城市地下燃气管网安全监控系统.ppt

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1、GPM-城市地下燃气管网数字无线监控系统 杭州策安环境科技有限公司-致力于能源动脉安全的监控,1,城市地下管线需立法保护，更需实时在线监控以保障人民人身和财产的安全,地震火灾是地震的主要次生灾害之一，在世界上的多次大地震中，地震火灾造成的损失远远超过了地震本身的损失。而管道燃气往往是城市地震火灾的主要原因。2006年以来，北京市共发生因施工不慎造成地下燃气管线受到破坏事故起，同比上升.。管线事故原因包括：腐蚀漏气、外力破坏、设备失效和故障、管线堵塞、其他突发险情。2008年1至10月，南通市燃气管线、设施破坏事故达71起，比去年同期增长136.4%。市燃气集团已经安排了近900人每天骑自行车沿

2、着管线检查，管线的维护工作量非常之大，事故发生财产损失之巨。,天然气管道泄漏事件频有发生,2,城市地下燃气管线安全监控的黑匣子 GPM,完整的燃气管网在线监控系统对于燃气运营的正常进行非常重要。一个自动化程度高，功能完善的监控系统可以极大地提高工作效率，保证燃气运营安全、可靠地运行。GPM为Monitor the operation of gas pipeline的简称.意义为对燃气管道安全运行的监控。系统通过现场监控终端DTU和GSM/GPRS网络，可对各地多个监测点、加气站、储配站、调压站进行组网，实现远距离实时集中控制管理，能够实现对管网压力、流量以及环境参数、动力环境进行远程无线实时监

3、测、控制、报警、故障诊断和排除的功能。,3,目前城市燃气管网管理现状(1),“家底”不清，资料混乱管网系统本身结构复杂，很多管理部门存在燃气管网数据不完整、不准确的现象很多地区已建管网靠纸图或CAD格式文件记录和管理管网信息化不够系统，各种格式的数据并存，变化数据不能得到及时更新缺乏符合当地情况的数据标准及规范，影响信息的有效共享和使用,4,目前城市燃气管网管理现状(2),分散、不系统的管理模式目前简单、分散的存储和管理模式体现不了燃气管网本身特有的网络特征和拓扑关系在燃气管网管理过程中，很多分析决策依赖于这种网络特征和拓扑结构,5,目前城市燃气管网管理现状(3),对于燃气泄漏没有科学的应急办

4、法对于燃气泄漏过程规律没有进行系统分析不能及时对事故进行很好的预警和应急措施的制定评估在应对燃气管道大面积泄露爆炸等危机事件面前管理调度手段苍白无力,6,目前城市燃气管网管理现状(4),缺乏管网改造更新和维护计划的制定与优化缺乏管网连通性分析和布局优化缺乏管网中泵站调控优化与跨地区调气方案分析缺乏对管网可靠性的研究，进行管道使用寿命的预测、管道事故概率的统计、管线系统风险评估等。,7,城市地下燃气管线监控系统 GPM 网络结构,8,GPM 系统拓扑结构,本系统由中心调度站和用户分站以及通讯系统组成，功能分别如下：1中心控制站：安装网管计算机、无线GPRS接入设备、打印机等外围设备。主控计算机和

5、无线GPRS接入设备之间通过RJ45线缆相连。通过GPRS网络平台，中心计算机把接受到的用户分站数据转换成各项参数存储到标准数据库。这些存储的数据根据用户需求形成直观的曲线图、棒图、报表等决策类的信息格式。2点监测分站：设在用户现场，安装流量计、压力变送器及其它监测仪、数据采集RTU、GPRS/CDMA终端硬件设施，各个一次表的信号通过安全栅和防爆管接到外面的配电箱内。,9,GPM点数采监测主要设备介绍1,EJA压力变送器：精度高、稳定性好(0065)体积小重量轻（150g）无移动部件、抗冲击、抗振动 防爆等级 ExibIICT6 防护等级 IP67 连续工作五年不需调校,插入式流量监测仪主要

6、特点：工况温度：40+80(常温型)显示方式：现场显示远传发信（420mA脉冲）。适用范围：大中口径管道各种液体、气体介质计量,10,GPM点数采监测主要设备介绍2,智能控制蝶阀适用流体：水、空气、油类、腐蚀性化学液体隔爆型电动装置传动方式：90回转电动驱动执行器材质：铸铝合金保护装置：过热保护动作时间：530/60秒公称压力：1.0Mpa公称通径：DN50-DN400保护等级：IP65流体温度：-1560（无冻结）环境温度：-2555安装方式：任意角度安装电源电压：标准AC220V 可选DC24V、AC24V、AC110V、AC380V连接方式：对夹式 法兰式控制方式：开关式、反馈式、调节式

7、（智能型）,11,GPM点数采监测间外观,点数采监测间可半埋地式（达到隐蔽安全的要求）一般可设置于路边绿化带处 供电条件：220V交流供电 可设太阳能及直流电瓶供电（达到独立供电）设计达到防水、防震建筑要求,12,GPM中心总站软件功能介绍主控室监测软件对采集来的现场数据和实时数据进行分析、处理、保存、入库，制作输出报表，绘出各种曲线，从而实现整个系统的远程抄表、实时监测及自动化管理功能。1用户地图 2报表功能 3图表曲线功能 4故障处理和报警功能 5强大的数据库查询功能 6兼容不同通信协议 7实时在线功能8系统安全设置 9时间同步 10网络发布功能,13,城市燃气管网的四个管理阶段,1.传统

8、管理模式纸图和记忆2.简单的计算机管理模式,简单信息化（Excel、AutoCAD）3.基于GIS的管理模式,初步体现地理特征、实现地图查询与定位4.基于监测和模拟的综合管理模式,采集和监测管道流量、压力、温度等数据,结合GIS开发燃气管网的数据管理和空间分析功能,利用管网气体动力学模型进行动态模拟计算,对管网规划、管理、运营与控制提供专业应用模式,14,GPM系统开发目标,构建一个能监测和管理城市地下天然气管网系统相关地理数据的管理工具构建一个能将GIS与燃气管网系统深度结合的分析工具构建一个能快速建模、动态模拟的支持工具模块式开发，为专业应用提供一个基础的拓展平台,15,GPM系统特点,G

9、IS、模型“双驱动”GIS提供空间数据的浏览和分析能力 模型提天然气供气流程系统的模拟和专业服务 统一数据结构，多个专业模块，多种应用模式提供一个全面完整的数据结构，实现城市供气 系统相关应用数据的存储和管理 结合GIS和专业模型，开发多个专业应用模块 根据不同应用需求，组合不同应用模式该平台不仅仅是个“软件”提供全面专业的咨询服务 提供持续的系统和数据更新、开发和维护,16,GPM数学模型底层开发的优势,与国外相关软件（DHI/Wallingford/MWH/Bentley等）采用相同的计算技术，计算结果真实准确全中文界面和在线帮助支持，国内习惯单位制式自主研发，便于二次开发、功能扩展和嵌入

10、业务流程结合国内数据和建模现状，开发专业特有功能,17,户线接入规划控制,支持户线接入方案的制定、审核和评估可对接入户的管径、气量、以及接入后对接入点下游管道的负荷影响进行评估分析可以与相关业务流程结合，更好的支持业务工作,18,GPM燃气管线供气量预测,利用四种不同的方法进行供气泄漏段的预测预测结果和GIS图形要素直接关联，可以方便的进行查询和统计可以用于支持跨流域调度和管网布局优化业务工作的开展,19,GPM燃气管网模型十大应用方向,供气管网模型1.供气管网现状评估2.改造方案设计和评估3.供气管网负荷分析4.供气管网泄漏分析5.户线接入方案评估6.管网破损事故分析7.管网布局评估与优化8

11、.规划方案评估与优化,20,1、燃气管网现状评估,北京某燃气供气管线共1852根，总长69.8km；总服务人口约40万。,总出气口日均流量1万吨，与实际相符合。,21,2、管网现状评估（局部纵断面分析）,管道905逆坡严重，上游共200条管道，服务人口多，可设增压泵；下游管道908-910管径（0.32m）相对上游管道（1.00m）太细，可调整管径。,22,3、管线接入方案评估,评估结果：该户线接入方案技术上可行！,23,4、管网破损事故分析,1、现状风险分析：红色区域管道充满度大，破裂风险较大。2、分析内容：破裂管道周边环境状况，破裂点出口流量变化。3、结论：上午10点后破裂管道将有天然气溢

12、出。,24,5、管网布局评估与优化,评估方法：利用模型模拟的方法分析管网的负荷分布情况。专题图分析：红色管道压力大，黄色管道压力较小；优化方法：将高负荷管道上游合理连接到附近低负荷管道上。,25,6、集团化管理模式构建,26,建设投资规模,硬件系统配置：单个数采监测点：5万元-10万元总站平台：10-20万元软件系统配置：点源软件：0.5万元总系统软件：3-5万元县级城市一般20个点总投资90-120万元。地级城市一般50个点总投资200-300万元。省会城市一般100个点总投资500-800万元。运营成本：日常供电220V/-24V或太阳能锂电池，整个系统完全低成本运行。通讯成本:CDMA/GPRS网络通讯包月10-20元/点/月,27,业 务 程 序,技术推荐 方案设计 方案交流 方案定稿 图纸交付 土建施工 设备到场 安装调试 工程交付 运营维护。,