CN101358864A - 储油罐智能综合测控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储油罐智能综合测控装置，包括为其它元器件提供工作电源的电源模块，数据采集处理模块，所述数据采集处理模块电连接步进电机驱动器，所述步进电机驱动器电连接执行机构，所述执行机构的电缆末端连接有传感器装置，所述执行机构带动所述传感器装置在储油罐内上下运动；所述数据采集处理模块还电连接有工控机；本发明能够将多个原油储油罐的液位、油层、油水层、水层、温度、等物理参数同时在线显示出来，提高了储油罐原油信息检测的自动化程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息测控装置，尤其涉及一种能够实时监控储油罐中原油采集信息的综合测控装置。
背景技术
石油采集加工行业中，石油开采出来经过脱气过程后会暂时储存在储油罐中，由于原油总是处于动态变化中，所以需要工作人员频繁地检测其温度、含水率、液位、界面等物理参数，而现有的测量技术大都是比较机械的测量方式，有的还需要爬到罐顶去人工检测，比较繁琐，也存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实时监控原油采集信息、实现检测自动化操作的储油罐智能综合测控装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：储油罐智能综合测控装置，包括为其它元器件提供工作电源的电源模块，数据采集处理模块，所述数据采集处理模块电连接步进电机驱动器，所述步进电机驱动器电连接执行机构，所述执行机构的电缆末端连接有传感器装置，所述执行机构带动所述传感器装置在储油罐内上下运动；所述数据采集处理模块还电连接有工控机。
作为一种改进，所述传感器装置包括保护内部结构的封装外壳，所述封装外壳上安装有采集介质中信息参数的数据采集单元，所述封装外壳内还安装有数据处理单元和数据发送单元，所述封装外壳的下端设有触底开关装置，所述封装外壳的上端设有触顶开关装置。
作为进一步改进，所述数据采集单元包括采集温度参数的温度传感器和检测储油罐内液位、界面、介质中水份含量的短波含水率传感器。
作为进一步改进，所述数据处理单元包括处理数据采集单元模拟信号的A/D转换模块和单片机。
作为进一步改进，所述执行机构包括固定安装的缆绳收放装置、及缆绳，所述传感器装置固定于所述缆绳上，所述缆绳包括不锈钢丝编织的缆绳外层，所述缆绳外层内包裹有导线。
作为更进一步改进，所述缆绳收放装置包括步进电机，所述步进电机连接有缆绳绕线轮，所述缆绳绕线轮上均匀缠绕有所述缆绳，所述绕线轮上设有传输信号的旋转导电装置。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：利用数据采集处理模块通过步进电机驱动器控制执行机构中的步进电机工作，间接控制传感器装置在储油罐的介质内上下运动，传感器装置检测的信号通过具有信号传输功能的执行机构传输到数据采集处理模块中，数据采集处理模块把液位的判断信号、界面的判断信号、每个层面的含水率变化信号、温度变化信号、触底信号经过处理后发送到能够监控信息检测过程的工控机，并将检测参数显示出来；而且一台工控机同时可监控数十个原油储油罐的信息检测状态，提高了储油罐原油信息检测的自动化程度。本发明适用于石油、化工行业中储油罐、分离罐、沉降罐的测量，能够同时精确测量储油罐内介质的液位高度、油水界面的位置、罐底污泥的厚度、每一层面的含水率、温度、盘库等多项指标。
附图说明
图1是本发明实施例的结构框图；
图2是本发明实施例传感器装置的结构示意图；
图3是本发明实施例执行机构的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，储油罐智能综合测控装置，包括为其它元器件提供工作电源的电源模块5，及储存、处理信息的数据采集处理模块，所述电源模块5直接连接电连接所述数据采集处理模块4，所述数据采集处理模块4电连接步进电机驱动器3，所述步进电机驱动器3电连接执行机构2，所述执行机构2的电缆末端连接有传感器装置1，所述执行机构2带动所述传感器装置1在储油罐内上下运动；所述数据采集处理模块4还电连接有工控机6。
采集原油数据参数的传感器装置1包括保护内部结构的封装外壳11，所述封装外壳11上安装有采集介质中信息参数的数据采集单元，所述数据采集单元包括采集温度参数的温度传感器12和检测储油罐内液位、界面、介质中水份含量的短波含水率传感器13，数据采集单元主要完成储油罐内部介质的数据参数检测。
所述封装外壳11内还安装有数据处理单元和数据发送单元120，所述数据处理单元包括处理数据采集单元模拟信号的A/D转换模块15和单片机16，A/D转换模块15将各个传感器检测到得模拟数据转换成单片机16能够识别的数字信息，所述数据发送单元120为RS-232接口，能够将单片机16初步处理的数字信息传出到所述传感器装置1外部。
所述封装外壳11的下端设有触底开关装置，所述封装外壳的上端设有触顶开关装置，所述触底开关装置包括安装在所述封装外壳11下部的干簧管17，所述封装外壳11外部安装有滑架18，所述滑架18上固定安装有与所述干簧管17对应的磁铁19。
所述触顶开关装置包括安装在所述封装外壳上部的干簧管121，所述油罐的顶端固定安装有与所述干簧管121对应的磁铁，触底开关装置及触顶开关装置能够方便地控制传感器装置1的工作状态，传感器装置1将检测温度、含水率、液位、污泥、油水界面等物理参数为一体的组合式多功能检测装置，使用方便，不需要工作人员爬到储油罐顶部去机械式的测量。
滑架18能够随着传感器装置1一起上下移动，当传感器装置1降落到储油罐的底部的污泥层上时，滑架8停止降落，传感器装置1继续降落，直到传感器装置1的底部接触到滑架18的底部，干簧管17进入到到磁铁19的磁场中，由于磁场的作用干簧管17动作，传感器装置1停止检测工作；储油罐的顶端固定安装有与所述干簧管121对应的磁铁，当传感器装置1上升到储油罐的顶部的接触到罐顶时，干簧管121进入到磁铁的磁场中，由于磁场的作用干簧管121动作，传感器装置1停止检测工作。
能够带动所述传感器装置1在储油罐中上下运动，并能够传输采集数据的执行机构2包括固定安装的缆绳收放装置、及缆绳21，所述传感器装置1固定于所述缆绳21上，所述缆绳21包括不锈钢丝编织的缆绳外层，所述缆绳外层内包裹有导线；所述缆绳收放装置包括步进电机22，所述步进电机22连接有缆绳绕线轮23，所述缆绳绕线轮23上均匀缠绕有所述缆绳21，所述绕线轮23上设有传输信号的旋转导电装置24，所述旋转导电装置24可以设置为水银滑环，能够传输检测到的信息数据，缆绳21内部设置的导线包括电源线、接地线和信号线，与RS-232接口连接不仅能够控制传感器装置的运动方向，同时还能够传输单片机16发送出来的数据信息，数据信息通过缆绳21和旋转导电装置24传输到其它的控制单元中去。
所述数据采集处理模块4连接所述执行机构2，能够存储、处理所述传感器装置1检测到得储油罐中原油的参数信息，所述执行机构2中的绕线轮23上均匀缠绕的缆绳21的一端连接旋转导电装置24，另一端连接传感器装置1中传输信息的RS-232串口，通过RS-232串口和缆绳21可以将传感器装置检测到得各种信息传输到数据采集处理模块4中，通过数据采集处理模块4将检测信息进行处理及存储。
所述数据采集处理模块4输出端电连接步进电机驱动器3，以便于控制所述执行机构2中的步进电机22的工作状态，通过电机的正反转动来控制执行机构2的绕线轮23的转动方向，从而控制执行机构2中缆绳21的收放，间接控制传感器装置1在储油罐中的运动方向，以便于得到原油不同液位中各个物理参数；数据采集处理模块4还设置有报警单元，能够对液位，污泥、界面等重要参数的超标进行报警。
所述数据采集处理模块4输出端连接有实时显示采集信息的工控机6，所述工控机6能够实时显示各单元的工作状态，以及传感器装置1检测到储油罐介质的各项参数信息。
本发明充分利用先进的技术、工艺和材料，实现了多项参数指标的测量，把步进电机运用到油罐液体的测量计量中，既保证了测量的精度，又提高了检测设备工作的可靠性。数据采集处理模块设计合理，与HART协议兼容，并可实时监视测量的全过程，菜单显示操作方便，方便组网与联接；有效地解决了石化行业生产管理过程中的许多难题，节能降耗，大大降低原油生产中间环节带来的附加成本，杜绝油罐放水造成的环境污染，提高外输原油的质量，具有较大的社会意义和经济意义。
Claims (6)
1.储油罐智能综合测控装置，其特征在于：包括为其它元器件提供工作电源的电源模块，数据采集处理模块，所述数据采集处理模块电连接步进电机驱动器，所述步进电机驱动器电连接执行机构，所述执行机构的电缆末端连接有传感器装置，所述执行机构带动所述传感器装置在储油罐内上下运动；所述数据采集处理模块还电连接有工控机。
2.如权利要求1所述的储油罐智能综合测控装置，其特征在于：所述传感器装置包括保护内部结构的封装外壳，所述封装外壳上安装有采集介质中信息参数的数据采集单元，所述封装外壳内还安装有数据处理单元和数据发送单元，所述封装外壳的下端设有触底开关装置，所述封装外壳的上端设有触顶开关装置。
3.如权利要求2所述的储油罐智能综合测控装置，其特征在于：所述数据采集单元包括采集温度参数的温度传感器和检测储油罐内液位、界面、介质中水份含量的短波含水率传感器。
4.如权利要求3所述的储油罐智能综合测控装置，其特征在于：所述数据处理单元包括处理数据采集单元模拟信号的A/D转换模块和单片机。
5.如权利要求1所述的储油罐智能综合测控装置，其特征在于：所述执行机构包括固定安装的缆绳收放装置、及缆绳，所述传感器装置固定于所述缆绳上，所述缆绳包括不锈钢丝编织的缆绳外层，所述缆绳外层内包裹有导线。
6.如权利要求5所述的储油罐智能综合测控装置，其特征在于：所述缆绳收放装置包括步进电机，所述步进电机连接有缆绳绕线轮，所述缆绳绕线轮上均匀缠绕有所述缆绳，所述绕线轮上设有传输信号的旋转导电装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2008
- 2008-09-17 CN CNA2008101402406A patent/CN101358864A/zh active Pending
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