危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由氣體檢測(cè)系統(tǒng)、以及與氣體檢測(cè)系統(tǒng)依次連接的信息傳輸系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成。本系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)?；沸孤┑娜嫣綔y(cè)及環(huán)境溫度等的檢測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、傳輸實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警，運(yùn)用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了維護(hù)?；愤\(yùn)輸傘程探測(cè)、監(jiān)測(cè)與跟蹤，從而減少和避免事故的發(fā)生，避免和降低事故危害，提高了危化品運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?br> 【專利說(shuō)明】危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及危險(xiǎn)化學(xué)氣體，具體是指危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，易燃、易爆、有毒氣體及液體的種類和應(yīng)用范圍都得到了增加。在化工、石油、染料以及其他行業(yè)中就有許多有害物質(zhì)，如液化石油氣、氨、氯、硫化氫、二氧化硫及酒精等，如果在生產(chǎn)或運(yùn)輸過(guò)程中由于操作失誤或其他原因，致使這些危險(xiǎn)性物質(zhì)泄漏出來(lái)，由于氣體本身存在的擴(kuò)散性，發(fā)生泄漏后，在外部風(fēng)力和內(nèi)部濃度梯度的作用下，氣體會(huì)沿地表擴(kuò)散，在事故現(xiàn)場(chǎng)形成燃燒爆炸或毒害危險(xiǎn)區(qū)。為了增強(qiáng)運(yùn)輸安全性，同內(nèi)外對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛實(shí)行監(jiān)管，主要針對(duì)車輛行駛狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。在圈外也有針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸?shù)幕贕IS平臺(tái)的危險(xiǎn)性評(píng)估研究，以此作為運(yùn)輸路徑的選擇依據(jù)。目前，國(guó)內(nèi)中集集團(tuán)應(yīng)用的基于MEMS傳感器的集裝箱監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很好地監(jiān)測(cè)了運(yùn)輸過(guò)程中氣體濃度和溫濕度、罐內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品的壓力和液位、罐體的空間姿態(tài)和加速度以及閥件腔腔體的開合狀態(tài)等信息。為了進(jìn)一步提高氣體濃度監(jiān)測(cè)的可靠性，設(shè)計(jì)采用雙傳感器相互監(jiān)測(cè)，以防因單傳感器失靈造成的誤報(bào)警，并且設(shè)計(jì)注重?cái)?shù)據(jù)處理融合精度，從而加強(qiáng)報(bào)警準(zhǔn)確性。因此設(shè)計(jì)首先確定了安裝位置，然后結(jié)合DSP和無(wú)線傳輸技術(shù)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力以及傳輸?shù)募皶r(shí)性，對(duì)泄漏情況全面及時(shí)監(jiān)測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供具有可以實(shí)現(xiàn)危化品泄漏的全面探測(cè)及環(huán)境溫度等的檢測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、傳輸實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警的危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方案如下:危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由氣體檢測(cè)系統(tǒng)、以及與氣體檢測(cè)系統(tǒng)依次連接的信息傳輸系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成。
[0005]所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)主要由單片機(jī)TMS320F2812，以及與單片機(jī)TMS320F2812連接的電源電路，短時(shí)存儲(chǔ)、緩沖電路，溫度傳感器，JTAG接口構(gòu)成，所述單片機(jī)TMS320F2812還依次連接有調(diào)理電路、氣體傳感器，所述單片機(jī)TMS320F2812與信息傳輸系統(tǒng)連接。
[0006]所述信息傳輸系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸器或\和RS232數(shù)據(jù)線，所述無(wú)線傳輸器和RS232數(shù)據(jù)線均與單片機(jī)TMS320F2812連接，所述無(wú)線傳輸器和RS232數(shù)據(jù)線還與報(bào)警系統(tǒng)連接。
[0007]所述報(bào)警系統(tǒng)主要由連接無(wú)線傳輸器或RS232數(shù)據(jù)線的PIC單片機(jī)、以及與PIC單片機(jī)連接的顯示器、聲光報(bào)警器、存儲(chǔ)器構(gòu)成。
[0008]所述氣體傳感器為可燃?xì)怏w傳感器。
[0009]根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品常壓鐵路罐車罐體常見缺陷調(diào)查、常見泄漏事故調(diào)查以及有害氣體運(yùn)輸過(guò)程中泄漏擴(kuò)散的分析可得知:?；沸孤┒喟l(fā)原因主要有罐體焊縫撕裂、罐內(nèi)內(nèi)加強(qiáng)圈老化、罐體酸堿腐蝕造成的罐體漏洞等，并且在泄漏監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，泄漏擴(kuò)散多以大于環(huán)境空氣密度的重氣擴(kuò)散為主。由此可見，對(duì)于安裝點(diǎn)的位置的確定要既實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)測(cè)目的，又能對(duì)易發(fā)生泄漏點(diǎn)如罐體焊縫、閥門進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并且需要考慮到氣體密度、風(fēng)向等因素。在列車行進(jìn)過(guò)程中，由于風(fēng)力作用，泄露氣體會(huì)隨風(fēng)向方向擴(kuò)散。又由于多數(shù)危險(xiǎn)氣體密度大于空氣，即所謂的重氣，擴(kuò)散時(shí)，會(huì)有向。
[0010]地表擴(kuò)散的趨勢(shì)，因此可燃?xì)怏w傳感器的安裝點(diǎn)位置都位于罐尾下風(fēng)處，并且在易泄漏點(diǎn)(罐體兩側(cè)焊縫和罐頂安全閥)下方，一般，安裝3個(gè)點(diǎn)可以全面監(jiān)測(cè)整個(gè)罐體的泄漏情況。
[0011]本發(fā)明采用單片機(jī)TMS320F2812為核心，可完成對(duì)I個(gè)監(jiān)測(cè)報(bào)警點(diǎn)的兩路氣體濃度采集、一路環(huán)境溫度數(shù)據(jù)采集、采集后的數(shù)據(jù)處理、控制執(zhí)行結(jié)構(gòu)、與報(bào)警系統(tǒng)通信等功能，自身構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所在安裝點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)測(cè)。報(bào)警系統(tǒng)由PIC單片機(jī)、顯示器、聲光報(bào)警器組成的二次儀表機(jī)實(shí)現(xiàn)，主要負(fù)責(zé)與單片機(jī)TMS320F2812進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、聲光報(bào)警、濃度顯示功能，以便操作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果采取有效措施，以防止可燃?xì)怏w的泄漏，杜絕事故隱患。
[0012]可燃?xì)怏w傳感器，可以通過(guò)可燃?xì)怏w傳感器感知周圍空氣中可燃?xì)怏w的濃度值，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)使電路能夠識(shí)別。
[0013]溫度傳感器，可燃?xì)怏w傳感器受其工作環(huán)境中的溫度的影響比較大，故需要測(cè)得周圍環(huán)境中的溫度，進(jìn)而對(duì)氣體傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)危化品泄漏的全面探測(cè)及環(huán)境溫度等的檢測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、傳輸實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警，運(yùn)用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了維護(hù)?；愤\(yùn)輸傘程探測(cè)、監(jiān)測(cè)與跟蹤，從而減少和避免事故的發(fā)生，避免和降低事故危害，提高了?；愤\(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃?。該系統(tǒng)對(duì)于危化品的陸路運(yùn)輸有很好的適用性，為工控現(xiàn)代化及現(xiàn)代化物流提供了一種安全的解決方案。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例一
如圖1所示。
[0017]危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由氣體檢測(cè)系統(tǒng)、以及與氣體檢測(cè)系統(tǒng)依次連接的信息傳輸系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成。
[0018]所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)主要由單片機(jī)TMS320F2812，以及與單片機(jī)TMS320F2812連接的電源電路，短時(shí)存儲(chǔ)、緩沖電路，溫度傳感器，JTAG接口構(gòu)成，所述單片機(jī)TMS320F2812還依次連接有調(diào)理電路、氣體傳感器，所述單片機(jī)TMS320F2812與信息傳輸系統(tǒng)連接。
[0019]所述信息傳輸系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸器或\和RS232數(shù)據(jù)線，所述無(wú)線傳輸器和RS232數(shù)據(jù)線均與單片機(jī)TMS320F2812連接，所述無(wú)線傳輸器和RS232數(shù)據(jù)線還與報(bào)警系統(tǒng)連接。
[0020]所述報(bào)警系統(tǒng)主要由連接無(wú)線傳輸器或RS232數(shù)據(jù)線的PIC單片機(jī)、以及與PIC單片機(jī)連接的顯示器、聲光報(bào)警器、存儲(chǔ)器構(gòu)成。
[0021]所述氣體傳感器為可燃?xì)怏w傳感器。
[0022]根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品常壓鐵路罐車罐體常見缺陷調(diào)查、常見泄漏事故調(diào)查以及有害氣體運(yùn)輸過(guò)程中泄漏擴(kuò)散的分析可得知:?；沸孤┒喟l(fā)原因主要有罐體焊縫撕裂、罐內(nèi)內(nèi)加強(qiáng)圈老化、罐體酸堿腐蝕造成的罐體漏洞等，并且在泄漏監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，泄漏擴(kuò)散多以大于環(huán)境空氣密度的重氣擴(kuò)散為主。由此可見，對(duì)于安裝點(diǎn)的位置的確定要既實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)測(cè)目的，又能對(duì)易發(fā)生泄漏點(diǎn)如罐體焊縫、閥門進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)，并且需要考慮到氣體密度、風(fēng)向等因素。在列車行進(jìn)過(guò)程中，由于風(fēng)力作用，泄露氣體會(huì)隨風(fēng)向方向擴(kuò)散。又由于多數(shù)危險(xiǎn)氣體密度大于空氣，即所謂的重氣，擴(kuò)散時(shí)，會(huì)有向。
[0023]地表擴(kuò)散的趨勢(shì)，因此可燃?xì)怏w傳感器的安裝點(diǎn)位置都位于罐尾下風(fēng)處，并且在易泄漏點(diǎn)(罐體兩側(cè)焊縫和罐頂安全閥)下方，一般，安裝3個(gè)點(diǎn)可以全面監(jiān)測(cè)整個(gè)罐體的泄漏情況。
[0024]本發(fā)明采用單片機(jī)TMS320F2812為核心，可完成對(duì)I個(gè)監(jiān)測(cè)報(bào)警點(diǎn)的兩路氣體濃度采集、一路環(huán)境溫度數(shù)據(jù)采集、采集后的數(shù)據(jù)處理、控制執(zhí)行結(jié)構(gòu)、與報(bào)警系統(tǒng)通信等功能，自身構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所在安裝點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)測(cè)。報(bào)警系統(tǒng)由PIC單片機(jī)、顯示器、聲光報(bào)警器組成的二次儀表機(jī)實(shí)現(xiàn)，主要負(fù)責(zé)與單片機(jī)TMS320F2812進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、聲光報(bào)警、濃度顯示功能，以便操作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果采取有效措施，以防止可燃?xì)怏w的泄漏，杜絕事故隱患。
[0025]可燃?xì)怏w傳感器，可以通過(guò)可燃?xì)怏w傳感器感知周圍空氣中可燃?xì)怏w的濃度值，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)使電路能夠識(shí)別。
[0026]溫度傳感器，可燃?xì)怏w傳感器受其工作環(huán)境中的溫度的影響比較大，故需要測(cè)得周圍環(huán)境中的溫度，進(jìn)而對(duì)氣體傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
[0027]如上所述，則能很好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:主要由氣體檢測(cè)系統(tǒng)、以及與氣體檢測(cè)系統(tǒng)依次連接的信息傳輸系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成； 所述氣體檢測(cè)系統(tǒng)主要由單片機(jī)TMS320F2812，以及與單片機(jī)TMS320F2812連接的電源電路，短時(shí)存儲(chǔ)、緩沖電路，溫度傳感器，JTAG接口構(gòu)成，所述單片機(jī)TMS320F2812還依次連接有調(diào)理電路、氣體傳感器，所述單片機(jī)TMS320F2812與信息傳輸系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述信息傳輸系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸器或\和RS232數(shù)據(jù)線，所述無(wú)線傳輸器和RS232數(shù)據(jù)線均與單片機(jī)TMS320F2812連接，所述無(wú)線傳輸器和RS232數(shù)據(jù)線還與報(bào)警系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述報(bào)警系統(tǒng)主要由連接無(wú)線傳輸器或RS232數(shù)據(jù)線的PIC單片機(jī)、以及與PIC單片機(jī)連接的顯示器、聲光報(bào)警器、存儲(chǔ)器構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3中任意一項(xiàng)所述的危險(xiǎn)化學(xué)氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體傳感器為可燃?xì)怏w傳感器。
【文檔編號(hào)】G08B21/12GK103544814SQ201210240869
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】賀昶明 申請(qǐng)人:成都科盛石油科技有限公司