一种实现长输管网节能安全运行控制的监管系统

专利主权项内容

1.一种实现长输管网节能安全运行控制的监管系统，其特征在于：包括：管内输送介质参数获取模块，用于获取目标长输管网的各取样部位的刚性管管子内部的输送介质参数信息；管件参数获取模块，用于获取目标长输管网中各取样部位的刚性管管子异常参数信息，其中，获取的刚性管管子异常参数信息包括法兰件参数信息、伸缩节参数信息；能量损失分析模块，用于计算并分析当前长输管网中的输送介质的能量损失情况；管网运行安全性评估模块，用于接收管件参数获取模块及管内输送介质参数获取模块的信息并对其进行分析评估；预警模块，用于根据管网运行安全性评估模块的评估结果完成长输管网中输送介质的调控处理及各管件的预警监测；云端数据库，用于储存各模块获取的全部参数信息及采集到的长输管网的全部预设参数信息；获取的各取样部位的刚性管管子内部的输送介质参数信息包括刚性管管子内部各采样点位的输送介质温度、输送介质的粘稠度、输送介质的压力；所述管件参数获取模块的具体工作过程包括：获取当前取样部位的刚性管管子的内部的介质温度值，并通过刚性管管子在云端数据库内部的基础信息获得刚性管管子的外径与内径之比、管壁金属导热系数；通过公式/>并结合公式得到当前取样部位刚性管管子的管壁温度异常度/>；其中，/>为刚性管管子的管壁平均温度；/>为当前的管内介质的温度值；/>为考虑管间介质温度偏离平均值的偏差参考取值；/>为介质的热量均流系数；/>为刚性管管子的外径与内径之比；/>为热负荷最大管排的管外最大热流密度；/>为管子内壁与介质间的放热系数；/>为管壁厚度；/>为刚性管管子的管壁金属导热系数；从云端数据库中录入的管件产品结构信息中获取当前取样部位的刚性管管子两端的端部法兰盘的尺寸信息、端部法兰盘上螺栓数量及尺寸信息、伸缩节数量及尺寸信息；所述管内输送介质参数获取模块的具体工作过程包括：获取刚性管管子内部各采样点位的输送介质温度，其中，/>表示当前刚性管管子内部的第/>个输送介质温度的编号，；通过分析公式/>计算得到单位距离内的当前刚性管管子内部输送介质温度变化率；然后结合分析公式/>计算得到长输管网起始端至终止端的单位距离的长输管网输送介质温度变化率/>，并上传至云端数据库；其中，/>表示长输管网中的第/>取样的刚性管管子的编号；获取所述管内输送介质参数获取模块中的长输管网输送介质温度变化率/>的数值，通过分析公式/>得到距离长输管网起点长度为a米的刚性管管子的当前点位内部理论输送介质温度值/>；获取各取样部位的刚性管管子内部的输送介质粘稠度/>，并通过公式/>得到刚性管管子内部的可用输送介质粘稠度/>并上传至云端数据库，其中，/>为输送介质粘稠度取样点位的编号；获取各取样部位的刚性管管子内部的输送介质压力值/>，通过分析公式/>得到当前点位的压力预警系数/>，当压力预警系数/>大于或等于预警系数阈值时，发出预警信号并将压力预警信号及当前点位位置上传至云端数据库，当压力预警系数/>小于预警系数阈值时，通过分析公式/>得到当前刚性管管子内部的可用输送介质压力值/>；所述管网运行安全性评估模块的具体工作过程包括：从所述管件参数获取模块、所述管内输送介质参数获取模块获取全部处理结果；通过分析公式得到整个输送管网的管网整体异常系数/>，其中，分别表示管壁温度异常度/>、法兰异常系数/>、伸缩节异常系数/>的权重因子；当所得到的管网整体异常系数/>小于管网整体异常阈值时，则判定当前长输管网系统处理处于终检安全状态；所述能量损失分析模块的工作过程包括：获取所述管件参数获取模块中的处理结果；当输送管网的总长度为a米时，其末端的当前点位的刚性管管子的内部理论输送介质温度值；获取末端的刚性管管子内部对应点位处的实际输送介质温度值/>，通过分析公式计算当前长输管网的能量保温损耗偏差度/>，其中，/>为长输管网的能量保温损耗偏差度；π为圆周率；/>为长输管网中的保温材料的导热系数；L为长输管网的总长度；/>为流体的进口温度(单位为开尔文或摄氏度)；/>为流体的出口温度；/>为管道内径；/>为管道外径；将长输管网的能量保温损耗偏差度/>与长输管网的能量保温损耗偏差阈值/>相比较，判断当前的长输管网的能量是否存在过度损耗；当/>＜/>时，则当前长输管网不存在能量过度损耗；当/>≥/>时，则当前长输管网存在能量过度损耗，发出检修预警并通知各工段位的监管人员完成对长输管网各刚性管管件段的检修并及时上报检修结果；当长输管网全段检修完毕后，重新计算长输管网的能量保温损耗偏差度/>，直至/>＜/>，则判定当前长输管网检修合格并达到当前长输管网不存在能量过度损耗的状态。