[發明專利]一種高溫高壓動力管道狀態監測系統

有效

• 申請號: 202011501342.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112728416B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 孫中元;陳騁;張鄭磊;潘萬軍;黃小波;蔣思陽
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: F17D5/00
• 分類號: F17D5/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 吳芳

1.一種高溫高壓動力管道狀態監測系統，其特征在于，包括前端數據采集模塊、數字建模模塊、在線監測模塊和輸出模塊；

所述前端數據采集模塊用于采集管道的狀態數據，并將采集得到的所述狀態數據傳輸至數字建模模塊和在線監測模塊；所述前端數據采集模塊包括膨脹監測模塊和荷載監測模塊，所述膨脹監測模塊用于監測管道的熱膨脹量，所述荷載監測模塊用于測量管道吊架的荷載；其中，在同一管系中，水平段的膨脹測點不少于兩個，垂直管段的膨脹測點不少于兩個，預定方向的限位裝置的兩側管段分別設置膨脹測點，管系各個端口設置膨脹測點；吊架荷載監測點根據管系設計時的荷載分配原則來確定，同時在熱膨脹量較大的恒力彈簧吊架處、噸位超過預設閾值的變力彈簧吊架處設置荷載監測點；

所述數字建模模塊用于對所述狀態數據進行處理，并結合預建立的管道數字模型得到數字孿生模型；所述數字建模模塊包括管道數字模型模塊、應力分析模塊和模型搭建模塊；其中，所述管道數字模型模塊用于根據預輸入的管道信息建立管道數字模型；所述應力分析模塊用于對所述管道數字模型進行有限元分析，得到應力分布數據；所述模型搭建模塊用于將所述應力分析模塊嵌入所述管道數字模型，將所述狀態數據輸入所述管道數字模型，搭建管道的數字孿生模型；

所述在線監測模塊用于根據所述數字孿生模型對管道的狀態進行安全性評估，或者，根據所述數字孿生模型和所述狀態數據對管道的狀態進行安全性評估，得到安全性評估結果；所述在線監測模塊包括：應力安全預警模塊，所述應力安全預警模塊用于根據管道應力失效機理分析，結合所述數字孿生模型和/或所述狀態數據，預測管道的未來狀態數據，并根據所述的未來狀態數據發出預警；安全性評估與智能診斷模塊，所述安全性評估與智能診斷模塊用于根據預設的評估準則、所述數字孿生模型和/或所述狀態數據，對管道的狀態進行安全性評估，并得到所述安全性評估結果；管道實時應力狀態模塊，所述管道實時應力狀態模塊用于根據所述數字孿生模型和/或所述狀態數據，實時顯示管道的應力分布狀態；

所述輸出模塊用于輸出所述安全性評估結果。

2.如權利要求1所述的監測系統，其特征在于，所述輸出模塊包括三維可視化平臺，所述三維可視化平臺用于建立并顯示可視化、可交互的三維管道模型。

3.如權利要求1所述的監測系統，其特征在于，所述膨脹監測模塊包括高精度位移傳感器，所述高精度位移傳感器包括激光傳感器、超聲波傳感器、電感式傳感器、滑軌移動式傳感器中的一種或多種。

4.如權利要求1所述的監測系統，其特征在于，所述在線監測模塊將所述安全性評估結果傳輸至所述前端數據采集模塊，所述膨脹監測模塊根據所述安全性評估結果和/或預設方案選擇監測點。

5.如權利要求1所述的監測系統，其特征在于，所述預警的方式包括界面彈窗、系統郵件、短信、App軟件提醒中的一種或多種。