物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗硐碌膽魞?nèi)燃?xì)獍踩夹g(shù)分析

耿玉營(yíng) 胡旸 張舟 段會(huì)學(xué)

1.中石油昆侖燃?xì)庥邢薰咎旖蚍止?天津 300457；

2.中國(guó)石油天然氣股份有限公司天然氣銷售天津分公司 天津 300457；

3.中石油天津天然氣管道有限公司 天津 300457；

4.中石油昆侖燃?xì)庥邢薰臼嫣m分公司 吉林 舒蘭 132600

引言

分析居民用戶因燃?xì)庑孤┮l(fā)的各類異常風(fēng)險(xiǎn)工況的特征，確定異常風(fēng)險(xiǎn)工況的判定條件。物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗韺z測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判定用氣是否屬于異常風(fēng)險(xiǎn)。如果屬于異常風(fēng)險(xiǎn)，切斷氣源供應(yīng)，保障安全。

1 戶內(nèi)燃?xì)馐褂梅治?/h2>

1.1 居民用氣正常工作情況

居民用氣的工具可分為四種類型：燃?xì)獯妒略罹摺⑷細(xì)鉄骶?、燃?xì)獗?、燃?xì)饪照{(diào)機(jī)。居民具體需求各不相同，部分居民會(huì)使用其中一種或兩種，有的會(huì)用上三種。用戶正常使用不會(huì)發(fā)生燃?xì)庑孤?、供氣壓力異常的事故，燃具有額定的流量，在額定情況下燃?xì)庖话悴粫?huì)發(fā)生異常。表具數(shù)值是不會(huì)大于用戶家中全部燃具總額定流量，并且流量會(huì)隨時(shí)間變化有所變化，即燃?xì)夂愣ㄝ敵龅臅r(shí)段是合理的。

1.2 用戶家中用氣異常工作情況

泄漏分為四種常見(jiàn)情況，第一種燃具與燃?xì)膺B接處泄漏，第二種是燃?xì)夤艿腊l(fā)生穿孔，第三種是燃具自身存在質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的泄漏，第四種是連接的軟管接駁不牢而發(fā)生的泄漏。①安裝燃具過(guò)程中，安裝人員在處理連接處的時(shí)候操作不當(dāng)或者有外力長(zhǎng)時(shí)間擠壓等原因就會(huì)造成燃?xì)庑孤?，這類情況主要表現(xiàn)為微漏，即泄漏的燃?xì)饬枯^小，這種情況較為普遍。②管道年久老化或者其他外力造成穿孔會(huì)造成泄漏，此類情況如果不及時(shí)處理，持續(xù)的泄漏會(huì)不斷增加燃?xì)廨敵隽俊＂廴季邚S家不一，燃具質(zhì)量也不相同，燃具在使用過(guò)程中因質(zhì)量原因發(fā)生泄漏，這類情況主要表現(xiàn)也是微漏，泄露的燃?xì)饬枯^少。④燃?xì)夤艿缆懵对谕?，各種因素作用下可能發(fā)生脫落甚至是斷裂，此類情況較為危險(xiǎn)，容易發(fā)生事故，因?yàn)橐坏┌l(fā)生，一般泄露量較大，短時(shí)間內(nèi)難以控制，不及時(shí)處理就會(huì)造成人員傷亡或者財(cái)產(chǎn)損失。⑤人為疏忽，用戶如有忘記熄火的情況發(fā)生，這種情況下燃?xì)忾L(zhǎng)時(shí)間燃燒，燃?xì)饬髁慨惓?，但是流量恒定且在額定范圍之內(nèi)，較難從數(shù)值上判定是異常工控。

1.3 燃?xì)庑孤r(shí)具體數(shù)據(jù)的分析

發(fā)生泄漏事件一般可在燃?xì)獗碇锌闯鍪欠癜l(fā)生泄漏。燃?xì)獗砝梦锫?lián)網(wǎng)控制，有效提高燃?xì)獾陌踩裕硗?，?lián)網(wǎng)后的數(shù)據(jù)反饋到燃?xì)夤疽欢?，燃?xì)夤咀鳛橛脩艚K端可以很好地為用戶提供預(yù)警和防范服務(wù)?，F(xiàn)在程序上識(shí)別正常與異常數(shù)據(jù)還存在著一定的難度。

1.4 用戶燃?xì)獗頂?shù)據(jù)異常下的具體識(shí)別方法

①燃?xì)獗頂?shù)據(jù)中數(shù)值大于用戶家中用氣設(shè)備額定流量之和一定是異常，這種情況下應(yīng)該向使用段和用戶終端發(fā)送異常警報(bào)，列為紅色警報(bào)[1]。②燃?xì)獾木唧w數(shù)值會(huì)因用戶習(xí)慣和季節(jié)性變化而變化，可以選擇一個(gè)數(shù)值作為預(yù)警值，一旦超過(guò)預(yù)警值，就發(fā)送警報(bào)，目前分析得出的預(yù)警值為4h，此種情況為紅色警報(bào)。③除了燃?xì)獗眍A(yù)警，用戶家中可燃?xì)怏w檢測(cè)設(shè)備測(cè)出空氣中氣體成分異常，可以列為紅色警報(bào)，這種情況下一般為燃?xì)庑孤?。④?dāng)發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間、持續(xù)不斷的燃?xì)庀?，且消耗?shù)值小于燃具最小數(shù)值時(shí)，可以判定為黃色預(yù)警，即為泄漏的異常工況。

2 燃?xì)獍踩到y(tǒng)的組成和基礎(chǔ)規(guī)劃

戶內(nèi)燃?xì)獍踩到y(tǒng)由四大模塊組成，一是燃?xì)獗順?gòu)成的起始端，在這一端口獲取數(shù)據(jù)；二是分析比較數(shù)據(jù)模塊；三是CPU控制模塊，這一模塊為整個(gè)系統(tǒng)的大腦，根據(jù)前面模塊的處理后，識(shí)別出具體的燃?xì)猱惓Ｇ闆r并進(jìn)行分級(jí)，判定為預(yù)警值開(kāi)始加強(qiáng)監(jiān)控，判定為切斷值觸發(fā)執(zhí)行裝置；四是執(zhí)行端，輸出預(yù)警信號(hào)并執(zhí)行反饋，如果風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)增加，數(shù)值大于切斷值就觸發(fā)主動(dòng)切斷裝置，由電磁原理做成的主動(dòng)切斷裝置切斷燃?xì)廨敵觥?/p>

首先CPU模塊根據(jù)分析的結(jié)果判定為異常即輸出預(yù)警信號(hào)，安全系統(tǒng)向客戶端和公司終端傳輸預(yù)警信息，附有具體的燃?xì)猱惓Ｏ嚓P(guān)的文字、數(shù)據(jù)以及圖像，同時(shí)客戶端執(zhí)行相關(guān)報(bào)警機(jī)制；如果人員無(wú)法及時(shí)排查風(fēng)險(xiǎn)并且風(fēng)險(xiǎn)上升，客戶端執(zhí)行自動(dòng)切斷動(dòng)作。觸發(fā)自動(dòng)切斷有兩種情況，一為燃?xì)獗砹髁砍瑯?biāo)，達(dá)到切斷值立即觸發(fā)相關(guān)機(jī)制。二為燃?xì)獗砹髁扛?dòng)較小，但是燃?xì)獬掷m(xù)輸出且輸出時(shí)間長(zhǎng)，即可觸發(fā)自動(dòng)切斷機(jī)制。

3 安全系統(tǒng)預(yù)警機(jī)制

（1）燃?xì)饬髁砍瑯?biāo)預(yù)警值設(shè)定。根據(jù)用戶家中燃?xì)馐褂迷O(shè)備的總額定流量作為參考值進(jìn)行預(yù)警值的設(shè)置，目前戶內(nèi)預(yù)警值一般設(shè)置為總額定流量的90%，超過(guò)或與該數(shù)值一致時(shí)開(kāi)始預(yù)警。

（2）燃?xì)饬髁砍掷m(xù)時(shí)長(zhǎng)預(yù)警值設(shè)定。充分考慮居民具體需求和使用習(xí)慣，該數(shù)值一般會(huì)設(shè)置為4h。

（3）執(zhí)行。燃?xì)獍踩到y(tǒng)測(cè)出以上兩種情況發(fā)生時(shí)，立即發(fā)出警報(bào)聲音和紅色亮光，向公司終端和客戶端傳輸預(yù)警信息，并附有具體的燃?xì)猱惓Ｏ嚓P(guān)的文字、數(shù)據(jù)以及圖像，公司后臺(tái)向用戶以短信或電話形式直接通知用戶。

4 自動(dòng)切斷機(jī)制

觸發(fā)預(yù)警信號(hào)后，客戶端執(zhí)行預(yù)先設(shè)定機(jī)制，高頻率傳輸數(shù)據(jù)到公司終端，督促公司及時(shí)處理風(fēng)險(xiǎn)狀況，避免客戶發(fā)生事故，同時(shí)傳輸回公司的數(shù)據(jù)可以作為參考，為以后快速預(yù)警提供數(shù)據(jù)支持。①燃?xì)饬髁砍瑯?biāo)切斷值設(shè)定。用戶家中所有燃?xì)馐褂迷O(shè)備的總流量作為參考值進(jìn)行預(yù)警值的設(shè)置，切斷值為該值的1.1倍，當(dāng)大于這個(gè)值的時(shí)候，就觸發(fā)自動(dòng)切斷機(jī)制。②燃?xì)饬髁砍掷m(xù)時(shí)長(zhǎng)切斷值設(shè)定。持續(xù)時(shí)長(zhǎng)的切斷值一般設(shè)置為5h。③執(zhí)行。當(dāng)符合上述兩種條件時(shí)，立即觸發(fā)自動(dòng)切斷機(jī)制，電磁原理做成的主動(dòng)切斷裝置接受命令之后切斷燃?xì)忾T(mén)閥，同時(shí)向公司終端和客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)信息。

5 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)的加入，使得戶內(nèi)燃?xì)獍踩夹g(shù)更有保障，只有不斷地發(fā)掘用戶的現(xiàn)狀需求才能更好地分析當(dāng)前戶內(nèi)燃?xì)獾陌踩?，具體的預(yù)警值和切斷值也需要相應(yīng)的調(diào)整，動(dòng)態(tài)的用戶燃具工況，也就給予了更多的安全挑戰(zhàn)。