一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统

文档序号:131205 发布日期:2021-10-22 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统 (Safety early warning system applied to industrial gas storage tank of chemical enterprise ) 是由 章忠韶 刘智 于 2021-05-21 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统,其包括用于存放储存罐的预警箱,预警箱中安装有第一温度传感器、气体传感器、摄像器、湿度传感器、处理器、力传感器和限位件。每两个力传感器构成一组,每组力传感器之间设置有一个限位件,若干限位件均匀分布在储存罐的外周侧。当储存罐倾倒时,与限位件接触,改变力传感器的受力,触发预警,便于对储存罐的竖直状态进行检测,降低因储存罐倾倒而发生气体泄漏或储存罐爆炸的概率。本申请具有便于提高储存罐的使用安全性的效果。(The application relates to a be applied to chemical enterprise industrial gas holding vessel&#39;s safety precaution system, its early warning case including being used for depositing the holding vessel installs first temperature sensor, gas sensor, camera, humidity transducer, treater, force sensor and locating part in the early warning case. Every two force sensors constitute a set of, are provided with a locating part between every group force sensor, and a plurality of locating parts evenly distributed are at the periphery side of holding vessel. When the holding vessel emptys, contact with the locating part, change force sensor&#39;s atress, trigger the early warning, be convenient for detect the vertical state of holding vessel, reduce because of the holding vessel emptys the probability that takes place gas leakage or holding vessel explosion. This application has the effect of the safety in utilization of being convenient for improve the holding vessel.)

一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统

技术领域

本申请涉及工业气体安全的领域,尤其是涉及一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统。

背景技术

工业气体是一种瓶装压缩液态气体,在常温常压下呈气态,且气体种类繁多,主要用于各种工业制造方面,较为常见的工业气体有氧气、氮气、氩气和氢气等。储存罐是一种用于容纳或盛装工业气体的罐体,通过加压手段将工业气体注入储存罐,使工业气体在储存罐内呈液态。由于工业气体大部分对人体均有危害性,例如剧毒气体的毒性、易燃气体的易燃易爆性和不燃气体的窒息性,因此工业气体的储存、运输和使用均需要格外注意,保证安全。

为了提高工业气体使用的安全性,相关技术中有申请号为2017111099584的专利,公开了一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统,其包括设置在存储罐上的感应终端和喷淋降温单元,感应终端包括第一温度传感器、气体浓度传感器、气体压力传感器和扬声报警模块;喷淋降温单元包括温控开关、声控开关、气体压力开关和用于控制喷淋出水龙头开闭的电磁阀。当存储罐的温度升高或者内部压力增大时,通过温控开关和气体压力开关启动电磁阀,喷淋出水龙头喷出冷却水降低存储罐的温度,使存储罐不易爆炸,提高安全性,达到预警效果。

针对上述中的相关技术,发明人认为存储有工业气体的存储罐的爆炸原因有多种,仅对存储罐的气体泄漏、温度和压力进行预警,不易保证存储罐的使用安全性。

发明内容

为了便于提高储存罐的使用安全性,本申请提供一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统。

本申请提供的一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统采用如下的技术方案:

一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统,包括用于存放储存罐的预警箱,所述预警箱的一竖直侧转动设置有转动门,所述预警箱的内壁上安装有用于检测预警箱内部温度的第一温度传感器、用于检测预警箱内工业气体浓度的气体传感器、用于拍摄储存罐上压力表的影像的摄像器、用于检测预警箱内部湿度的湿度传感器和处理器;

所述处理器与第一温度传感器、气体传感器、摄像器和湿度传感器均连接;所述处理器用于获取第一温度传感器检测的内部温度值、气体传感器检测的浓度值、摄像器拍摄的影像和湿度传感器检测的湿度值;

所述处理器还用于在内部温度值超过预设的内部温度阈值时输出第一温度报警信号、在浓度值超过预设的浓度阈值时输出浓度报警信号、在影像超过预设的影像阈值时输出影像报警信号和在湿度值超过预设的湿度阈值时输出湿度报警信号;

所述预警箱内壁上安装有与所述处理器连接的报警器,用于在接收到第一温度报警信号、浓度报警信号、影像报警信号或湿度报警信号时进行报警;

所述预警箱内设有若干两两一组相对设置的力传感器,相对设置的两个所述力传感器之间可拆卸连接有限位件,若干所述限位件均匀分布在储存罐的外周侧;所述力传感器用于生成拉力值,所述力传感器与处理器连接,所述处理器用于接收拉力值并在拉力值超过预设的拉力阈值时输出拉力报警信号;所述报警器用于在接收到拉力报警信号时进行报警。

通过采用上述技术方案,第一,储存罐存放在预警箱中,能够有效避免储存罐受到阳光直射,也能够降低储存罐受到腐蚀、外界杂物撞击和外界杂物污染的概率,便于提高储存罐的使用寿命和使用安全性;

第二,第一温度传感器、气体传感器、摄像器、湿度传感器、处理器、报警器和力传感器均安装在预警箱上,而没有与储存罐连接,便于减少储存罐上设备的数量,储存罐结构简单,易于保证储存罐的使用安全性。且可以更换预警箱中的储存罐,上述检测设备仍可以继续使用,节省成本。此外,由于检测设备不需要跟随储存罐移动,因此不易损坏,检测的精确度更高,使用寿命更长;

第三,除了对储存罐的所处环境中的温度、储存罐的压力和气体泄漏进行预警外,湿度传感器能够对储存罐所处环境中的湿度进行预警,避免储存罐所处环境中的湿度过大,腐蚀储存罐导致气体泄漏;力传感器成组设置,同组力传感器之间设置有限位件,若干限位件将储存罐围在中间,便于对储存罐的竖直状态进行预警。当储存罐发生倾斜时,储存罐与某一个限位件接触,改变力传感器的受力,触发报警器报警;便于避免储存罐倾斜或倾倒导致气体泄漏或其他杂质进入到储存罐中引发爆炸,从而便于提高储存罐的使用安全性。

可选的,所述处理器连接有存储器,所述存储器用于储存对应预警箱中储存罐的编号、首次使用时间和总使用时间;所述处理器用于获取首次使用时间和总使用时间,并根据当前时间和总使用时间得出对应储存罐的剩余使用时间,在剩余使用时间小于预设的寿命阈值时,输出寿命报警信号;

所述报警器用于在接收到寿命报警信号时进行报警。

通过采用上述技术方案,每个储存罐出产后均具有一定的使用寿命限制,当储存罐的剩余使用时间不足时,证明储存罐实际使用的时间较久,容易发生老化、破损等问题,此时进行报警,督促使用者及时更换储存罐,有助于提高储存罐的使用安全性。

可选的,所述处理器无线连接有用于安装在总控室中的报警装置;所述报警装置用于获取处理器输出的第一温度报警信号、浓度报警信号、影像报警信号、湿度报警信号、拉力报警信号和寿命报警信号,并在获取到第一温度报警信号、浓度报警信号、影像报警信号、湿度报警信号、拉力报警信号或寿命报警信号时进行报警。

通过采用上述技术方案,除了在预警箱上安装的报警器外,处理器远程连接有报警装置,报警装置安装在总控室中,便于储存罐使用者和储存罐监控者同时得知预警,从而保证预警能够被相关负责人得知,及时对储存罐进行处理,提高储存罐的使用安全性。

可选的,所述处理器连接有定位器,所述定位器用于生成对应预警箱的位置信息,并将位置信息传输给处理器;所述处理器用于将对应储存罐的编号和位置信息传输给报警装置。

通过采用上述技术方案,处理器实时将对应预警箱的位置信息传输给报警装置,便于相关负责人能够及时获知对应储存罐的位置。避免储存罐在运输过程中或者存储过程中无人值守,发生预警相关负责人无法及时得知储存罐的位置的情况发生,有助于提高储存罐的使用安全性。

可选的,所述预警箱的外壁上安装有第二温度传感器,所述第二温度传感器与处理器连接,用于检测预警箱外界温度并生成外界温度值;所述处理器用于接收外界温度值,并在外界温度值超过预设的外界温度阈值时,输出第二温度报警信号;

所述报警器和报警装置用于接收第二温度报警信号,并在获取第二温度报警信号时,进行报警。

通过采用上述技术方案,除了对预警箱内部的温度进行检测外,对预警箱外部的温度也进行检测,当外部温度值过高时,触发报警器和报警装置报警,有助于更早的得到温度预警,从而及时对预警箱内部的温度进行控制,使储存罐处于一个安全的使用环境中,提高储存罐的使用安全性。

可选的,所述限位件设置为金属链或金属杆。

通过采用上述技术方案,金属链或金属杆与储存罐接触后,能够有效将受到的外力传输给力传感器,从而提高预警的精确度。此外,金属链和金属杆与储存罐接触后,不易折断或大幅度弯折变形,有助于控制储存罐的倾斜角度,使储存罐不易倾倒,保证储存罐的安全性。

可选的,所述预警箱的竖直侧壁上开设有若干通风孔。

通过采用上述技术方案,有助于提高预警箱内的空气流通,使储存罐处于一个通风、阴凉且不受太阳直射的环境中,便于提高储存罐的使用安全性。

可选的,所述预警箱的下端转动设置有若干移动轮,所述预警箱的上端固定连接有起吊架。

通过采用上述技术方案,移动轮便于预警箱移动,起吊架便于移动预警箱,使人们可以直接通过运送预警箱搬运储存罐。便于预警箱始终处于储存罐的使用生命周期中,对储存罐的安全性进行全周期预警,提高储存罐的使用安全性。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

1.除了对储存罐的所处环境中的温度、储存罐的压力和气体泄漏进行预警外,对储存罐所处环境的湿度和储存罐的竖直状态进行预警,有助于充分对储存罐进行预警,便于提高储存罐的使用安全性;

2.储存罐存放在预警箱中,能够有效避免储存罐受到阳光直射,也能够降低储存罐受到腐蚀、外界杂物撞击和外界杂物污染的概率,便于提高储存罐的使用寿命和使用安全性;

3.设置有报警器和报警装置双重报警系统,便于预警信息被相关负责人员得知,从而对储存罐进行处理,提高储存罐的使用安全性。

附图说明

图1是本申请实施例的一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统的预警箱整体结构示意图;

图2是本申请实施例的一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统的预警箱内部结构视图;

图3是本申请实施例的一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统的框架图;

图4是本申请实施例的一种应用于化工企业工业气体储存罐的安全预警系统的预警箱内部的俯视图。

附图标记说明:0、储存罐;1、预警箱;11、转动门;12、第一温度传感器;13、气体传感器;14、摄像器;15、湿度传感器;16、力传感器;17、限位件;18、第二温度传感器;19、通风孔;2、处理器;3、报警器;4、存储器;5、报警装置;6、定位器;7、移动轮;8、起吊架。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种应用于化工企业工业气体储存罐0的安全预警系统。参照图1和图2,一种应用于化工企业工业气体储存罐0的安全预警系统包括用于存放储存罐0的预警箱1,预警箱1内部呈中空,一竖直侧转动设置有转动门11,便于工人将储存罐0放置到预警箱1中,具体的,转动门11通过合页实现与预警箱1的转动设置,且在本实施例中,转动门11的高度小于预警箱1的竖直高度。预警箱1的下端转动设置有若干移动轮7,便于对预警箱1进行搬运;预警箱1的上端固定连接有起吊架8,在本实施例中,起吊架8焊接在预警箱1的上表面。预警箱1的竖直侧壁上开设有若干通风孔19,便于预警箱1内部的通风透气,有利于降低工业气体泄漏后发生爆炸的概率,提高储存罐0的使用安全性。

参照图2和图3,预警箱1的内壁上安装有第一温度传感器12、气体传感器13、摄像器14、湿度传感器15和处理器2。第一温度传感器12用于检测预警箱1内部温度并生成内部温度值;气体传感器13用于检测预警箱1内工业气体浓度并生成浓度值,需要说明的是,工人根据预警箱1中储存罐0盛装的工业气体选择气体传感器13,例如储存罐0中盛装的是氢气,则气体传感器13对预警箱1内氢气的浓度进行检测,生成对应的氢气浓度值;摄像器14用于拍摄储存罐0上压力表的影像,因此为了便于摄像器14对储存罐0的压力表进行拍摄,工人在将储存罐0放入到预警箱1中时,应将储存罐0压力表的正面朝向摄像器14的摄像端,或者根据储存罐0压力表的位置调整预警箱1中摄像器14的位置;湿度传感器15用于检测预警箱1内部湿度并生成湿度值。

参照图2和图3,处理器2与第一温度传感器12、气体传感器13、摄像器14和湿度传感器15均连接,连接方式可以是有线连接或无线连接,例如光纤连接或蓝牙连接。处理器2可以是MCU或单片机,也可以是PLC控制系统。处理器2用于获取第一温度传感器12检测的内部温度值、气体传感器13检测的浓度值、摄像器14拍摄的影像和湿度传感器15检测的湿度值。处理器2还用于在内部温度值超过预设的内部温度阈值时输出第一温度报警信号;在浓度值超过预设的浓度阈值时输出浓度报警信号;在影像超过预设的影像阈值时输出影像报警信号;在湿度值超过预设的湿度阈值时输出湿度报警信号。

需要说明的是,内部温度阈值、浓度阈值、影像阈值和湿度阈值均人为设定,具体根据储存罐0的实际使用情况和储存罐0盛装的工业气体类型进行设定。旨在能够在储存罐0发生异常前,处理器2输出对应的报警型号。其中,储存罐0的实际使用情况包括储存罐0的壁厚、腐蚀程度和损坏程度。此外,例如内部温度阈值也可以结合储存罐0所处地理位置进行决定,如果储存罐0位于空气潮湿度较高的南方,则可以适当降低温度阈值,避免储存罐0因所处环境温度较高而内部气压发生变化,导致气体泄漏或爆炸异常。

另外,内部温度阈值、影像阈值和湿度阈值均可以是一个固定的值,也可以是一个范围,即有上下限,当温度过低或过高时,均触发处理器2输出对应的报警信号。影像阈值用于监测储存罐0的内部气压,在本实施例中通过智能识别技术,提取储存罐0压力表的特征,当发现压力表的指针转动速度过快或者临近压力表两个量程端时,触发处理器2输出影像报警信号。

参照图2和图3,预警箱1内壁上还安装有与处理器2连接的报警器3,用于在接收到第一温度报警信号、、浓度报警信号、影像报警信号或湿度报警信号时进行报警。在本实施例中,报警器3采用声光报警器3,便于使相关负责人及时得知报警信息。

参照图2和图3,处理器2连接有存储器4,存储器4安装在预警箱1的内壁上。存储器4用于储存对应预警箱1中储存罐0的编号、首次使用时间和总使用时间。其中编号认为设定,编号、首次使用时间和总使用时间通过工人使用人机交互设备储存在存储器4中。人机交互设备可以是存储器4自带的触摸屏或键盘,也可以通过处理器2进行连接,通过处理器2将编号、首次使用时间和总使用时间写入到存储器4中。首次使用时间即储存罐0首次存储工业气体的时间;总使用时间即储存罐0的使用寿命,单位为小时。

参照图2和图3,处理器2用于获取对应储存罐0的首次使用时间和总使用时间,并根据当前时间和总使用时间得出对应储存罐0的剩余使用时间。具体的,剩余使用时间=当前时间-首次使用时间,单位为小时。处理器2用于在剩余使用时间小于预设的寿命阈值时,输出寿命报警信号。寿命阈值人为设定,可以是24小时,也可以是50小时。报警器3用于接收处理器2输出的寿命报警信号,并在接收到寿命报警信号时,进行报警。其中,编号便于工人对剩余使用时间较少的储存罐0进行纪录,工人可通过处理器2将对应储存罐0的编号调出。

参照图2和图3,处理器2无线连接有用于安装在总控室中的报警装置5,报警装置5可以是具有报警功能的PC端,也可以是具有报警功能的PLC控制系统。总控室即用于监测某一地区内的所有储存罐0或部分储存罐0的工人工作室。报警装置5用于获取处理器2输出的第一温度报警信号、浓度报警信号、影像报警信号、湿度报警信号和寿命报警信号;并在获取到第一温度报警信号、浓度报警信号、影像报警信号、湿度报警信号或寿命报警信号时进行报警。

参照图2和图3,处理器2连接有定位器6,定位器6用于生成对应预警箱1的位置信息,并将位置信息传输给处理器2;处理器2用于将对应储存罐0的编号和位置信息传输给报警装置5。便于在总控室中的工作人员接收到报警信息时,及时获知对应预警箱1的位置,从而及时对储存罐0进行处理,降低储存罐0发生异常的概率。储存罐0发生异常指工业气体泄漏和爆炸。

参照图2和图3,预警箱1的外壁上安装有第二温度传感器18,在本实施例中,第二温度传感器18安装在预警箱1的上表面。第二温度传感器18与处理器2连接,用于检测预警箱1外界温度并生成外界温度值。处理器2用于接收外界温度值,并在外界温度值超过预设的外界温度阈值时,输出第二温度报警信号给报警器3和报警装置5。报警器3在获取到第二温度报警信号时,进行报警;报警装置5在接收到第二温度报警信号时,进行报警。

参照图2和图4,预警箱1内设有若干两两一组相对设置的力传感器16,若干力传感器16均安装在预警箱1的竖直内壁上。相对设置的两个力传感器16之间可拆卸连接有限位件17,限位件17设置为金属链或者金属杆,在本实施例中,限位件17设置为铁杆。若干限位件17均匀分布在储存罐0的外周侧,将储存罐0围设在若干限位件17之间。限位件17的两端分别与对应的两个力传感器16的检测端连接。力传感器16用于生成拉力值,力传感器16与处理器2连接。处理器2用于接收拉力值并在拉力值超过预设的拉力阈值时输出拉力报警信号。报警器3和报警装置5均用于接收拉力报警信号,并在接收到拉力报警信号时进行报警。

需要说明的是,为了便于人们区分报警器3和报警装置5报警的原因,可以在预警箱1中设置多个报警器3,在总控室中设置多个报警装置5,每种不同的报警信号触发不同的报警器3和/或报警装置5报警。

此外,预警箱1的内壁上安装有蓄电池,蓄电池与处理器2、第一温度传感器12、第二温度传感器18、气体传感器13、摄像器14、湿度传感器15、力传感器16、报警器3、存储器4和定位器6连接,用于提供电能。

本申请实施例一种应用于化工企业工业气体储存罐0的安全预警系统的实施原理为:工人将需要运输或使用的储存罐0放置到预警箱1中,而后将储存罐0的编号、首次使用时间和总使用寿命存储到存储器4中,而后通过运输预警箱1实现对储存罐0的运输。

当预警箱1内部或者外部的温度较高时,容易使储存罐0内的压力发生变化,从而容易导致储存罐0泄漏或爆炸;当预警箱1内部湿度较大时,容易使储存罐0老化,壁厚减小,发生爆炸。当处理器2发出对应的报警信号时,预警箱1内的报警器3和总控室中的报警装置5均进行报警,实现双重报警,便于相关负责人员及时得知储存罐0的异常情况,从而及时处理。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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