[发明专利]一种蒸汽热网运行监控和在线故障诊断系统

说明书

本发明公开了一种蒸汽热网运行监控和在线故障诊断系统，包括蒸汽热源、蒸汽管道模块、蒸汽用户、计量装置模块、测量装置模块，所述蒸汽热源将蒸汽通过所述蒸汽管道模块传输至蒸汽用户；所述蒸汽管道模块包括蒸汽主管道、蒸汽分支管道和用户蒸汽管道；所述计量装置模块包括主管道计量装置、分支管道计量装置和用户计量装置；所述测量装置模块包括现场测量箱、测温元件、环境温度计、风速计、顶部测温带和振动传感器；所述蒸汽用户通过用户蒸汽管道接收蒸汽。本发明通过数据采集和分析，更加科学精确的发现蒸汽压力、温度和流量异常，提前预判水击事故和蒸汽泄漏事故，并经过系统实时监测蒸汽热网的运行情况，节省大量现场测量工作。

技术领域

本发明涉及集中供热技术领域，具体来说，涉及一种蒸汽热网运行监控和在线故障诊断系统。

背景技术

蒸汽广泛应用于工业生产和城镇供热，用于提供生产工艺和采暖所需的热能，集中供热具有能源利用效率高、节能显著的优势，通过蒸汽热网向用户供应蒸汽。随着供热规模和供热半径的扩大，集中供热管网呈现规模化和长距离化发展趋势，蒸汽热网要面临的重要挑战之一是监控措施有限、故障发现滞后、蒸汽热网的损失度高且缺乏有效诊断手段。

具体体现在以下四个方面：

1）蒸汽热网管网可达数十公里甚至上百公里，其管线长、管理用户多、涉及现场仪表数量大、人工巡检和管理难度极大。例如水击事故、蒸汽泄漏的问题通常在问题发生后或者发生后一段较长时间才能发现，不利于蒸汽热网高效、安全以及稳定运行。

2）蒸汽热网数据采集庞大，人工统计分析效率低下。涉及管理损失分析的散热量数据还需要同步现场测量，以达到更加精确的计算和分析；而现场测量工作通常在统计结果统计后进行，不同步的问题会增加分析不准确风险，而且现场测量工作需要耗费大量人力。

3）现有的分析结果仅代表全部蒸汽热网的结果。例如管网损失度高的问题，准确的说是所有蒸汽管网经统计和计算后综合的结果，不能准确锁定是具体哪一段蒸汽热网异常，以采取更加精准的降低管网损失的措施。

4）现场仪表反馈数据异常。例如某一个温度或压力数据是否偏高，一般通过人为观察判断，跟个人经验关系很大，如不经过仪表校准，易造成难以识别或误判概率较高的问题。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种蒸汽热网运行监控和在线故障诊断系统，能够克服现有技术方法的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种蒸汽热网运行监控和在线故障诊断系统，包括蒸汽热源、蒸汽管道模块、蒸汽用户、计量装置模块、测量装置模块，其中，

所述蒸汽热源将蒸汽通过所述蒸汽管道模块传输至蒸汽用户；

所述蒸汽管道模块包括蒸汽主管道、蒸汽分支管道和用户蒸汽管道；

所述计量装置模块包括主管道计量装置、分支管道计量装置和用户计量装置；

所述测量装置模块包括现场测量箱、测温元件、环境温度计、风速计、顶部测温带和振动传感器；

所述蒸汽用户通过用户蒸汽管道接收蒸汽。

进一步地，主管道计量装置安装在蒸汽主管道上游，分支管道计量装置安装在蒸汽分支管道上游，用户计量装置安装在用户蒸汽管道下游。

进一步地，所述蒸汽主管道为蒸汽管道的主管道，蒸汽主管道上游与蒸汽热源衔接，下游与若干条蒸汽分支管道衔接，并通过蒸汽分支管道和用户蒸汽管道输送蒸汽至蒸汽用户。

进一步地，现场测量箱通过无线通讯方式实时上传现场测量数据至监控。