[發明專利]一種多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310560995.2
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103629533A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 王樹立;孫少立;周詩崠;李恩田;張永飛;蔣偉;趙煜
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.一種多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的裝置，從左到右依次包括穩壓真空泵（1）、流量計（2）、甲烷檢測儀（3）、第一真空電磁閥（4）、第二真空電磁閥（5）、第三真空電磁閥（6）、第四真空電磁閥（7）、調制半導體激光器（8）、激光驅動單元（9）、氣體檢測管（15）、光電接收處理單元（16）、第五真空電磁閥（13）和過濾器（14），其特征在于：所述穩壓真空泵（1）與流量計（2）相連，所述流量計（2）與甲烷檢測儀（3）相連，所述甲烷檢測儀（3）通過真空電磁閥（4、5、6、7）與調制半導體激光器（8）相連，所述調制半導體激光器（8）與氣體檢測管（15）的一端相連，所述氣體檢測管（15）的另一端與光電接收處理單元（16）相連，所述光電接收處理單元（16）通過第五真空電磁閥（13）與過濾器（14）相連。

2.根據權利要求1所述的多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的裝置，其特征在于：所述調制半導體激光器（8）的另一端還連接有一激光驅動單元（9）。

3.根據權利要求2所述的多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的裝置，其特征在于：所述激光驅動單元（9）由溫度和電流控制電路、掃描和調制信號電路組成。

4.根據權利要求2所述的多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的裝置，其特征在于：所述激光驅動單元（9）采用雙頻驅動對調制半導體激光器（8）進行操作。

5.根據權利要求1所述的多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的裝置，其特征在于：所述光電接收處理單元（16）由光電探測器（11）和鎖相放大器（12）組成。

6.根據權利要求1所述的多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的裝置，其特征在于：所述第一真空電磁閥（4）、第二真空電磁閥（5）、第三真空電磁閥（6）、第四真空電磁閥（7）采用并聯的方式連接。

7.一種采用權利要求1所述裝置對多條并列埋地天然氣管道泄漏監測的方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）真空電磁閥打開，開啟穩壓真空泵（1），待真空泵開啟時間到達規定時間Tc時結束，電磁真空閥關閉，穩壓真空泵（1）停轉；

（2）PLC控制器（10）控制調制半導體激光器（8）、激光驅動單元（9）、光電接收處理單元（16）開啟，若天然氣管道泄漏，泄漏氣體可以進入氣體檢測管（15）中，光電接收處理單元（16）就可以檢測到氣體泄漏，將檢測信號傳輸到PLC控制器（10）計算出管道內天然氣的濃度，PLC控制器（10）開始計時，真空電磁閥打開，其他真空電磁閥保持關閉狀態，穩壓真空泵（1）開啟，當滲透進入檢測管的天然氣流經甲烷檢測儀（3）時，PLC控制器（10）結束計時，PLC控制器（10）將采集到的時間、天然氣濃度、氣體流量組成的數據進行處理分析，根據設定程序進行聲光報警，實現首次的泄漏監測，隨后將系統運行過程中記錄的時間、氣體濃度和氣體流量信息通過PLC控制器（10）預先設定的分析程序分析處理后，可實現泄漏點定位和對泄漏情況的判斷；

（3）當調制半導體激光器（8）和光電接收處理單元（16）監測管道內的天然氣濃度低于規定濃度C，且甲烷檢測儀（3）檢測管內天然氣濃度低于規定值Cc時，真空電磁閥關閉，穩壓真空泵（1）停轉；

若調制半導體激光器（8）和光電接收處理單元（16）再次檢測到檢測管內天然氣濃度超過規定濃度C，則重復進行步驟（1）到（3）。