CN102628522A - 阀门状态智能保护罩及防爆石化运输车监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阀门状态智能保护罩及防爆石化运输车监控系统。阀门状态智能保护罩包括底座和设在底座上的保护罩，保护罩内设有保护罩开启检测机构及安装有控制电路的线路板，保护罩开启检测机构和控制电路电连接，底座安装在阀门上，保护罩罩住阀门的阀杆，保护罩开启检测机构包括压力传感机构和/或触点检测机构。防爆石化运输车监控系统包括依次相连的阀门状态智能保护罩、防爆接线箱和车载主机及和车载主机通过无线网络相连的远程监控终端。本发明检测灵敏度高，防盗性能高，管理部门通过远程监控终端能实时监控防爆石化运输车辆的运行状态和罐体上阀门状态智能保护罩的开闭状态，便于对所属槽罐车辆进行精确的监控和管理，确保财产安全。

Description

阀门状态智能保护罩及防爆石化运输车监控系统

 

技术领域

本发明涉及一种阀门监控系统，尤其涉及一种阀门状态智能保护罩及防爆石化运输车监控系统。

背景技术

目前市面上石化运输车辆上的槽罐的防盗监控装置一般采用机械锁和机械封签，这类防盗装置结构简单，易于破解，防盗性能较差。为此，也出现了电子锁和电子封签，这类防盗装置虽然防盗性高于传统的机械锁和机械封签，但是一般采用非接触式感应结构，结构复杂，安装烦琐，操作不方便，而且非接触式感应方式灵敏度较差，会产生误报或漏报现象，并且不能将槽罐阀门的状态远程传输给远端的监控室，不利于管理部门对所属的石化运输车辆进行监控和管理。

发明内容

本发明主要解决原有电子锁和电子封签结构复杂、安装烦琐和操作不方便的技术问题，还解决原有电子锁和电子封签一般只有防盗功能，没有报警功能的技术问题；提供一种阀门状态智能保护罩，其结构简单，安装和操作方便，能保护阀门，确保阀门不被异常开启，防盗性能高，还具有报警功能。

本发明同时解决原有电子锁和电子封签不能将自身状态及槽罐阀门的状态远程传输给远端的监控室，不利于管理部门对所属的石化运输车辆进行监控和管理的技术问题；提供一种防爆石化运输车监控系统，其能实时检测安装在槽罐阀门上的阀门状态智能保护罩的开闭状态，并远程传输给远端的监控室，一旦发现异常可及时作出处理，实现管理部门对运输车辆的罐体阀门进行网络化、智能化管理，便于管理部门对所属的石化运输车辆进行精确的监控和管理。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的阀门状态智能保护罩包括底座和设在底座上的保护罩，所述的保护罩内设有保护罩开启检测机构及安装有控制电路的线路板，所述的保护罩开启检测机构和控制电路电连接，所述的底座安装在阀门上，保护罩罩住阀门的阀杆，所述的保护罩开启检测机构包括压力传感机构和/或触点检测机构。本发明的保护罩开启检测机构采用接触式检测方式，检测灵敏度高。保护罩罩在阀杆上，保护阀杆不被随意动作。当保护罩被异常打开时，保护罩开启检测机构能检测到这个状态并发出信号给控制电路，再由控制电路作出相应处理，可以进行本地报警，或者将信号输送给其他外设，进行报警或作出其他处理。

作为优选，所述的压力传感机构包括设于所述的保护罩内的压力传感器和顶件，所述的压力传感器位于保护罩的顶部，顶件位于压力传感器的下方并且顶件的顶端对准压力传感器，顶件的尾端对准阀杆，顶件上连接有能使其复位的弹性体，所述的压力传感器和所述的控制电路相连。保护罩盖在底座上时，阀杆推动顶件使顶件顶住压力传感器，压力传感器会感应到一个压力，并将该压力信号输送给控制电路。当保护罩被打开时，阀杆和顶件分离，顶件在弹性体的作用下回落，顶件离开压力传感器，顶件的作用力消失，压力传感器感应到的压力为零，该零压力信号输送给控制电路，使控制电路获知保护罩处于打开状态，可作出相应处理，报警或触发其他设备。本发明的压力传感机构，结构简单，安装和操作方便，感应灵敏，能保护阀门，确保阀门不被异常开启，防盗性能高，还能进行开启报警。

作为优选，所述的压力传感机构包括设于保护罩内的橡胶压件，橡胶压件位于所述的压力传感器和所述的顶件之间。顶件被阀杆推动时，上推橡胶压件，通过橡胶压件顶在压力传感器上。橡胶压件对压力传感器起到保护作用，避免顶件损伤压力传感器，确保感应灵敏，延长使用寿命。

作为优选，所述的压力传感机构包括设于保护罩内的挡板，挡板位于所述的橡胶压件的下方，所述的顶件穿设在挡板上，所述的弹性体为弹簧，弹簧的一端连接在顶件的顶端，弹簧的另一端和橡胶压件相连，橡胶压件紧贴压力传感器。顶件安装牢固，升降稳定，提高压力传感机构工作的可靠性和稳定性。

作为优选，所述的触点检测机构包括设于所述的底座上的一个电阻、两个相隔的触点座和设于触点座内的弹簧触点及设于保护罩内的两个平头触点，平头触点和弹簧触点的位置相对应，所述的电阻的两头分别和两个弹簧触点相连，所述的平头触点通过导线和所述的控制电路相连。保护罩盖在底座上时，平头触点压在弹簧触点上，两个平头触点分别和电阻的两头接通，电阻连接到控制电路上形成分压电路。当保护罩被打开时，平头触点和弹簧触点分离，电阻不连到控制电路上。控制电路会定时对电阻的分压值进行采样，一旦采集到的分压值为零，则说明保护罩处于打开状态，控制电路会作出相应处理，报警或触发其他设备。本发明的触点检测机构，结构简单，安装和操作方便，感应灵敏，成本也较低，防盗性能高，还能进行报警。

作为优选，所述的控制电路包括中央处理单元、光耦单元和485接口单元，所述的保护罩开启检测机构和中央处理单元的输入端电连接，中央处理单元的输出端经光耦单元和485接口单元相连，485接口单元再和穿设在保护罩上的引出电缆相连。保护罩开启检测机构发出保护罩开启信号（压力传感器信号、电阻分压值信号）给中央处理单元，中央处理单元经过内部程序的分析和处理，发出信号经光耦单元给485接口单元，再由485接口单元通过引出电缆输送给其他设备，作出报警或其他处理。

作为优选，所述的底座和保护罩扣合后通过锁扣封紧。确保保护罩不能轻易被打开。

作为优选，所述的阀门状态智能保护罩为经过防爆本安型处理及防爆浇封型处理的罩体。安装有控制电路的线路板做过防爆本安型处理，阀门状态智能保护罩内部做防爆浇封型处理，使得本发明的阀门状态智能保护罩可以使用在具有危险易爆炸气体的区域中。

本发明的防爆石化运输车监控系统，包括阀门状态智能保护罩、车载主机和远程监控终端，所述的阀门状态智能保护罩的底座安装在防爆石化运输车罐体的阀体的阀门上，所述的阀门状态智能保护罩的保护罩罩住阀门的阀杆，所述的阀门状态智能保护罩内的控制电路和所述的车载主机有线或无线相连，车载主机和所述的远程监控终端通过无线网络相连。当阀门状态智能保护罩内的控制电路获知保护罩处于打开状态时，控制电路可通过电缆将信号输送给车载主机或者发出无线信号给车载主机，再由车载主机通过无线网络将信号发送给远程监控终端。车载主机一般包括单片机模块及与单片机模块相连的GPRS模块、GPS模块、定时模块和RS485通讯模块以及为整个车载主机提供工作电压的电源模块。当车载主机和阀门状态智能保护罩通过有线方式相连时，一般采用485通讯方式。当车载主机和阀门状态智能保护罩通过无线方式相连时，可采用射频等无线收发模块的通讯方式。远程监控终端采用集中监控方式对每个所属车辆上的阀门状态智能保护罩进行实时监控，在收到阀门状态智能保护罩被打开信息或报警信息或通讯中断信息时均能产生报警和提示信息。车载主机通过GPS模块获得车辆的运行状态，并发送给远程监控终端。远程监控终端可以实时监控防爆石化运输车辆的运行状态和罐体上阀门状态智能保护罩的开闭状态，远程监控终端一般安装在远端的监控室，便于运输企业管理部门对所属的石化运输车辆进行精确的监控和管理，一旦发现异常可及时作出处理，提升运输途中的安全性，并有效防范运输途中非法打开罐体阀门进行原料偷盗的行为的发生。

作为优选，所述的防爆石化运输车监控系统包括防爆接线箱，防爆接线箱内设有安全栅电路，所述的阀门状态智能保护罩的保护罩上穿设有引出电缆，所述的控制电路的输出端和引出电缆相连，引出电缆经防爆接线箱的安全栅电路和车载主机相连。当阀门状态智能保护罩中的控制电路通过引出电缆传输信号时，在控制电路和车载主机间加装一个防爆接线箱，确保在危险易爆炸气体的区域中使用更加安全。防爆接线箱还起到限流限压和分线作用。控制电路和车载主机通过RS485进行通讯，控制电路所用的工作电压也由车载主机的电源模块提供。

本发明的有益效果是：阀门状态智能保护罩结构简单，安装和操作方便，检测灵敏度高，能保护阀门，确保阀门不被异常开启，防盗性能高，同时通过保护罩开启检测机构能实时检测保护罩的开合状态，一旦被异常开启，能发出报警信号。防爆石化运输车监控系统能实时检测安装在槽罐阀体上的阀门状态智能保护罩的开合状态，并远程传输给安装在远端监控室的远程监控终端，监控室工作人员能实时监控运输车辆的运行状态和罐体上阀门状态智能保护罩的开闭状态，一旦收到异常开启信号就能发出报警信号，监控室工作人员可及时作出处理，便于管理部门对所属的石化运输车辆进行精确的监控和管理，提升运输途中的安全性，并有效防范运输途中非法打开罐体阀门进行原料偷盗的行为的发生，确保财产安全。

附图说明

图1是本发明阀门状态智能保护罩安装到阀体上并处于闭合状态时的一种立体结构示意图。

图2是本发明阀门状态智能保护罩安装到阀体上并处于打开状态时的一种立体结构示意图。

图3是本发明阀门状态智能保护罩的一种轴向剖视结构示意图。

图4是本发明阀门状态智能保护罩中触点检测机构的一种立体结构示意图。

图5是本发明阀门状态智能保护罩的又一种轴向剖视结构示意图。

图6是本发明阀门状态智能保护罩中控制电路的一种电路原理结构框图。

图7是本发明防爆石化运输车监控系统的一种系统连接结构框图。

图中1.底座，2.保护罩，3.保护罩开启检测机构，4.控制电路，5.线路板，6.压力传感机构，7.触点检测机构，8.压力传感器，9.顶件，10.橡胶压件，11.挡板，12.弹簧，13.电阻，14.触点座，15.弹簧触点，16.平头触点，17.引出电缆，18.锁扣，19.密封盖，20.阀门状态智能保护罩，21.车载主机，22.远程监控终端，23.防爆接线箱，24.无线网络，31.阀体，32.阀杆，41.中央处理单元，42.光耦单元，43.485接口单元，101.压块，102.围体，103.凸头。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的阀门状态智能保护罩，如图1、图2所示，包括底座1和铰接扣合在底座1上的保护罩2，底座1和保护罩2扣合后通过锁扣18封紧，底座1安装在阀体31上，保护罩2罩住阀体31的阀杆32。如图3所示，保护罩2内安装有保护罩开启检测机构3及安装有控制电路4的线路板5，本实施例中保护罩开启检测机构3采用压力传感机构6。压力传感机构6包括安装于保护罩2内的压力传感器8、橡胶压件10、弹簧12、挡板11和顶件9，压力传感器8位于保护罩2的顶部，橡胶压件10位于压力传感器的下方，挡板11位于橡胶压件的下方，顶件9穿在挡板11上，顶件9的顶端对准压力传感器8。弹簧12的一端连接在顶件9的顶端，弹簧12的另一端和橡胶压件10相连，橡胶压件10的顶面紧贴压力传感器8，顶件9的尾端对准阀杆32。线路板5安装在保护罩2的顶部，控制电路4包括中央处理单元41、光耦单元42和485接口单元43，压力传感器8通过差分放大电路和中央处理单元41的输入端电连接，中央处理单元41的输出端经光耦单元42和485接口单元43相连，485接口单元43再和穿过保护罩2的引出电缆17相连。阀门状态智能保护罩20内部经过防爆浇封型处理，线路板5经过防爆本安型处理。

使用上述阀门状态智能保护罩20的防爆石化运输车监控系统，如图7所示，包括阀门状态智能保护罩20、防爆接线箱23、车载主机21和远程监控终端22。阀门状态智能保护罩20的底座1安装在防爆石化运输车罐体的阀体31上，阀门状态智能保护罩20的保护罩2罩住阀体31上的阀杆32。防爆接线箱23内安装有安全栅电路。阀门状态智能保护罩20内的控制电路4的输出端通过引出电缆17和防爆接线箱23的安全栅电路相连，防爆接线箱23的安全栅电路再通过电缆和车载主机21相连，车载主机上的电源通过电缆供电给控制电路，控制电路和车载主机间通过485通讯电缆进行数据通信。车载主机和远程监控终端上均设有相匹配的GPRS收发模块，车载主机21和远程监控终端22之间通过无线网络24进行通信。每辆防爆石化运输车上安装有一台车载主机21和一个防爆接线箱23，根据一辆车上石化罐体阀门的多少及是否需要安全防护，可安装多个阀门状态智能保护罩20，一个阀体31上对应地安装一个阀门状态智能保护罩20，多个阀门状态智能保护罩20的引出电缆17均连接到防爆接线箱23。远程监控终端22通过无线网络24和多台车载主机21相连，可同时监控多辆防爆石化运输车的行驶状态及多个阀门状态智能保护罩20的启闭状态。

实施例2：本实施例的阀门状态智能保护罩，如图4所示，保护罩开启检测机构3采用触点检测机构7，触点检测机构7包括安装于底座1上的一个电阻13、两个相隔的触点座4和安装于触点座14内的弹簧触点15及安装于保护罩2内的两个平头触点16。电阻13的两头分别和两个弹簧触点15相连。保护罩2的内侧壁有两条凸柱，凸柱中空，凸柱的底端和保护罩的下边缘接近齐平，平头触点安装于凸柱的内部空腔内，并且平头触点的接触平面和凸柱的底端齐平，平头触点16和弹簧触点15的位置相对应。凸柱内穿有导线，导线一端和平头触点16相连，导线另一端和控制电路4中的中央处理单元41相连。其余结构同实施例1。本实施例的防爆石化运输车监控系统的结构同实施例1。

实施例3：本实施例的阀门状态智能保护罩，如图5所示，保护罩2内安装有保护罩开启检测机构3及安装有控制电路4的线路板5，本实施例中保护罩开启检测机构3包括压力传感机构6和触点检测机构7。

压力传感机构6包括安装于保护罩2内的压力传感器8、橡胶压件10、弹簧12、挡板11和顶件9，压力传感器8位于保护罩2的顶部，橡胶压件10位于压力传感器的下方，挡板11位于橡胶压件的下方，顶件9穿在挡板11上，顶件9的顶端对准压力传感器8，顶件9的尾端对准阀杆32。橡胶压件10由压块101及连接于压块四周的围体102构成，压块101的底面中心处有一个凸头103，弹簧12的一端连接在顶件9的顶端，弹簧12的另一端连接在压块的凸头103上，压块101的顶面紧贴压力传感器8。

触点检测机构7包括一个电阻13、安装于底座1上的两个相隔的触点座4和安装于触点座14内的弹簧触点15及安装于保护罩2内的两个平头触点16。电阻13安装在底座1的下平面，电阻13的两头分别穿入两个触点座4和弹簧触点15相连，底座1的下平面安装有一个密封盖19，密封盖19罩住电阻13及两个触点座4。保护罩2的内侧壁有两条凸柱，凸柱中空，凸柱的底端和保护罩的下边缘接近齐平，平头触点安装于凸柱的内部空腔内，并且平头触点的接触平面和凸柱的底端齐平，平头触点16和弹簧触点15的位置相对应。凸柱内穿有导线，导线一端和平头触点16相连，导线另一端和控制电路4相连。

线路板5安装在保护罩2的顶部，如图6所示，控制电路4包括中央处理单元41、光耦单元42和485接口单元43，压力传感器8通过差分放大电路和中央处理单元41的输入端电连接，平头触点16通过导线和中央处理单元41的另一个输入端电连接，中央处理单元41的输出端经光耦单元42和485接口单元43相连，485接口单元43再和穿过保护罩2的引出电缆17相连。阀门状态智能保护罩20内部经过防爆浇封型处理，线路板5经过防爆本安型处理。其余结构同实施例1。

使用上述阀门状态智能保护罩20的防爆石化运输车监控系统，如图7所示，包括阀门状态智能保护罩20、防爆接线箱23、车载主机21和远程监控终端22。阀门状态智能保护罩20安装在石化运输车车尾石化罐体球头阀门上，阀门状态智能保护罩20的底座1安装在阀体31上，阀门状态智能保护罩20的保护罩2罩住阀体31上的阀杆32。车载主机安装在防爆石化运输车的车头部，防爆接线箱安装在运输车的中部，防爆接线箱23内安装有安全栅电路，箱内做过安全栅防爆浇封型处理及防爆增安型处理。阀门状态智能保护罩20内的控制电路4的输出端通过引出电缆17和防爆接线箱23的安全栅电路相连，防爆接线箱23的安全栅电路再通过电缆和车载主机21相连，使得该系统可以使用在具有危险爆炸气体的区域内。车载主机由车载电瓶供电，车载主机再通过电缆供电给控制电路，控制电路和车载主机间通过485通讯电缆进行数据通信。车载主机和远程监控终端上均设有相匹配的GPRS收发模块，车载主机21和远程监控终端22之间通过无线网络24进行通信。每辆防爆石化运输车上安装有一台车载主机和一个防爆接线箱，根据一辆车上石化罐体阀门的多少及是否需要安全防护，可安装多个阀门状态智能保护罩，一个阀体上对应地安装一个阀门状态智能保护罩，多个阀门状态智能保护罩的引出电缆均连接到防爆接线箱。远程监控终端通过无线网络和多台车载主机相连，可和多个车载主机进行通信，可同时监控多辆防爆石化运输车的行驶状态及多个阀门状态智能保护罩的启闭状态。远程监控终端是一台具有B/S架构软件系统的监控终端，远程监控终端通过接收车载主机的GPRS收发模块传输的数据完成实时监控防爆石化运输车的运行状态和阀门状态智能保护罩的开合状态，远程监控终端通过数据库功能可以查看阀门状态智能保护罩所有的开合日志功能、路径车速回放功能，也可以在终端显示屏上列出所有节点的布防和撤防及报警信息和发布日期时间及地点。

工作过程：阀门状态智能保护罩保护防爆石化运输车上石化罐阀杆不被随意转动。阀门状态智能保护罩上锁时，顶件被阀杆顶起，该作用力经弹簧、橡胶压件传递作用在压力传感器上；阀门状态智能保护罩打开时，阀杆和顶件分离，压力传感器所受作用力消失。同时，阀门状态智能保护罩上锁时，平头触点和阀门状态智能保护罩底座上的电阻导通，形成分压电路；阀门状态智能保护罩打开时，平头触点和电阻断开，分压电路消失。阀门状态智能保护罩内的控制电路会定时对压力传感器及电阻的分压值进行AD采样，分析阀门状态智能保护罩的开合状态。控制电路将开合状态信号通过485通信电缆发送给车载主机，车载主机再通过无线网络发送给远端监控终端，另外车载主机通过GPS模块获得的车辆运行状态也发送给远程监控终端。远程监控终端可以实时监控防爆石化运输车辆的运行状态和罐体上阀门状态智能保护罩的开闭状态，远程监控终端一般安装在远端的监控室，便于运输企业管理部门对所属的石化运输车辆进行精确的监控和管理，一旦发现异常可及时作出处理，提升运输途中的安全性，并有效防范运输途中非法打开罐体阀门进行原料偷盗的行为的发生，实现管理部门对运输车辆及车上罐体阀门进行网络化、智能化管理。

Claims (10)

1.一种阀门状态智能保护罩，其特征在于包括底座（1）和设在底座（1）上的保护罩（2），所述的保护罩（2）内设有保护罩开启检测机构（3）及安装有控制电路（4）的线路板（5），所述的保护罩开启检测机构（3）和控制电路（4）电连接，所述的底座（1）安装在阀体（31）上，所述的保护罩（2）罩住阀体（31）的阀杆（32），所述的保护罩开启检测机构（3）包括压力传感机构（6）和/或触点检测机构（7）。

2.根据权利要求1所述的阀门状态智能保护罩，其特征在于所述的压力传感机构（6）包括设于所述的保护罩（2）内的压力传感器（8）和顶件（9），所述的压力传感器（8）位于保护罩（2）的顶部，顶件（9）位于压力传感器（8）的下方并且顶件（9）的顶端对准压力传感器（8），顶件（9）的尾端对准阀杆（32），顶件（9）上连接有能使其复位的弹性体，所述的压力传感器（8）和所述的控制电路（4）相连。

3.根据权利要求2所述的阀门状态智能保护罩，其特征在于所述的压力传感机构（6）包括设于保护罩（2）内的橡胶压件（10），橡胶压件（10）位于所述的压力传感器（8）和所述的顶件（9）之间。

4.根据权利要求3所述的阀门状态智能保护罩，其特征在于所述的压力传感机构（6）包括设于保护罩（2）内的挡板（11），挡板（11）位于所述的橡胶压件（10）的下方，所述的顶件（9）穿设在挡板（11）上，所述的弹性体为弹簧（12），弹簧（12）的一端连接在顶件（9）的顶端，弹簧（12）的另一端和橡胶压件（10）相连，橡胶压件（10）紧贴压力传感器（8）。

5.根据权利要求1所述的阀门状态智能保护罩，其特征在于所述的触点检测机构（7）包括设于所述的底座（1）上的一个电阻（13）、两个相隔的触点座（14）和设于触点座（14）内的弹簧触点（15）及设于保护罩（2）内的两个平头触点（16），平头触点（16）和弹簧触点（15）的位置相对应，所述的电阻（13）的两头分别和两个弹簧触点（15）相连，所述的平头触点（16）通过导线和所述的控制电路（4）相连。

6.根据权利要求1或2或5所述的阀门状态智能保护罩，其特征在于所述的控制电路（4）包括中央处理单元（41）、光耦单元（42）和485接口单元（43），所述的保护罩开启检测机构（3）和中央处理单元（41）的输入端电连接，中央处理单元（41）的输出端经光耦单元（42）和485接口单元（43）相连，485接口单元（43）再和穿设在保护罩（2）上的引出电缆（17）相连。

7.根据权利要求1或2或5所述的阀门状态智能保护罩，其特征在于所述的底座（1）和保护罩（2）扣合后通过锁扣（18）封紧。

8.根据权利要求1或2或5所述的阀门状态智能保护罩，其特征在于所述的阀门状态智能保护罩（20）为经过防爆本安型处理及防爆浇封型处理的罩体。

9.一种使用如权利要求1或2或3或4或5所述的阀门状态智能保护罩的防爆石化运输车监控系统，其特征在于包括阀门状态智能保护罩（20）、车载主机（21）和远程监控终端（22），所述的阀门状态智能保护罩（20）的底座（1）安装在防爆石化运输车罐体的阀体（31）上，所述的阀门状态智能保护罩（20）的保护罩（2）罩住阀体（31）上的阀杆（32），所述的阀门状态智能保护罩（20）内的控制电路（4）和所述的车载主机（21）有线或无线相连，车载主机（21）和所述的远程监控终端（22）通过无线网络（24）相连。

10.根据权利要求9所述的防爆石化运输车监控系统，其特征在于包括防爆接线箱（23），防爆接线箱（23）内设有安全栅电路，所述的阀门状态智能保护罩（20）的保护罩（2）上穿设有引出电缆（17），所述的控制电路（4）的输出端和引出电缆（17）相连，引出电缆（17）经防爆接线箱（23）的安全栅电路和车载主机（21）相连。

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