【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气管道检测领域，具体涉及一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统。
技术介绍
1、我国高含硫天然气资源丰富，开采潜力巨大。随着经济社会不断发展，加快国内高含硫气藏的开发及利用，对促进国民经济发展、减少环境污染及保障国家能源安全具有重大意义。含硫天然气管道由于含有大量硫化氢，具有高毒性和高危性，一旦发生泄漏，会对周边人员生命财产造成严重威胁。为了降低含硫天然气泄漏带来的潜在风险，为管道抢维修等应急处置提供可靠信息，需要对管道泄漏位置周围大范围区域内的硫化氢浓度进行实时监测。目前，当含硫天然气管道发生泄漏后，工作人员可采用便携式的气体浓度检测装置对泄漏点周围的硫化氢浓度进行监测，记录硫化氢浓度的变化情况。也可在一些关键位置布置硫化氢浓度检测传感器，实现对其监测范围内的硫化氢浓度的测量，但是由于传感器为单点布置，只能获得某一个位置的硫化氢浓度，无法准确的获得硫化氢的区域浓度分布。
2、当含硫天然气管道发生泄漏时，现有技术需要工作人员进入到泄漏区域才能进行硫化氢浓度检测，存在人员中毒的风险，此外，通过便携式和固定式传感器只能对有限范围内的硫化氢浓度进行检测，无法感知硫化氢在区域范围内的扩散规律，无法为应一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统提供科学依据。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，具体方案如下：
2、该检测系统包含主控机以及与主控机相连的多个硫化氢同步检测仪组成，所述硫
3、主控机通过无线信号与硫化氢浓度同步检测仪进行通讯。不同部署位置的硫化氢浓度同步检测仪也通过无线传输模块进行无线连接，建立无线通讯网络，任一位置硫化氢浓度同步检测仪可通过无线通讯网络与主机进行数据传输，防止某一硫化氢浓度同步检测仪与主控机距离过远造成的数据丢失；在不同点部署多个硫化氢同步检测仪，可同时检测多点的硫化氢浓度，准确的获得硫化氢的区域浓度分布。
4、进一步地，所述采集检测模块由自上而下依次相连的采样口、采样管、真空采样器组成；所述定位传送模块包含卫星定位模块、无线传输模块；所述控制模块为单片机控制器。
5、硫化氢浓度同步检测仪通过人工方式在现场进行部署，采样口安装在采样管上，保证采样口有一定的安装高度，有利于提高硫化氢浓度检测结果的可靠性；单片机控制器对系统的功能进行控制；当多点布置多个该系统时，无线传输模块进行不同部署位置之间的数据的传输；定位传送模块获取硫化氢浓度同步检测仪精确的部署位置坐标；电源模块为系统供电。
6、进一步地，所述真空采样器由依次连接的采样进气管、真空采样罐、排水管组成、所述采样进气管上设有采样进气自动阀，所述采样进气管一端与采样口连接，一端与真空采样罐连接；所述排水管上设有排水自动阀，所述还包括通过氮气进气管与真空采样罐连接的氮气罐以及设置在氮气进气管上的氮气进气自动阀；还包括微型真空泵，所述微型真空泵与真空采样罐通过排气管连接，所述排气管上设有排气自动阀；还包括设置在真空采样罐内部的硫化氢传感器、温度传感器和压力传感器。
7、真空采样器采样时，氮气进气自动阀、排水自动阀关闭和采样进气自动阀关闭，排气自动阀打开，微型真空泵工作对真空采样罐进行抽真空操作，当压力传感器测量的真空度达到预设值时，排气阀关闭，微型真空泵停止工作，采样进气自动阀快速打开，当压力传感器测量的压力恢复成大气压后，并且温度传感器测量的温度稳定后，记录硫化氢传感器测量结果，完成硫化氢浓度测量。
8、每测量10次后，打开采样进气自动阀和排水自动阀60s，将真空采样罐积液排出。积液排出后关闭采样进气自动阀，打开排气自动阀，启动微型真空泵，当压力传感器测量的真空度达到预设值时，排气自动阀关闭，打开氮气进气自动阀，氮气进入真空采样罐进行吹扫。
9、进一步地，还包括位于真空采样罐内底部的支架，所述硫化氢传感器放置于支架上。
10、设置支架用于支撑固定硫化氢传感器，使硫化氢传感器在真空采样器中有一定的高度，确保检测的准确性和稳定性，防止积液对硫化氢传感器产生影响。
11、进一步地，还包括控制箱，所述定位传送模块、控制模块、电源模块位于控制箱内；所述采集检测模块固定连接在控制箱外；所述定位传送模块还包括天线。
12、其中定位传送模块、控制模块位于控制箱内，即卫星定位模块、无线传输模块；单片机控制器，位于控制箱内，采集检测模块，即采样口、采样管、真空采样器位于控制箱外；真空采集器固定在控制箱外表面上；定位传送模块还包括天线，所述天线固定于控制箱外表面，与定位传送模块无线连接，天线增强无线模块的数据传输能力。
13、进一步地，还包括平衡模块，所述平衡模块设置在控制箱内，由加速度传感器、缓冲底座以及固定设置在缓冲底座上的缓冲弹簧组成；所述加速度传感器与定位传送模块连接；所述控制箱为半封闭状，缓冲底座扣合在控制箱的底面上。
14、硫化氢浓度同步检测仪着地时缓冲底座先接触地面，缓冲弹簧压缩吸收部分冲击力进行缓冲，减小落地冲击对硫化氢浓度同步检测仪结构稳定性的破坏。
15、加速度传感器用于感知硫化氢浓度同步检测仪的运动状态和姿态，若硫化氢浓度同步检测仪发生倾倒时，则会进行报警，辅助识别由于装置倾倒硫化氢采样口贴近地面造成的异常的硫化氢浓度检测结果。
16、进一步地，还包括设置在控制箱内的隔板，所述隔板将控制箱缓冲底座组成的区域分为上下两层，所述定位传送模块、控制模块与加速度传感器、电源模块位于隔板上层区域；所述电源模块为电池；所述缓冲弹簧位于下层区域。
17、隔板用于将各电模块与缓冲弹簧和缓冲底座区分开。
18、进一步地，所述显示模块为指示报警装置，固定于控制箱外侧表面上。
19、指示报警装置通过不同的颜色和声音来显示硫化氢的浓度等级。
20、进一步地，所述控制箱上还设有吊环，还包括无人机，所述无人机通过吊索连接吊环将硫化氢同步检测仪吊起。
21、硫化氢浓度同步检测仪可通过人工方式在现场进行部署，也可通过吊环利用无人机进行远程部署。当含硫天然气管道发生泄漏时，现有技术需要工作人员进入到泄漏区域才能进行硫化氢浓度检测，存在人员中毒的风险。所以可以通过无人机将硫化氢浓度同步检测仪部署在泄漏区域，防止人员中毒。
22、进一步地，一种硫化氢的扩散规律预测方法，其预测方法如下：
23、（1）数据收集与预处理：收集硫化氢气体浓度数据，包括时间、地点、浓度信息，对数据进行清洗，去除无效或异常的数据，对数据进行归一化处理，使其落在合适的数值范围内；
24、（2）特征选择：根据气体浓度的变化规律和影响因素，选择与预测相关的时间特征、空间特征以及环境特征，并对特征进行进一步的处理和转换；
25、（3）神经网络结构设计：构建l本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：该检测系统包含主控机（1）以及与主控机（1）相连的多个硫化氢同步检测仪（2）组成，所述硫化氢同步检测仪（2）包含依次连接的采集检测模块、定位传送模块、控制模块、显示模块以及电源模块。
2.根据权利要求1所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：所述采集检测模块由自上而下依次相连的采样口（201）、采样管（202）、真空采样器（203）组成；
3.根据权利要求2所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：所述真空采样器（203）由依次连接的采样进气管（203-2）、真空采样罐（203-13）、排水管（203-8）组成，所述采样进气管（203-2）上设有采样进气自动阀（203-1），所述采样进气管（203-2）一端与采样口（201）连接，一端与真空采样罐（203-13）连接；
4.根据权利要求3所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：还包括位于真空采样罐（203-13）内底部的支架（203-7），所述硫化氢传感器（203-
5.根据权利要求1所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：还包括控制箱（214），所述定位传送模块、控制模块、电源模块位于控制箱（214）内；所述采集检测模块固定连接在控制箱外；所述定位传送模块还包括天线（213）。
6.根据权利要求5所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：还包括平衡模块，所述平衡模块设置在控制箱（214）内，由加速度传感器（206）、缓冲底座（207）以及固定设置在缓冲底座（207）上的缓冲弹簧（208）组成；所述加速度传感器（206）与定位传送模块连接；
7.根据权利要求6所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：还包括设置在控制箱（214）内的隔板（209），所述隔板（209）将控制箱（214）以及缓冲底座（207）组成的区域分为上下两层，所述定位传送模块、控制模块与加速度传感器（206）、电源模块位于隔板（209）上层区域；
8.根据权利要求1所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：所述显示模块为指示报警装置（212），固定于控制箱（204）外侧表面上。
9.根据权利要求5-8任一所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：所述控制箱（204）上还设有吊环（215），还包括无人机（4），所述无人机（4）通过吊索（3）连接吊环（215）将硫化氢同步检测仪（2）吊起。
10.一种硫化氢的扩散规律预测方法，使用如权利要求9所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：其预测方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：该检测系统包含主控机（1）以及与主控机（1）相连的多个硫化氢同步检测仪（2）组成，所述硫化氢同步检测仪（2）包含依次连接的采集检测模块、定位传送模块、控制模块、显示模块以及电源模块。
2.根据权利要求1所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：所述采集检测模块由自上而下依次相连的采样口（201）、采样管（202）、真空采样器（203）组成；
3.根据权利要求2所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：所述真空采样器（203）由依次连接的采样进气管（203-2）、真空采样罐（203-13）、排水管（203-8）组成，所述采样进气管（203-2）上设有采样进气自动阀（203-1），所述采样进气管（203-2）一端与采样口（201）连接，一端与真空采样罐（203-13）连接；
4.根据权利要求3所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：还包括位于真空采样罐（203-13）内底部的支架（203-7），所述硫化氢传感器（203-6）放置于支架（203-7）上。
5.根据权利要求1所述的一种含硫天然气管道泄漏大范围多点同步检测系统，其特征在于：还包括控制箱（214），所述定位传送模块、控制模块、电源模块位于控制箱（214）内；所述采集检测模块固定连...
【专利技术属性】
技术研发人员：张成斌，胡耀强，王丁，李红，王侦倪，董昭，杨朝锋，鲍文，易冬蕊，李杰，刘志玲，赵思远，武骞，于勇斌，程晓艳，姜楠，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
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