[發(fā)明專利]基于GIS的清管器或檢測器的運(yùn)行控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510052642.0
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104678856A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卓凡;黎珍;楊昊;陳珩;張林
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣輸送領(lǐng)域，尤其涉及的是一種天然氣管道內(nèi)清管器的控制方法。

背景技術(shù)

按照TSG?D7003-2010《壓力管道定期檢驗規(guī)則-長輸（油氣）管道》，要求新建管道應(yīng)當(dāng)在投產(chǎn)3年內(nèi)進(jìn)行首次包括內(nèi)檢測的管道全面檢查，之后根據(jù)管道的運(yùn)行條件、狀況進(jìn)行周期性的內(nèi)檢測。內(nèi)檢測是檢測器在管道內(nèi)隨介質(zhì)運(yùn)行并實時采集、記錄管道信息，實現(xiàn)對管道本體變形、內(nèi)腐蝕的檢測。在檢測前必須進(jìn)行清管，在檢測過程中對檢測器的運(yùn)行速度及介質(zhì)流態(tài)的穩(wěn)定性有嚴(yán)格要求，速度控制在0.5-3m/s。因此在內(nèi)檢測過程中合理控制清管器或檢測器的運(yùn)行速度及時啟停支線的調(diào)壓站很重要。

現(xiàn)有清管器或檢測器的運(yùn)行速度的控制有兩種方法：（1）一種是清管器或檢測器自帶調(diào)速裝置實現(xiàn)調(diào)速。管道清管器旁通泄流孔可降低其前后壓差和速度，利用控制旁通閥調(diào)節(jié)旁通流量的原理設(shè)計控制調(diào)速裝置¹，清管器或內(nèi)檢測器上安裝的調(diào)速裝置實時監(jiān)測內(nèi)檢測器的運(yùn)行速度，并自動準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)泄流閥的大小來改變清管器或檢測器的運(yùn)行速度，使其穩(wěn)定運(yùn)行。（2）清管器或檢測器無速度自動調(diào)節(jié)功能，通過調(diào)整管段內(nèi)的供氣流量調(diào)整清管器的速度。第一種方法在國外的檢測公司應(yīng)用較多，但檢測費(fèi)用較高，國內(nèi)很多的燃?xì)馄髽I(yè)難以接受。在本方法中，需通過調(diào)整流量實現(xiàn)調(diào)節(jié)，通常的流量調(diào)節(jié)是依據(jù)按SY/T6383-1999《長輸天然氣管道清管作業(yè)規(guī)程》中第5.1.7條的推球流量的計算公式，按預(yù)設(shè)的速度進(jìn)行推球流量的計算。門站按計算的推球流量調(diào)節(jié)，間接實現(xiàn)球速的控制。

上述的第一種方法存在如下技術(shù)難點：（1）調(diào)速裝置能夠在一定程度上調(diào)節(jié)清管器的流量，降低清管器速度。但當(dāng)天然氣流速過高時，有限的旁通孔徑將降低其調(diào)速性能。另外，在下坡段瞬時速度過高時卻難以降低清管器速度，故影響其內(nèi)檢測精度。（2）調(diào)速裝置的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)暫未實施，各管道服務(wù)公司因技術(shù)保密而難以形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。（3）調(diào)速裝置包含直流電機(jī)等元器件，需進(jìn)行密封、耐壓和防爆等安全設(shè)計。電機(jī)耗電較大，需選擇合適的蓄電池來延長其作業(yè)距離。（4）調(diào)速裝置的旁通能力決定了清管器的效率，應(yīng)進(jìn)行調(diào)速裝置驅(qū)動電機(jī)的控制策略優(yōu)化，以改善調(diào)速清管器的整體性能，降低耗電量。

上述的第二種方法采用調(diào)整推球流量來間接調(diào)整球速，存在從門站調(diào)整流量反饋到清管器或檢測器所在段的推球流量存在一定的滯后。傳統(tǒng)方法中采用EXCEL表自動計算流量。因內(nèi)檢測作業(yè)在不停輸狀態(tài)下進(jìn)行，作業(yè)時間長，往往需要數(shù)小時的時間。隨著沿線附近用戶用氣量的不斷變化，造成沿線各站點工況的相應(yīng)變化。要實現(xiàn)內(nèi)檢測作業(yè)的實時控制需要大量計算，傳統(tǒng)的EXCEL表計算存在效率低、不及時、容易出錯等缺點。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明的目的在于為用戶提供一種基于GIS的天然氣管道內(nèi)清管器或檢測器的運(yùn)行控制方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對天然氣管道內(nèi)的清管器或檢測器的運(yùn)行速度不能有效控制的問題。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于GIS的清管器或檢測器的運(yùn)行控制方法，其中，包括：

S1、基于GIS生成待清管道或待檢測管道的線路信息，并根據(jù)所述線路信息建立清管器或檢測器跟蹤點圖層；

S2、開啟運(yùn)行清管器或檢測器，并通過SCADA系統(tǒng)獲取所述跟蹤點門站天然氣流量或壓力的實際控制值；

S3、將GIS數(shù)據(jù)庫中預(yù)存的數(shù)據(jù)信息與SCADA系統(tǒng)獲取到的清管器或檢測器所處位置最近上游跟蹤點門站的進(jìn)站壓力值相結(jié)合，計算出所述跟蹤點門站天然氣流量的理論控制值；

?S4、將獲取的所述實時數(shù)據(jù)中包含的實際控制值與計算出的理論控制值相比較，控制調(diào)整所述實際控制值與計算出的理論控制值相同，進(jìn)而控制清管器或檢測器的運(yùn)行速度。

所述基于GIS的清管器或檢測器的運(yùn)行控制方法，其中，所述步驟S1還包括：

S11、在SCADA系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)信息的對象上貼SCADA標(biāo)簽；所述對象包括：在跟蹤點對應(yīng)的門站增加SCADA進(jìn)站流量和壓力標(biāo)簽，調(diào)壓站增加SCADA流量標(biāo)簽、閥室增加SCADA壓力標(biāo)簽。

所述基于GIS的清管器或檢測器的運(yùn)行控制方法，其中，所述步驟S1還包括：S12、對跟蹤點清管數(shù)據(jù)或檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化處理，所述初始化處理包括：確認(rèn)清管或檢測的開啟運(yùn)行門站與結(jié)束運(yùn)行門站，清管或檢測的開始時間以及設(shè)置清管器與檢測器開啟時默認(rèn)的推進(jìn)速度。