城鎮燃氣管道閥井在線監測系統

劉 軍，毋 焱，劉志強，楊 帆

(北京埃德爾公司，北京100086)

城鎮燃氣系統閥井是燃氣管網中重要的附屬設施之一，閥井內主要布設燃氣管網上的各種閥門和伸縮節。閥井內一般空間狹小、密閉性好。管網設施經過長時間運行，在潮濕環境下，閥門閥體、法蘭等部位因腐蝕、脹縮等原因可能會產生局部燃氣泄漏，易造成燃氣聚集。此外，閥門井附近燃氣管道發生泄漏時也會擴散到閥門井內產生聚集。當燃氣積累到一定量達到燃氣爆炸濃度范圍時，遇明火或電火花就有可能發生爆炸事故，管道爆炸后都會造成嚴重的人員傷亡和財產損失。

目前燃氣管道泄漏檢測采用的方法一般都是人工或車載巡檢方式，是一種周期性的檢測方法，適用于城市內管網的泄漏檢測。隨著城市燃氣管網的快速發展，這種檢測方法已經不能滿足當前燃氣管網的安全運營，尤其針對長輸的高壓管網，需要一種能夠對管網運行狀況實時監測的系統以保障燃氣管網安全運行，避免發生因局部泄漏造成的爆炸事故。城鎮燃氣閥井在線監測系統(valve pit on-line monitering system，VP-OMS)，是在閥井內安裝先進的閥井天然氣泄漏監測系統，實現全方位的監測。VP-OMS系統與scada系統兼容，且并網運行。調度中心實行24 h實時監控閥井內的可燃氣體濃度，從而實現了提升整個城市燃氣管網泄漏的預警、預報，應急處理的能力，保證在第一時間發現然氣泄漏情況，及時搶險維修，確保高、中壓燃氣管道的安全運行，避免重大事故的發生。

一、VP-OMS系統架構示意圖

VP-OMS系統架構示意圖見圖1。

該系統應用物聯網技術，通過高靈敏度傳感器對燃氣閥井內的燃氣濃度進行實時監測，并且可和SCADA兼容，最終監測結果通過GPRS直接傳輸到監控中心，對燃氣管網的運營實現實時在線監測。

圖1 VP-OMS系統架構

二、VP-OMS系統特點及其功能

VP-OMS是一種新型的自動監測系統，它不僅能夠監測高、中、低壓管道閥井的燃氣泄漏，同時，也是未來智慧城市建設中的支撐系統之一。VPOMS主要具有如下特點。

1.系統特點

1)靈活的供電方式。本系統有3種供電方式:①可以自帶電池;②若閥井附近方便接入交流電源，可以直接使用交流市電;③還可以選用7大新型產業之一的太陽能源供電，保障系統技術的前沿性、持續性和實用性。

2)該系統通信協議開放，方便用戶;以便保證管道其他必要的設備信息共享以及與燃氣管道信息系統兼容。

3)系統防護功能采用整體系統設計方式，具有防爆、防潮、防雷、防盜等功能，安全性能高。這點很有實用性。

2.VP-OMS系統功能

1)系統應用激光或紅外傳感器，對城鎮燃氣管道閥井實行24 h實時在線監測，實現管道可燃氣體濃度數據實時上傳，對滲漏現象及泄漏狀況進行報警，對閥門狀態實行監控，并對不利情況作出預警等功能。

2)監測系統采用ModbusTCP協議，通過電信、移動、聯通等無線運營商的無線網絡實現數據傳輸和監測;無線傳輸方式的選擇系統與監測中心的實時數據通信連接，避免了有線方式連接的施工要求。

3)系統采用多種供電電源，包括不間斷供電方式，特別需要強調的是經過實踐證明，VP-OMS能保證在7 d持續陰雨極端惡劣的條件下也能正常供電。

4)系統具備對各閥井的組態信息，顯示報警、查詢、圖表、實時監測等等功能，方便管理人員監控和分析。

三、VP-OMS系統安裝要求

圖2是系統井上部分示意圖。對VP-OMS的安裝要求主要有兩條:

1)如果選擇太陽能新型能源供電方式時，為了確實保證太陽能板采光良好，要求安裝現場無遮擋物。

2)為了確保VP-OMS系統實時監控效果，要注意系統現場具有無線網絡電信信號。

圖2 系統井上部分示意圖

四、實際使用效果反饋

VP-OMS系統已經投入實際應用。經過1年的實際檢驗及其不斷地完善，VP-OMS已經通過檢驗，系統穩定，性能良好，特別組要說明的是，VP-OMS經歷了極限天氣的考驗，電力供應充足，現場反應及時準確，并確實做到了及時對管道氣體濃度問題的預警，預報，保證了燃氣管道的安全運營，實現了原來傳統技術做不到的功能。

五、結束語

VP-OMS為燃氣管網的安全運行提供了技術保障體系，避免了因閥井內聚集了高濃度氣體而引起燃氣管網發生爆炸，是保障城市燃氣系統管網安全運營的衛士，同時也是燃氣系統實現燃氣管網智慧運行化、科學化管理的又一個里程碑。