技术领域
[0001] 本发明涉及管线输送技术领域,尤其是涉及一种多站实时协同控制的方法。
相关背景技术
[0002] 油料、水或者气体的远距离管线输送,由于受地形和距离的影响,在一段距离后往往需要设置多个输送站,用于提高输送压力与流量,确保完成输送任务。
[0003] 传统的输送方法各个输送站往往是单独控制,仅根据当前站的进口压力、出口压力、进口流量、出口流量开展各种调节与控制,当前站的上游、下游泵站因为各种原因出现压力波动、故障时,无法及时反馈到当前站,只有当前站的压力、流量变化时才开始实施调节,此时进行调节系统往往滞后于各种变化,存在调节不及时,响应滞后导致的压力过高、过低、停输、设备损坏等问题。
具体实施方式
[0021] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0022] 实施例1
[0023] 参照图1,本发明的实施例1提供的实现多站实时协同控制的方法,包括以下步骤:
[0024] S1:获取数据,获取各输送站的工况数据、地理信息数据以及输送介质参数;
[0025] S2:进行分析,根据获取的工况数据、地理信息数据以及输送介质参数,对单个输送站进行水力坡降分析和压力流量变化辅助分析,分析在不同地理位置、不同的输送介质、不同的输送站工况变化对当前及上、下游输送站的影响程度及具体参数变化,分析存在故障和问题以及可能的原因及解决方案;
[0026] S3:输出结果,计算出需要调整的发动机转速、阀门开度、压力、流量值,作为计算结果;
[0027] S4:结果共享,将计算结果实时传送至其它输送站数据输入接口,各个输送站根据计算结果实时进行协同控制。
[0028] 所述步骤S1中的工况数据包括进出口压力、流量、温度等、当前管线的地理数据以及最后需要输出的压力和流量信息。
[0029] 所述步骤S1中的地理信息数据包括位置、距离和高程。
[0030] 所述步骤S1中的输送介质参数包括类型、密度、粘度和温度。
[0031] 参照图2,所述各输送站通过光纤或者无线的方式将信号连通至输送总控终端。
[0032] 本实施例的工作原理及使用方法:
[0033] 本实施例在步骤S1中,通过光纤/有线的方式获取各个输送站的工况数据、地理信息数据以及输送介质参数传输至输送总控终端。
[0034] 水力坡降分析、压力流量变化辅助分析由输送总控终端完成。
[0035] 水力坡降分析采用曲线分析法,在直角坐标上绘制管道纵断面图 (表示管道长度与沿线高程变化的图形)。
[0036] 其中横坐标表示管道的实际长度,即管道的里程,常用比例为1: 10000到1:100000;纵坐标表示管道的海拔高度,即管道的高程,常用比例为1:500到1:1000。
[0037] 管道的水力坡降线指管内流体的能量压头(忽略动能压头)沿管道长度的变化曲线。通过确定管路沿线任一点水力坡降线与纵断面线之间的垂直距离,得出其动水压力,分析其管道的输送状态。
[0038] 参照图3,本实施例以等温输油管道的水力坡降线(图中斜率为 i的直线)为例,管道纵断面变化线为下方的折线。
[0039] 如图3所示,由管道纵断面图可知:
[0040] 输送站的出站压力Hd=df;
[0041] x段上的摩阻损失cb=ix;
[0042] x段的高差ag=Za-Zd=△Zx;
[0043] a点液流的剩余压能(即动水压力)ba=Hd-ix-△Zx。
[0044] 在e点,其动水压力为0,需要重新加压才能继续向前输送。即通过计算,当水力坡降线在纵断面变化线以下,则该管道传输存在问题,无法完成输送;当水力坡降线与纵断面变化线接近时,就必须提前对各个输送站的压力进行调节,并对可能的原因进行分析。
[0045] 通过步骤S3对动水压力进行分析,计算出当前输送站所需的发动机转速、阀门开度、压力和流量值,并将其计算结果实时传送至其它输送站数据输入接口,各个输送站根据计算结果实时进行协同控制,调整当前输送站的发动机转速、阀门开度、压力和流量值,以升高水力坡降线,确保输送介质能够继续向前输送。
[0046] 流量压力辅助分析法用于检测管道是否存在泄露问题,正常情况下,管道内的压力变化是连续的,流量随着压力变化而变化,当管道存在泄露问题时,上下游各个输送站的压力将出现异常变化,流量的变化也将出现异常,通过监测各个输油站的压力与流量,根据异常变化进行综合分析,提取最先开始变化的输送站,则可以确定该输送站的上游管道存在泄漏。