一种智能埋地式管道发电装置

技术领域

本发明涉及燃气输配技术领域，具体涉及一种智能埋地式管道发电装置。

背景技术

在燃气输配领域，传统的压力、流量等仪表均为机械式仪表，查看数据时需人工现场查看。随着技术的进步，电子数字式仪表逐渐替代了机械式仪表，可将数据采集远传至控制中心，便于人们查看。

随着无线通讯技术的发展成熟，无线数据采集远传装置得到了广泛应用，采集到的数据实时无线远传至控制中心。无线数据采集远传装置一般采用市电和内置电池供电。无线数据采集远传装置在数据采集及数据无线远传发送时功率较大，在仅有电池供电的情况下如需要数据的实时远传则因电池容量有限无法长时间工作，需要定期更换电池。

随着技术的进步和管理单位的要求，更多的先进技术被应用到燃气设备中，燃气设备向智能化发展，而众多传感器控制器的加装均需要稳定的电源输入。

多数燃气设备如调压柜、壁挂式调压箱等数量众多，在实际应用中单独为其提供不间断电源难度较大，定期更换电池工作量较大，且费用较高。

因此，如何在燃气管道上安装一种装置，可通过管道内燃气的流体动力为燃气管道上的仪器仪表供电，为本领域技术人员亟待解决的问题。

通过公开专利检索，发现以下对比文件：

一种燃气管道内置的发电装置(CN201510456209.3)公开了一种燃气管道内置的发电装置，包括：接管式外壳，接管式外壳两端分别设置有用于连接燃气管道的法兰；发电装置，固定设置在接管式外壳内，包括防爆发电机、连接在防爆发电机转子上的叶轮；具有防爆和密封功能的导线接线出口，导线接线出口用于连接防爆发电机的电力输出端及稳压器。该装置成管段状，可直接安装在现有管道上(置换原有管段)，占地面积小，运输安装灵活；一次启动后无需人员操作，可用于偏远地区，运行成本低；结构简单，设备少，易加工，投资成本低。

经分析，上述燃气管道内置的发电装置与本申请的结构及功能均不相同，不影响本申请的新颖性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种智能埋地式管道发电装置，该管道发电装置利用流动的管道燃气进行发电，为燃气管道上的监控模块及各种仪器仪表供电，有效解决燃气管道上众多传感器及控制器的供电问题，且无需定期更换电池，维护成本低廉。

一种智能埋地式管道发电装置，包括上箱体、下箱体、发电模块及监控模块，其中上箱体顶部开口并铰装连接有上盖，上箱体的底部固接下箱体，上箱体与下箱体的连接处密封隔离，上箱体的侧壁上固设监控模块，且上箱体连通有设置在管道发电装置外部的放空管；下箱体上安装有连接板，连接板的底面固定悬挂有设置在下箱体内部的发电模块；下箱体外壁上固接有进口连管及出口连管，该进口连管及出口连管均与发电模块连通，且进口连管与出口连管上还连通有并联设置在下箱体外部并设有旁通阀门的旁路连管。

而且，发电模块包括管道发电机、阀口板、筒体、滤芯及多根固定杆，其中固定杆及滤芯的顶端均与视窗板的底面固接，固定杆及滤芯的底端均与阀口板顶面固接；阀口板的底面轴向固接筒体，该筒体内同轴固接管道发电机；管道发电机的动力输入端向上穿透阀口板并延伸至滤芯内部。

而且，监控模块包括开盖传感器、燃气探测器、浸水探测器、照明灯及摄像头。

本发明的优点和技术效果是：

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，可与地下调压箱、地下计量箱等配套使用，也可单独使用；除为燃气设备内仪表供电外，也可为附近的诸如路灯等设备供电。

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，整体置于地下，仅上盖高出地面少许，目标隐蔽，不遮挡视线，消除了被车辆撞击的风险。

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，整体做成上启盖式箱体，箱体(上箱体及下箱体)均采用钢质材料，密闭处采用密封垫密封，可承重、防水、防泄漏。

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，安装有透明的视窗板，打开上盖就可以方便观察各项仪表读数和设备工作情况，便于巡检；透明的视窗板与箱体间采用密封条密封，确保了防水、防尘、防泄漏。

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，为应对设备故障和安装不当导致的燃气泄漏，在发电装置旁竖立放空管，该放空管通过金属软管相连上箱体；放空管高出地面四米，可有效将泄漏燃气释放到大气中稀释，管身可漆成绿色以与周边绿植相称，管上端可做成路灯或旗杆等形状进行装饰以保证美观。

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，箱体置于地下，且开启上盖需要使用非标扳手操作，增加了非法开盖的难度，同时也就保证了相关设备不被非法修改参数和破坏。

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，安装有监控模块、指纹锁及数据采集远传系统，其中指纹锁，在非指定人员操作时，指纹锁无法打开，避免设备被非法操作；浸水探测器，在箱体发生进水后可即刻远传报警，以及时维修；摄像头，可不打开箱盖即可远程观察设备运行情况，便于巡视；燃气探测器，发生泄漏时可及时远传报警，以及时维修；数据采集远传系统，可采集设备工作状况、报警等参数并上传，便于数据统计及管理。

附图说明

图1为本发明的主视图(局部剖视)；

图2为本发明的俯视图(未安装上盖)；

图3为本发明的俯视图(上盖闭合状态)；

图4为本发明的放空管结构示意图；

图5为本发明的仪表箱结构示意图。

图中各部位名称见表一：

表一：主要零部件表

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。需要说明的是，本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。

一种智能埋地式管道发电装置，包括上箱体、下箱体2、发电模块及监控模块，其中上箱体顶部开口并铰装连接有上盖18，上箱体的底部固接下箱体，上箱体与下箱体的连接处密封隔离，上箱体的侧壁上固设监控模块，且上箱体连通有设置在管道发电装置外部的放空管；下箱体上密封安装有连接板，连接板的底面固定悬挂有设置在下箱体内部的发电模块；下箱体外壁上固接有进口连管及出口连管，该进口连管及出口连管均与发电模块连通，且进口连管与出口连管上还连通有并联设置在下箱体外部并设有旁通阀门47的旁路连管。

而且，发电模块包括管道发电机、阀口板、筒体、滤芯及多根固定杆，其中固定杆及滤芯的顶端均与视窗板的底面固接，固定杆及滤芯的底端均与阀口板顶面固接；阀口板的底面轴向固接筒体，该筒体内同轴固接管道发电机；管道发电机的动力输入端向上穿透阀口板并延伸至滤芯内部。

而且，监控模块包括开盖传感器、燃气探测器、浸水探测器、照明灯及摄像头。

为了更清楚地描述本发明的具体实施方式，下面提供一种实施例：

本发明的一种智能埋地式管道发电装置，该发电装置整体结构如图1、图2、图3所示，放空管如图4，综合仪表如图5所示，主要零部件见表一，主要由上箱体、下箱体、发电模块、放空管、智能仪表等组成，外接仪表箱。

上箱体32上部安装有上盖，箱体和上盖采用合页22连接，为单侧开启式，开启侧焊接有隐形拉手53，方便提起上盖且外观美观。上盖通过非标螺栓与上箱体32固定。上盖四周装有密封框15，在箱体关闭状态时上盖与上箱体32接缝处被密封条填实，达到密封防水防泄漏功能。上盖安装有指纹锁19，非指定管理人员无法打开，避免上盖被非法打开。指纹锁19内部安装有应急开关，在紧急情况或指纹锁遭到破坏无法正常工作时，可通用使用专用工具开启应急开关，进而开启上盖。

上盖中部设置有筋板17，在增重不多的情况下可提高上盖刚度，增加可承重量。

上盖和上箱体32间安装有弹簧顶杆21，便于开启和固定上盖，在检维修时阻止上盖回落，确保操作人员安全。

上盖上设置有锁套16，上箱体32上设置有锁套连接板55，通过螺栓可实现上盖的压紧固定密封。

上箱体32四周设置有箱体外框27，在调压箱位于硬质路面时，可保护上盖四周不被路面挤压而影响开盖。箱体外框27上设置有泄水孔57，避免上盖四周积水。

上箱体32中安装有视窗54。在视窗框26内安装视窗板23和视窗把手56，四周嵌有密封圈24。视窗板采用轻质无色透明高强度材料制成。视窗整体由压紧扳手25固定在上箱体 32中，对内部设备形成一道隔层，可防止水和尘土进入下部空间，同时亦可防止泄漏的燃气进入视窗与上盖中的空间。视窗54与上盖组成两道密封，提高了安全性。

上箱体32四周设置有呼吸连管13、信号连管30，可分别用于安装呼吸阀14、仪表连线等。

呼吸连管13上安装有呼吸阀14，可确保在内部设备发生燃气泄漏时燃气可以及时通过呼吸阀及相连的金属软管进入高出地面四米的放空管逸散到大气中去。呼吸阀的安装消除了因内部燃气泄漏使视窗和上盖承受燃气压力在检维修开启上盖时燃气喷出发生危险的隐患；采用呼吸阀可以使得泄漏的燃气流出箱体而外部的潮湿空气无法流入，避免形成空气燃气混合气体，降低了潜在的爆炸危险，同时也避免了内部空气潮湿造成的设备锈蚀。

上箱体32和下箱体通过紧固螺栓48连接固定，在连接处夹有密封垫33以达到密封防水功能。

下箱体主要由进口阀门5、进口连管4、出口连管38、出口阀门39、下底板1、连接板34等组成。在下箱体进出口管上设置有筋板3，以提高整体强度，避免因管网沉降增大进出口管与箱体焊缝间的拉力使焊缝断裂的风险。

下箱体内安装发电模块，发电模块主要由连接板43及安装在其上的仪表及仪表盒和安装在其下的过滤及发电装置。

连接板43通过紧固螺母45连接固定在下箱体上，通过密封圈11实现密封。

连接板43上安装差压计42、压力表41、阀门44、吊环46、仪表盒40等。

差压计42高低取压口跨接在滤芯35两侧，当滤芯35发生堵塞时滤芯两侧产生压降，差压计42显示读数。通过读数可判断滤芯清洁程度以及时更换滤芯。

压力表41可就地显示内部压力。

阀门44与内部相通，可在测试和检维修时提供气体进出通道。

吊环46为安装和检维修时整体起吊提供起吊点。

仪表盒40内置调压稳压模块及蓄电池，可将管道发电机7运转发出的电能进行调压稳压并对蓄电池充电，同时可综合显示充放电电压及电量等参数。该仪表盒为防爆型。

连接板43下安装固定杆8。固定杆8同时连接固定阀口板37及压紧滤芯35。

连接板43与阀口板37间安装线缆连管36，可将管道发电机7的电缆接至仪表盒40内。

阀口板37下焊接有筒体6，内部安装管道发电机7，管道发电机7与阀口板37间通过螺栓10连接固定，中间放置密封圈9和密封圈12实现两者间的密封，管道发电机7外壳与燃气隔离。

上箱体32上设置有开盖传感器20，可在综合仪表64处设置报警限制，在未解除报警限制时上盖被打开，系统视为非法开盖远传报警，以提示管理部门。

下箱体上设置有浸水探测器52。在因上盖和视窗54未压紧而致进水时，综合仪表64可通过浸水探测器52探测到箱体进水，进而远传报警，以提示管理部门进行维修。

上箱体32内安装有照明灯29，在夜间操作时可提供照明，便于人员操作。

上箱体32内安装有综合接线盒49，可将开盖传感器20、照明灯29、仪表盒40、浸水探测器52的线缆接入，并通过信号连管30通过管线连接至综合仪表64。

综合接线盒49内集成安装摄像头50和燃气探测器51。

摄像头50可对仪表室内运行情况进行监控并上传，并可对非法操作进行取证。

在内部发生燃气泄漏时，综合仪表64可通过51燃气泄漏探测器实时显示仪表室内燃气浓度，并可设置报警值，报警时可进行远传，以通知管理部门维修。

调压箱配套有放空管61，采用金属软管与箱体相连。

放空管61上安装有仪表箱60，内置综合仪表64。连管接口59可与呼吸连管13相连，实现箱体内气压平衡，与信号连管30相连，内穿仪表信号线等。

放空管61在竖立后，顶端管口高出地面四米，内部泄漏的燃气可逸散到高空，确保设备周边安全。

仪表箱60上安装有箱门63，并配有指纹锁62，便于安全管理。仪表箱可安装在放空管上，也可单独安装在独立的支架上。

仪表箱60内安装综合仪表64，该仪表具有以下特点：

1、内部的集成电子仪表为整体型，可接多路信号，如开关量信号、压力、泄漏报警等信号，可实时显示在液晶屏上；

2、可以设定记录频率并存储记录到的参数，并存储操作记录，可对存储的参数和操作记录的读取和删除设定相关权限，方便查看和确保数据真实；

3、设有数据接口，可连接移动存储设备和计算机，方便导出数据和修改系统参数；

4、可外接信号线亦可通过外接设备以无线方式远传至监控室计算机，在设备运行状况出现异常和相关参数达到设定值时，可在集成仪表和监控室计算机上实现声光报警提示；

5、每台集成仪表具有唯一的硬件数字签名，确保修改参数只能由指定的专业人员在集成仪表或连接的计算机上操作。

本发明的工作原理为：

来自管网的燃气自进口汇管及进口阀门进入管道发电装置下箱体，经发电模块滤芯过滤后进入管道发电机，再经出口管及出口阀门进入后续管网。管道发电机在流动的管道燃气的带动下运转发电，电能经调压后储存在蓄电池中，同时经稳压后输送至用电仪表实现稳定供电。设备出现故障需维修时开启旁通阀门并关闭进出口阀门，在维修期间不影响整体通气。

数据采集系统包含开盖传感器、浸水探测器、摄像头、燃气探测器等，可实现非法开盖报警、进水报警、泄漏报警、实时监控、参数上传等功能。

最后，本发明优选的，管道发电机、开盖传感器、指纹锁、差压计、压力表、综合接线盒、摄像头、燃气探测器、浸水探测器及综合仪表均采用现有技术中的成熟产品。

本发明的未尽述之处均采用现有技术中的成熟产品及成熟技术手段。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。