本技术涉及天然气输气管线保护，具体涉及一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统。
背景技术：
1、气液联动执行机构是一种安装在天然气输气管线上的阀门驱动装置，破管保护电子单元作为气液联动执行机构的一个重要附件，其作用是实时监测天然气管线的压力和压降速率，如果天然气管线出现异常，压力或压降速率超过设定值，则破管保护电子单元发出电信号，驱动执行器关闭阀门，保护管线。因此，破管保护功能的可靠性直接影响输气管道的安全。
2、破管保护测试主要内容包括三部分:参数检查、阀控功能测试和压降速率测试；对于参数检查：目前对于设备基本参数、控制参数、现管道压力值等重要信息未进行采集。在以往的测试中，运维人员需要在设备oled显示屏上逐一点出相关数据进行确认，据统计完成1次检查用时8分钟，效率低下。更关键的是，当执行机构在巡检周期外出现异常时，调控中心和运维人员无法第一时间掌握现场真实情况，安全管控能力低。(例1，气矿调控中心发现某井站阀门异常动作，运维人员到现场进行检查，由于内置电池电压不足，无法唤醒lbp电控箱，管线异常记录查看失败；例2，运维人员在周期巡检中发现某出站气液联动执行机构“阀门控制”未就绪，由于时间过长，难以追寻原因。)
3、对于阀控功能测试：在以往的测试中，采用调整控制参数的测试方法，将“阀控高限”设置为略低于运行压力值和将“阀控低限”设置为略高于运行压力值，以触发高/低压切断保护功能。测试操作程序繁琐，据统计完成1次测试用时8分钟。同时整个测试为静态测试，未模拟真实管道压力动态变化趋势，不利于后期数据的分析。
4、对于压降测试：在以往的测试中，采用人为缓慢松开连接引压管的卡套接头螺母，使引压管内截存的天然气从松开的卡套缝隙间泄漏，从而引起压力的下降，据统计完成1次测试需要用时14分钟。该测试方法无法准确模拟压降速率，测试误差大，测试结果仅支持作定性结论，无法作定量结论，同时存在较高的安全风险。
5、现有技术在进行破管保护电子单元的测试时存在安全管控能力低、无法准确模拟压降速率，测试误差大，测试结果仅支持作定性结论，无法作定量结论，同时存在较高的安全风险的缺陷。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题是：现有技术在进行破管保护电子单元的测试时存在安全管控能力低、无法准确模拟压降速率，测试误差大，测试结果仅支持作定性结论，无法作定量结论，同时存在较高的安全风险的缺陷；本实用新型目的在于提供一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，通过电流信号发生器或类似设备向lbp电控箱输出电流信号，以电流信号代替压力信号触发破管保护功能动作，不需要人工调整联动执行机构的控制参数，同通过物联网网关向压力变送器输出电流信号对压力变送器实现精准控制，能够准确模拟压降速率，减小测试误差，支持定量的测试结果。
2、本实用新型通过下述技术方案实现：
3、本实用新型提供一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，包括：
4、压力变送器，设置在气液联动执行机构上，压力变送器与仪表柜中的数据采集器电连接用于进行相互通信，
5、可调标准电流源，与压力变送器电连接，所述可调标准电流源用于改变压力变送器的压力；
6、隔离器，设置在电气控制柜中并与电气控制柜的cpu主板电连接，隔离器还与数据采集器电连接，数据采集器中的采集数据通过隔离器发送至cpu主板；
7、物联网网关，设置在仪表柜中，物联网网关与数据采集器电连接，物联网网关还与cpu主板进行串口通信。
8、本方案以原有的气液联动执行机构为基础进行改进，将气液联动执行机构原有的压力传感器替换为压力变送器，并在仪表柜中的设置物联网网关，通过物联网网关控制压力变送器的压力对联动执行机构进行破管保护功能测试，不需要人工调整联动执行机构的控制参数，同通过物联网网关向压力变送器输出电流信号对压力变送器实现精准控制，能够准确模拟压降速率，减小测试误差，支持定量的测试结果。
9、隔离器用于实现采集数据的数模信号转换；物联网网关通过仪表柜中的数据采集器向压力变送器强制输出信号，压力变送器通过数据采集器和隔离器反馈信号至cpu主板。
10、进一步优化方案为，还包括避雷器，设置在仪表柜中，避雷器电连接在数据采集器与压力变送器之间。
11、进一步优化方案为，还包括直流电源，设置在电气控制柜中，用于给隔离器供电。由于隔离器需要独立的直流供电电源，因此本方案在电气控制柜中设置24v的直流电源专门用于给隔离器供电。
12、进一步优化方案为，还包括信号发生器或hart手操器，用于直接向压力变送器发送控制信号。对于在现场的检测人员，可以通过信号发生器或hart手操器直接向压力变送器发送控制信号，直接进行气液联动执行机构破管保护功能的定量测试。
13、进一步优化方案为，所述物联网网关与cpu主板之间通过rs485串口进行通信。(rs485串口为气液联动执行机构中自带的通信串口，考虑到测试系统的兼容性，使用rs485串口实现物联网网关与cpu主板之间的通信)
14、进一步优化方案为，所述压力变送器连接在电气控制柜前端，且压力变送器与天然气管线相连，压力变送器用于将管线压力传感到电气控制柜，所述可调标准电流源外接在仪表柜的接线端处。
15、由于气液联动执行机构原有的压力传感器结构中不带仪表接线端，原有连接方式需要改进，可以通过断开cpu主板上压力信号输入端接线，然后外接可调标准电流源进行测试；还可以在压力变送器至cpu主板间增加不锈钢防爆接线盒，在接线盒接线端处外接可调标准电流源进行测试；作为一种优选，所述可调标准电流源外接在仪表柜的接线端处进行测试，无需打开cpu控制主板，安全性高，并且不要求测试设备具备防爆性能，可采用多功能信号发生器，hart手操器，物联网网关等多形式实现，适用性高。
16、进一步优化方案为，还包括就地显示器和工控机采集器，所述就地显示器设置在电气控制柜上，用于就地显示压力变送器的采集数据，所述工控机采集器与物联网网关电连接，用于远程显示压力变送器的采集数据。
17、进一步优化方案为，还包括屏蔽铠装控制电缆，压力变送器与数据采集器之间、数据采集器与隔离器之间、以及数据采集器与物联网网关之间均通过屏蔽铠装控制电缆连接。
18、进一步优化方案为，所述可调标准电流源包括：电流源i、电源电压vdd、固定电压源v、晶体管p1、三极管q1、三极管q2和外接电阻r1，
19、电流源i的负极连接电源电压vdd，电流源i的正极连接三极管q1的集电极，三极管q1的发射极与固定电压源v的正极连接，三极管q1的基极分别与三极管q1的集电极和三极管q2的基极连接，三极管q2的集电极与晶体管p1的漏极相连接，pmos晶体管p1的栅极与pmos晶体管p1的漏极相连接，晶体管p1的源极接电源电压vdd，三极管q2的发射极与外接电阻r1的一端连接，外接电阻r1的另一端与固定电压源v的负极连接，固定电压源v1的负极接地。
20、进一步优化方案为，可调标准电流源的电源电压vdd与固定电压源v1的负极外接在仪表柜的接线端处。
21、本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
22、1.本实用新型提供一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，以原有的气液联动执行机构为基础进行改进，将气液联动执行机构原有的压力传感器替换为压力变送器，并在仪表柜中的设置物联网网关，通过物联网网关控制压力变送器的压力对联动执行机构进行破管保护功能测试，不需要人工调整联动执行机构的控制参数，同通过物联网网关向压力变送器输出电流信号对压力变送器实现精准控制，能够准确模拟压降速率，减小测试误差，支持定量的测试结果。
23、2.本实用新型提供一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，通过将气液联动执行机构原有的压力传感器替换为压力变送器，并配置配套的和数据传输装备(物联网网关、隔离器和避雷器等)，便于实现对气液联动执行机构破管保护功能的远程、定量测试。
24、3.本实用新型提供一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，测试过程中也不需要打开cpu主板，安全性高；解决了破管保护功能测试中存在的难点问题，完善了场站工艺控制与数据采集覆盖率，提升了关键设备安全管控能力，提高了执行机构运维工作效率和质量。
1.一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，还包括避雷器，设置在仪表柜中，避雷器电连接在数据采集器与压力变送器之间。
3.根据权利要求1所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，还包括直流电源，设置在电气控制柜中，用于给隔离器供电。
4.根据权利要求1所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，还包括信号发生器或hart手操器，用于直接向压力变送器发送控制信号。
5.根据权利要求1所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，所述物联网网关与cpu主板之间通过rs485串口进行通信。
6.根据权利要求1所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，所述压力变送器连接在电气控制柜前端，且压力变送器与天然气管线相连，压力变送器用于将管线压力传感到电气控制柜，所述可调标准电流源外接在仪表柜的接线端处。
7.根据权利要求1所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，还包括就地显示器和工控机采集器，所述就地显示器设置在电气控制柜上，用于就地显示压力变送器的采集数据，所述工控机采集器与物联网网关电连接，用于远程显示压力变送器的采集数据。
8.根据权利要求2所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，还包括屏蔽铠装控制电缆，压力变送器与数据采集器之间、数据采集器与隔离器之间、以及数据采集器与物联网网关之间均通过屏蔽铠装控制电缆连接。
9.根据权利要求6所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，所述可调标准电流源包括：电流源i、电源电压vdd、固定电压源v、晶体管p1、三极管q1、三极管q2和外接电阻r1，
10.根据权利要求9所述的一种天然气输气管线破管保护功能的测试系统，其特征在于，可调标准电流源的电源电压vdd与固定电压源v1的负极外接在仪表柜的接线端处。
