информационными входами контроллера сотовой связи непосредственно и через первые входы первого и второго компараторов узла редуцирования, вторые входы которых через первый и второй корректируемые задатчики контроля узла редуцирования, первый и второй сумматоры и первый и второй корректирующие усилители узла редуцирования соединены с информационными выходами контроллера сотовой связи, второй вход первого сумматора через первый масштабирующий усилитель соединен с выходом сглаживающего фильтра, второй вход второго сумматора через третий сумматор, второй масштабирующий усилитель и инвертор соединен с выходом сглаживающего фильтра, второй вход третьего сумматора через третий масштабирующий усилитель и блок сравнения температуры соединен с выходом датчика температуры, второй вход блока сравнения температуры соединен задатчиком температуры, выход датчика температуры соединен с информационным выходом контроллера сотовой связи, вход сглаживающего фильтра соединен с датчиком расхода газа, датчик открытия дверей соединен с информационным входом контроллера сотовой связи, датчик загазованности через компаратор загазованности соединен с информационным входом контроллера сотовой связи, выход контроллера сотовой связи через усилитель соединен с клапаном отключения подачи газа.