一种基于预置压的管网压力检测装置和方法与流程

1.本发明涉及管网检测技术领域，特别涉及一种基于预置压的管网压力检测装置和方法。


背景技术：

2.在管网传输中，压力直接或间接反映管网及管路设施等工作状态，是管网安全运行、合理调度的重要指标参数，因此需采用压力变送器对管网的压力进行检测。目前在压力变送器选型时，通常按照最大工作压力范围考虑，比如工作压力在0.4mpa-0.6mpa波动，则选择量程为0mpa-1mpa的压力变送器。
3.目前压力变送器的精度分为超高精度(低于0.1％)和高精度(0.1-1％)。超高精度的压力变送器相对昂贵，不利于大量部署；另一方面较多场景的实际工作压力总在一个相对较为稳定的范围波动，诸如供水管网某节点供水压力在0.3mpa-0.6mpa，甚至更小范围波动，远远小于仪表的量程范围，即使选用超高精度的压力变送器，最小分辨率与波动范围比值仍然较高，不能反映更细微压力波动。智能化、智慧化是各行业发展趋势，在智能化、智慧化系统中大量运用管道流体力学模型、ai模型等分析技术实现智能调度、智能漏损判断与定位等。高精度的压力检测分辨率意味着更灵敏反映出管道中变化情况，能为智能分析与控制提供更好支撑。


技术实现要素：

4.针对现有技术中压力检测分辨率较低问题，本发明提出一种基于预置压的管网压力检测装置和方法，通过在压力检测装置的一端施加预置压力，从而减小压力检测装置的选择量程，进而提高压力检测的分辨率。
5.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
6.一种基于预置压的管网压力检测装置，包括控制器、预置压储压装置、压力检测装置；压力检测装置的一端与预置压储压装置的输出端连接，压力检测装置的另一端通过仪表检修阀与管网连接以检测管网压力；
7.通过控制器设置预置压力的大小，再控制预置压储压装置为压力检测装置施加预置压力p0。
8.优选的,所述压力检测装置为差压变送器，差压变送器的一端与预置压储压装置的输出端连接，差压变送器的另一端通过仪表检修阀与管网连接。
9.优选的,所述压力检测装置为差压变送器/压力变送器，差压变送器的一端与预置压储压装置的输出端连接，差压变送器的另一端和压力变送器的检测端并联后通过仪表检修阀与管网连接。
10.优选的,所述压力检测装置为差压变送器/压力变送器/压力检测器时，差压变送器的一端与预置压储压装置的输出端连接，差压变送器的另一端和压力变送器的检测端并联后通过第一仪表检修阀与管网连接，压力检测器直接通过第二仪表检修阀与管网连接。
11.优选的,所述第一仪表检修阀与第二仪表检修阀相邻，且两者之间没有阻碍物。
12.优选的,还包括背压仪表保护阀，压力检测装置通过背压仪表保护阀和仪表检修阀连接。
13.本发明还提供一种基于预置压的管网压力检测方法，具体包括以下步骤：
14.s1：将管网压力检测装置和待测管网连接，为压力检测装置的一端施加预置压力p0；
15.s2：施加预置压力后，打开仪表检修阀，压力检测装置显示检测压力，根据显示压力和预置压力计算待测管网的实际压力；
16.p＝pd p0；p表示待测管网的实际压力，pd表示压力检测装置显示的压力，p0表示预置压力。
17.优选的,所述预置压力p0为待测管网压力历史数据的最小值。
18.综上所述，由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
19.本发明通过在压力检测装置的一端施加预置压力，压力检测装置的另一端与待测管网连接以检测压力，管网的实际压力等于预置压力和显示压力之和，但由于预置压力的存在，使得显示压力变小，即可选择更小量程范围的压力检测装置，而分辨率＝压力/量程，在量程减小的情况下，分辨率提高，对后续压力数据的分析起到更精准的效果。
附图说明：
20.图1为根据本发明示例性实施例1的一种基于预置压的管网压力检测装置示意图。
21.图2为根据本发明示例性实施例2的一种基于预置压的管网压力检测装置示意图。
22.图3为根据本发明示例性实施例3的一种基于预置压的管网压力检测装置示意图。
具体实施方式
23.下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.如图1所示，本发明提供一种基于预置压的管网压力检测装置，包括控制器1、预置压储压装置2、压力检测装置3。压力检测装置3的一端与预置压储压装置2的输出端连接，压力检测装置3的另一端通过仪表检修阀4与管网5连接以检测管网压力，控制器与预置压储压装置的控制端连接。
26.本实施例中，预置压储压装置，用于为压力检测装置施加预置压力p0。可根据管网的历史数据(一段时间内，例如3个月内)确定最小压力，再将最小压力设置为预置压力p0。
27.控制器，用于设置预置压力的大小，并控制预置压储压装置为压力检测装置施加
预置压力p0。
28.本实施例中，压力检测装置包括差压变送器、差压变送器/压力变送器、差压变送器/压力变送器/压力检测器。
29.实施例1：当压力检测装置为差压变送器时，差压变送器的一端与预置压储压装置的输出端连接，差压变送器的另一端通过仪表检修阀与管网连接；
30.实施例2：当压力检测装置为差压变送器/压力变送器时，如图2所示，差压变送器的一端与预置压储压装置的输出端连接，差压变送器的另一端和压力变送器的检测端并联后通过仪表检修阀与管网连接；压力变送器，用于工艺全范围压力检测，也用于对差压变送器及预置压力系统异常的检测，还用于作为预置静压建立的参考。
31.实施例3：当压力检测装置为差压变送器/压力变送器/压力检测器时，如图3所示，差压变送器的一端与预置压储压装置的输出端连接，差压变送器的另一端和压力变送器的检测端并联后通过第一仪表检修阀与管网连接，压力检测器直接通过第二仪表检修阀7与管网连接。第一仪表检修阀4与第二仪表检修阀7相邻，且两者之间没有阻碍物，例如间隔对压力有影响的设备或分支。
32.本实施例中，还包括背压仪表保护阀6，背压仪表保护阀6设置在压力检测装置3和仪表检修阀4之间，用于限定压力检测装置另一端的最低保持压力，防止压力检测装置两侧产生较大压差和冲击，防止压力突变导致超过差压变送器工作耐压。本实施例中，背压仪表保护阀的导通压力略小于预置压力p0。
33.本发明装置不限于图示几种仪表和阀门组合，也包括储压装置或阀门内置于压差仪表，还包括压力变送与压差变送合并集成于一体的仪表部署。
34.基于上述装置，本发明还提供一种基于预置压的管网压力检测方法，具体包括以下步骤：
35.s1：将管网压力检测系统和待测管网连接，通过控制器设置预置压力的大小，控制器控制预置压储压装置为压力检测装置施加预置压力p0。
36.本实施例中，预置压力p0为在时间范围t内(例如3个月内)管网历史数据中的最小压力；或者根据工艺经验进行设置。
37.s2：打开仪表检修阀，检测待测管网的压力：
38.待测管网的压力p＝pd p0。p表示待测管网的压力，pd表示压力检测装置显示的压力，p0表示预置压力。
39.差压变送器的原理是检测仪表两端压力差pd，其中一段预置常压力p0(此压力为常数，不随差压变送器另一端压力发生变化)，则另一端的压力即为pd p0。
40.本发明中，由于有预置压力的存在，在对待测管网进行压力测量时，在精度相同的情况下，分辨率＝压力/量程，在量程减小的情况下，分辨率提高。因此本发明可选择量程较小的仪表对同样大小压力的管网进行测量，但分辨率得到了提高。
41.例如，现有常规压力变送器选择量程1.0mpa，精度为1％，则最小测量可分辨压力波动为10kpa。本发明中，若待测管网的压力波动0.4mpa～0.65mpa，波动幅度为250kpa，则设置p0＝0.4mpa，选择的压力检测装置量程为400kpa，在精度1％的同等条件下，则最小测量可分辨压力波动为4kpa，相比与常规压力变送器，本发明的检测精度提升2.5倍。
42.本实施例中，当待测管网的压力波动范围较大时，可以由多套本专利装置分压力
段监测。例如压力检测装置的量程为100kpa，当待测管网的压力波动范围为p0～p0 150kpa时，若需要提高对检测压力的分辨率，则可设置两个本专利所述的系统，即第一系统和第二系统，第一系统的测量范围为p0～p0 100kpa(第一系统的预置压为p0)，第二系统的测量范围为p0 80kpa～p0 150kpa(第二系统的预置压为p0 80kpa)，这样同样能使得压力检测装置的显示压力范围在100kpa之内，同时能提高检测压力的分辨率。
43.本实施例中，压力变送器或差压变送器都有自身的测量范围和耐压范围，耐压范围大于测量范围，耐压范围意味着在指定范围内，一旦恢复到测量范围，不会影响压力变送器或差压变送器测量范围内的测量精度。
44.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。