專利名稱：煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦安全領(lǐng)域，特別涉及一種用于煤層氣輸送系統(tǒng)的煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤層氣又稱煤層瓦斯，煤層甲烷，它是成煤過程中經(jīng)過生物化學(xué)熱解作用以吸附或游離狀態(tài)賦存于煤層及固巖的自儲(chǔ)式天然氣體，屬于非常規(guī)天然氣，它是優(yōu)質(zhì)的化工和能源原料煤礦區(qū)抽采煤層氣的濃度由其抽采方法工藝及抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定的，在具體的抽采條件下確定了其抽采方法及工藝后，抽采系統(tǒng)的集輸管線的密封狀態(tài)決定了其抽采濃度的高低。目前，煤礦區(qū)井下抽采的煤層氣中，少數(shù)較好的抽采泵站濃度也僅為50%左右，有60%以上的泵站的抽采濃度低于30%。這一方面造成抽采系統(tǒng)能力的極大浪費(fèi)，另一方面在泵站抽采濃度低于30%的這部分中，有很大部分的濃度還正好處于爆炸濃度范圍，因而使得抽采、集輸，乃至排空這部分煤層氣過程中都存在很大的安全隱
串
)Qi、O為了達(dá)到較好的抽采效果，對(duì)于煤礦區(qū)煤層氣抽采，不同的抽采方法需要不同的抽采參數(shù)，而且同一種抽采方法不同時(shí)間其抽采參數(shù)也不一樣。因此，對(duì)抽采系統(tǒng)的集輸管線的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測，從而保障抽采效果是至關(guān)重要的。因此，需要一種能夠?qū)φ麄€(gè)煤礦井下抽采管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的系統(tǒng)，當(dāng)抽采系統(tǒng)運(yùn)行異常時(shí)，能夠自動(dòng)確定抽采管路發(fā)生異常的管段，并切斷泄漏區(qū)域管路。此外，還能夠根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，對(duì)煤層氣抽采管網(wǎng)的主要工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)化抽采系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)煤礦區(qū)井下抽采煤層氣的安全輸送，提高抽采煤層氣利用效率。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，為了解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，能夠?qū)γ簩託饧敼芫W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并可根據(jù)檢測結(jié)果判斷泄漏點(diǎn)并對(duì)泄漏點(diǎn)所在的管段進(jìn)行密封。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控主機(jī)以及分布式設(shè)置于煤礦區(qū)煤層氣集輸管網(wǎng)中的多個(gè)監(jiān)控分站，以及設(shè)置在煤層氣集輸管網(wǎng)的管路中的多組傳感器和負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置，每組傳感器包括甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器，所述每個(gè)監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)采集接口與至少一組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器和流量傳感器的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出接口電連接，監(jiān)控分站的控制輸出端口與該組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器和流量傳感器對(duì)應(yīng)的負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置的控制輸入端口電連接，監(jiān)控分站還與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)端口電連接。進(jìn)一步，每組傳感器中還包括一個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出接口與對(duì)應(yīng)的監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)采集接口電連接。[0009]進(jìn)一步，所述負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置于管路中的電動(dòng)閥門和負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器，所述負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器的控制輸入端口與監(jiān)控分站的控制輸出端口電連接，負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器的控制輸出端口與電動(dòng)閥門的控制輸入端口電連接。進(jìn)一步，所述電動(dòng)閥門為電動(dòng)蝶閥。進(jìn)一步，所述煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)還包括聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器的控制輸入端與監(jiān)控主站或監(jiān)控分站電的控制輸出端電連接。進(jìn)一步，所述煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)端口電連接。本實(shí)用新型的有益效果如下1、能夠?qū)γ簩託饧敼芫W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果判識(shí)出煤層氣輸送管路發(fā)生故障的類型，并且能確定發(fā)生故障的管段，當(dāng)管路發(fā)生泄漏或堵塞時(shí)系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警， 以便對(duì)故障管段執(zhí)行相應(yīng)操作；當(dāng)管路發(fā)生斷裂時(shí)，系統(tǒng)能通過負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置對(duì)斷裂管段前后端實(shí)行聯(lián)動(dòng)截?cái)?，保證煤礦區(qū)井下抽采煤層氣的安全輸送。2、能夠根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，對(duì)煤層氣抽采管網(wǎng)的主要工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，優(yōu)化抽采系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)煤礦區(qū)井下抽采煤層氣的安全輸送，提高抽采煤層氣利用效率。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1示出了煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，包括煤礦區(qū)煤層氣集輸管網(wǎng)，還包括監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、聲光報(bào)警器、分布式設(shè)置于煤礦區(qū)煤層氣集輸管網(wǎng)中的多個(gè)監(jiān)控分站以及設(shè)置于煤層氣集輸管網(wǎng)的管路中間隔設(shè)置的多組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器、溫度傳感器和負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置，所述每個(gè)監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)采集接口與至少一組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器、溫度傳感器的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出接口電連接，監(jiān)控分站的控制輸出端口與該組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器和流量傳感器對(duì)應(yīng)的負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置的控制輸入端口電連接，監(jiān)控分站還與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)端口電連接。所述每個(gè)監(jiān)控分站接收一組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器、溫度傳感器采集的管路內(nèi)的甲烷濃度、負(fù)壓、流量和溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并傳輸給監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主站根據(jù)各個(gè)監(jiān)控分站發(fā)來的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析判斷出煤層氣集輸管網(wǎng)是否存在異常，當(dāng)存在異常時(shí)，通過監(jiān)控分站控制對(duì)應(yīng)的負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置將異常區(qū)域管路密閉，并控制聲光報(bào)警器發(fā)出聲光警報(bào)，所述聲光報(bào)警器的控制輸入端與監(jiān)控主站或監(jiān)控分站電的控制輸出端電連接；所述監(jiān)控主站還可根據(jù)各個(gè)監(jiān)控分站發(fā)來的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，分析判斷煤層氣集輸管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，通過監(jiān)控分站實(shí)時(shí)控制負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)管路中的負(fù)壓。所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)端口電連接，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并提供查詢。所述負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置于管路中的電動(dòng)閥門和負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器，所述負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器的控制輸入端口與監(jiān)控分站的控制輸出端口電連接，負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器的控制輸出
4端口與電動(dòng)閥門的控制輸入端口電連接，所述負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器接收經(jīng)監(jiān)控分站轉(zhuǎn)發(fā)的監(jiān)控主機(jī)的控制信號(hào)，控制電動(dòng)閥門的開合度以調(diào)節(jié)管路中的負(fù)壓。優(yōu)選的，電動(dòng)閥門可以選用電動(dòng)蝶閥。監(jiān)控主站判斷煤層氣集輸管網(wǎng)是否存在異常的方法如下1)根據(jù)同一管路中相鄰兩組傳感器獲取的數(shù)據(jù)，獲取這兩組傳感器之間的管路的壓力指標(biāo)K1、流量指標(biāo)K2和濃度指標(biāo)K3 ；其中，壓力指標(biāo)K1 = ((P2-P1)-AP)/ΔΡ ；其中，P1為遠(yuǎn)泵端負(fù)壓傳感器測得的負(fù)壓值；P2為近泵端負(fù)壓傳感器測得的負(fù)壓值；
權(quán)利要求1.煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，包括煤礦區(qū)煤層氣集輸管網(wǎng)，其特征在于 還包括監(jiān)控主機(jī)以及分布式設(shè)置于煤礦區(qū)煤層氣集輸管網(wǎng)中的多個(gè)監(jiān)控分站，以及設(shè)置在煤層氣集輸管網(wǎng)的管路中的多組傳感器和負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置，每組傳感器包括甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器，所述每個(gè)監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)采集接口與至少一組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器和流量傳感器的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出接口電連接，監(jiān)控分站的控制輸出端口與該組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器和流量傳感器對(duì)應(yīng)的負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置的控制輸入端口電連接，監(jiān)控分站還與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)端口電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于每組傳感器中還包括一個(gè)溫度傳感器，所述溫度傳感器的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出接口與對(duì)應(yīng)的監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)采集接口電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于所述負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)置于管路中的電動(dòng)閥門和負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器，所述負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器的控制輸入端口與監(jiān)控分站的控制輸出端口電連接，負(fù)壓調(diào)節(jié)控制器的控制輸出端口與電動(dòng)閥門的控制輸入端口電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于所述電動(dòng)閥門為電動(dòng)蝶閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于所述煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)還包括聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器的控制輸入端與監(jiān)控主站或監(jiān)控分站電的控制輸出端電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于所述煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)端口電連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及煤礦安全領(lǐng)域，公開了一種煤礦區(qū)煤層氣安全集輸智能調(diào)控系統(tǒng)，能夠?qū)γ簩託饧敼芫W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、故障報(bào)警，并可根據(jù)檢測結(jié)果判斷泄漏點(diǎn)并對(duì)泄漏點(diǎn)所在的管段進(jìn)行密封，包括監(jiān)控主機(jī)以及分布式設(shè)置于煤礦區(qū)煤層氣集輸管網(wǎng)中的多個(gè)監(jiān)控分站，以及設(shè)置在煤層氣集輸管網(wǎng)的管路中的多組傳感器和負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置，每組傳感器包括甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器、流量傳感器，所述每個(gè)監(jiān)控分站的數(shù)據(jù)采集接口與至少一組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器和流量傳感器的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)輸出接口電連接，監(jiān)控分站的控制輸出端口與該組甲烷濃度傳感器、負(fù)壓傳感器和流量傳感器對(duì)應(yīng)的負(fù)壓調(diào)節(jié)裝置的控制輸入端口電連接，監(jiān)控分站還與監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)端口電連接。
文檔編號(hào)E21F17/18GK201991524SQ20112004988
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者劉勝, 周厚權(quán), 張仰強(qiáng), 張志剛, 文光才, 杜子健, 楊利平, 楊娟, 林雪峰, 程波, 邸自強(qiáng), 龍伍見 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院