CN104458166A - 一种烟囱内壁酸液检测系统 - Google Patents
一种烟囱内壁酸液检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104458166A CN104458166A CN201410747560.3A CN201410747560A CN104458166A CN 104458166 A CN104458166 A CN 104458166A CN 201410747560 A CN201410747560 A CN 201410747560A CN 104458166 A CN104458166 A CN 104458166A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wall
- circuit
- stack
- chimney
- acid solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
一种烟囱内壁酸液检测系统，系统包括：传感器电路、信号输入电路、辅助电源电路、控制电路、报警器、 WECON 上位机 HMI 界面；所述的传感器完成对烟囱内壁渗漏信息的采集和转换；所述的信号输入电路完成对传感器输入的电压信号的转换处理，供单片机采集判断；所述的辅助电源模块实现对系统各个模块的安全供电；所述的 WECON 上位机 HMI 界面完成对控制板上传信息的处理和报警显示。本发明的一种烟囱内壁酸液检测系统，使用检测与转换技术对渗漏信号进行自动化和微机化检测，可以及时发现渗漏险情并通过报警模块及时提醒维修人员，既安全可靠又节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测系统，特别是一种烟囱内壁酸液检测系统。
背景技术
烟囱是火力发电等行业排放燃煤烟气不可或缺的一个环节，燃煤烟气中含有大量的二氧化硫气体，若不经处理排放到空气中，会造成严重的环境污染，因此为了保护大气环境，各个国家都强制要求在排放前对烟气进行脱硫处理，目前普遍采用的脱硫技术大多为湿法脱硫，但湿法脱硫却带来烟囱及烟道严重腐蚀问题。
对于一般的火电厂烟囱，化学腐蚀、电化学腐蚀、结晶腐蚀和磨损腐蚀是主要的四种腐蚀状况。通常，为了应对多种外界因素对烟囱内壁产生的腐蚀，国内较多火力发电厂烟囱防腐处理采用在烟囱内部进行防腐处理或加装防腐材料的方式，具体方法包括：一采用耐高温的玻璃钢；二采用耐高温的鳞片树脂涂层；三采用聚脲涂料；四采用合金钢；五是在烟囱内壁或通烟筒中采用轻质玻璃砖作内衬。相对国外，国内火电厂推广使用湿法脱硫技术的时间较短，因此对烟囱防腐蚀处理的研究较少，积累的经验不多，对烟囱内壁防腐层渗漏检测技术的研究也相对滞后，还没有技术成熟的工业化产品问世，形成了自动化检测与转换技术领域的空白。
目前国内对于烟囱的渗漏检测，主要还依靠人工高空作业，不仅效率低下，成本高昂，而且对高空作业人员的人身安全构成威胁，给企业安全生产留下隐患，同时无法达到对烟囱防腐层健康状况进行检测的目的。从技术层面考虑，防腐层内部的腐蚀情况用肉眼往往观察不到的，因此使用检测与转换技术对渗漏信号进行自动化和微机化检测，可以及时发现渗漏险情并通过报警模块及时提醒维修人员，既安全可靠又节约成本，对安全生产工作具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种烟囱内壁酸液检测系统，使用检测与转换技术对渗漏信号进行自动化和微机化检测，可以及时发现渗漏险情并通过报警模块及时提醒维修人员，既安全可靠又节约成本。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种烟囱内壁酸液检测系统，系统包括：传感器电路、信号输入电路、辅助电源电路、控制电路、报警器、WECON上位机HMI界面；所述的传感器完成对烟囱内壁渗漏信息的采集和转换；所述的信号输入电路完成对传感器输入的电压信号的转换处理，供单片机采集判断；所述的辅助电源模块实现对系统各个模块的安全供电；所述的WECON上位机HMI界面完成对控制板上传信息的处理和报警显示。
所述的控制电路采用超低功耗单片机 。
所述的辅助电源电路由两部分组成，一是220V交流转36V交流电源变压器；二是220V交流电转5V稳压直流电源模块。
所述的检测系统利用布设在烟囱内壁不同位置的多组通电平行导线作为检测烟囱内壁各个位置酸液渗漏信号的传感器，平行导线环绕烟囱内壁并通以36交流电，当渗漏险情发生时，平行导线短路并将短路信号通过信号输入电路转换后送至单片机I/O口，单片机内部程序定时扫描I/O口电平信号，通过高低电平信号判断报警信息并将报警信息及时通过内部异步串行通信模块和通信接口送至上位机人机交互监控界面，上位机处理上行数据并及时显示报警信息，提维醒修人员进行维修，同时系统提供硬件复位和上位机软件复位两种选择，可以方便地排除各种由外界不确定因素导致的误报警情况。
本发明的有益效果：本发明的一种烟囱内壁酸液检测系统，以超低功耗单片微机MSP430F149控制器作为系统核心，通过信号采集，计算机处理，上位机显示报警，实现对烟囱内壁酸液渗漏点位置及数量的检测；使用检测与转换技术对渗漏信号进行自动化和微机化检测，可以及时发现渗漏险情并通过报警模块及时提醒维修人员，既安全可靠又节约成本。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的传感器结构图。
具体实施方式
实施例1
一种烟囱内壁酸液检测系统，系统由以下几个部分构成：传感器电路、信号输入电路、辅助电源电路、控制电路、报警器、WECON上位机HMI界面；所述的传感器完成对烟囱内壁渗漏信息的采集和转换；所述的信号输入电路完成对传感器输入的电压信号的转换处理，供单片机采集判断；所述的辅助电源模块实现对系统各个模块的安全供电；所述的WECON上位机HMI界面完成对控制板上传信息的处理和报警显示；所述的控制电路采用超低功耗单片机。
实施例2
该检测系统利用布设在烟囱内壁不同位置的多组通电平行导线作为检测烟囱内壁各个位置酸液渗漏信号的传感器，这些平行导线环绕烟囱内壁并通以36交流电，当渗漏险情发生时，平行导线短路并将短路信号通过信号输入电路转换后送至单片机I/O口，单片机内部程序定时扫描I/O口电平信号，通过高低电平信号判断报警信息并将报警信息及时通过内部异步串行通信模块和通信接口送至上位机人机交互监控界面，上位机处理上行数据并及时显示报警信息，提维醒修人员进行维修，同时系统提供硬件复位和上位机软件复位两种选择，可以方便地排除各种由外界不确定因素导致的误报警情况。
实施例3
传感器是能够感受指定的被测量并按一定的规律将被测量转换成可用输出信号的器件或装置，在检测系统中传感器的作用是将需要进行检测的非电信号转化为电信号。本检测系统所要检测的是烟囱内壁防腐层发生渗漏的状况，这种渗漏状况并不属于传统意义上纯粹物理或化学信号，而是一种具有物理和化学性质的状态信息，这种状态信息类似于一种开关量，因此要对这种状态信息进行采集，就必须对这种特殊的渗漏现象进行研究。
防腐层内部渗入的酸液中通常含有大量的，，等离子，属于强电解质，具有良好的导电性，因此当渗漏事故发生时，烟囱内壁防腐层内部被酸液侵蚀的区域将具有相同的离子电位。如果将两个金属电极置于防腐层内部区域，并且将其中一个电极置以高电平，那么当渗漏事故发生时，由于电解质的导电性，两金属电极将导通，使另一电极电位拉高，这样利用电极电位的变化即可判断烟囱内壁防腐层是否有酸液渗漏，并且可以确定渗漏点的精确位置。配合适当的转换电路即可构成一个完整的非电量检测传感电路，传感器结构如图2所示。
由电化学知识可知，当两电极电位不同且电极间存在电解性物质时，将产生原电池效应，造成电极腐蚀。相关实验表明，在实际的应用环境中，烟囱内部的气体具有微弱的电解性，在不构成防腐层损坏的情况下也会有气体从缝隙进入防腐层内部，如果给电极通以直流电，长此以往将产生严重的电极极化现象，造成电极材料严重损耗。即使采用不极化电极，由于电极组周围电解质浓度的差异，将产生极化电位，引起离子迁移，导致电极材料损耗，缩短系统的使用寿命。为克服因直流供电而产生的电极极化现象所带来的电极损耗问题，本检测系统考虑采用50的低频交流电为传感电极供电，利用不断改变电极极性的方式以最大限度减小电极极化现象对电极材料造成的损耗，延长设备的使用寿命。
传感器电路前端可由多组平行导线构成，布设在烟囱内壁不同区域，实现多点监控。使用镀锌铜线代替铜线，以最大限度减少线上损耗。每组导线由两根导线构成并且平行布放于防腐砖和烟囱内衬之间并绕烟囱一周，两根导线的端头与两点式电极相连，电极的一端接变压器输出50/36V低压交流电源，电极的另一端通过信号输入电路连接在单片微机MSP430的I/O口上，当腐蚀现象发生时，酸液会透过防腐层侵入烟囱内衬中，一旦渗漏点的酸液接触到该位置的平行通电导线时，两点式电极就会导通，产生电信号输入给控制电路同时发送报警信息。
实施例4
控制电路是以单片微机为核心，以单片机最小系统作为主体，用于对系统整体进行控制的电子电路。现代嵌入式系统设计的核心就是应用不同类型的单片微机结合各种功能外设实现系统功能，在高速和高性能应用场合常使用ARM，DSP作为系统核心，在低速和低成本应用场合常使用经典的C51单片机作为系统核心，而在便携式和低功耗应用场合则更多得使用MSP430系列单片机作为系统核心。
本发明的烟囱内壁渗漏检测系统要求24小时处于开机状态，实现对现场的连续监控，因此该系统必须具有足够小的功耗以延长系统使用寿命，因为大功耗长时间运行，必然会导致系统寿命的降低，所以该检测系统以超低功耗单片机MSP430F149作为系统内核，既可以满足对运算速度的要求，又可以利用MSP430系列单片机超低功耗的特点延长系统的使用寿命。
实施例5
系统整体使用220V交流市电供电，但是单一的220V交流电无法满足系统内部各模块的供电要求，因此需要设计辅助电源为系统内部其他模块供电。辅助电源主要有两大部分组成，一是220V交流转36V交流电源变压器；二是220V交流电转5V稳压直流电源模块。
电源变压器的主要作用是将控制箱输入的220V交流市电通过降压转换为36V交流电，供给系统前端传感电路中的通电导线，既可以实现对酸液渗漏的检测又可以最大限度减少电极极化现象对通电导线造成的损耗，延长系统的使用寿命。直流电源模块的主要作用是将控制箱输入的不稳定220V交流市电转换为稳定5V直流电给控制板电路供电。控制板电路对电源的稳定性要求较高，输入电源电压的波动极易引起系统程序执行错误，进而导致系统误报事件增多，故障率增加，降低系统运行的稳定性和可靠性，因此该系统直流电源模块要求具有较高的稳压作用，实现稳定的5V直流电压输出。
Claims (4)
1.一种烟囱内壁酸液检测系统，其特征在于：系统包括：传感器电路、信号输入电路、辅助电源电路、控制电路、报警器、WECON上位机HMI界面；所述的传感器完成对烟囱内壁渗漏信息的采集和转换；所述的信号输入电路完成对传感器输入的电压信号的转换处理，供单片机采集判断；所述的辅助电源模块实现对系统各个模块的安全供电；所述的WECON上位机HMI界面完成对控制板上传信息的处理和报警显示。
2.根据权利要求1所述的一种烟囱内壁酸液检测系统，其特征在于：所述的控制电路采用超低功耗单片机 。
3.根据权利要求1所述的一种烟囱内壁酸液检测系统，其特征在于：所述的辅助电源电路由两部分组成，一是220V交流转36V交流电源变压器；二是220V交流电转5V稳压直流电源模块。
4.根据权利要求1所述的一种烟囱内壁酸液检测系统，其特征在于：所述的检测系统利用布设在烟囱内壁不同位置的多组通电平行导线作为检测烟囱内壁各个位置酸液渗漏信号的传感器，平行导线环绕烟囱内壁并通以36交流电，当渗漏险情发生时，平行导线短路并将短路信号通过信号输入电路转换后送至单片机I/O口，单片机内部程序定时扫描I/O口电平信号，通过高低电平信号判断报警信息并将报警信息及时通过内部异步串行通信模块和通信接口送至上位机人机交互监控界面，上位机处理上行数据并及时显示报警信息，提维醒修人员进行维修，同时系统提供硬件复位和上位机软件复位两种选择，可以方便地排除各种由外界不确定因素导致的误报警情况。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410747560.3A CN104458166A (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 一种烟囱内壁酸液检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410747560.3A CN104458166A (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 一种烟囱内壁酸液检测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104458166A true CN104458166A (zh) | 2015-03-25 |
Family
ID=52904584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410747560.3A Pending CN104458166A (zh) | 2014-12-10 | 2014-12-10 | 一种烟囱内壁酸液检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104458166A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105092180A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-25 | 北京云网天成科技有限公司 | 一种渗漏检测传感器 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1030299A (zh) * | 1987-06-26 | 1989-01-11 | 福德勒工厂股份公司 | 探测防腐保护层损伤的方法及其测量装置 |
| JPH11248589A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Reideikku:Kk | 漏水発生位置検出方式 |
| CN1657895A (zh) * | 2005-03-17 | 2005-08-24 | 大连理工大学 | 水冷器泄漏在线监测报警装置 |
| KR20070066078A (ko) * | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 수냉식 전력변환 시스템의 아날로그식 누수검출장치 |
| CN202581364U (zh) * | 2012-05-28 | 2012-12-05 | 武汉博奇环保科技股份有限公司 | 一种烟气泄漏检测烟囱 |
-
2014
- 2014-12-10 CN CN201410747560.3A patent/CN104458166A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1030299A (zh) * | 1987-06-26 | 1989-01-11 | 福德勒工厂股份公司 | 探测防腐保护层损伤的方法及其测量装置 |
| JPH11248589A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Reideikku:Kk | 漏水発生位置検出方式 |
| CN1657895A (zh) * | 2005-03-17 | 2005-08-24 | 大连理工大学 | 水冷器泄漏在线监测报警装置 |
| KR20070066078A (ko) * | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 수냉식 전력변환 시스템의 아날로그식 누수검출장치 |
| CN202581364U (zh) * | 2012-05-28 | 2012-12-05 | 武汉博奇环保科技股份有限公司 | 一种烟气泄漏检测烟囱 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105092180A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-25 | 北京云网天成科技有限公司 | 一种渗漏检测传感器 |
| CN105092180B (zh) * | 2015-07-20 | 2017-10-13 | 北京云网天成科技有限公司 | 一种渗漏检测传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102608446B (zh) | 识别发电系统内故障传感器的系统和方法 | |
| CN205223356U (zh) | 用于测量埋地管道阴极保护电位参数的监测装置 | |
| CN102636306B (zh) | 用于船舶结构长期安全监测的分布式应变采集器 | |
| CN204789825U (zh) | 一种新型多功能配电维修监测设备 | |
| CN102193548A (zh) | 污染物排放及净化设施实时监测系统 | |
| CN106018904A (zh) | 基于电力线载波的低压反窃电装置及其损耗功率快速测算方法和损耗功率精确测算方法 | |
| CN103173791B (zh) | 基于漏槽监控装置的铝电解漏槽检测方法 | |
| CN104458166A (zh) | 一种烟囱内壁酸液检测系统 | |
| CN201809453U (zh) | 铝电解阳极和阴极电流分布在线智能测量装置 | |
| CN103676859A (zh) | 一种大型燃煤锅炉湿法烟气脱硫装置控制系统 | |
| CN207036307U (zh) | 蓄电池涨裂变形智能检测装置 | |
| CN204535923U (zh) | 余热回收换热器泄露检测装置 | |
| CN201583583U (zh) | 埋地燃气管道杂散电流检测设备 | |
| CN203071831U (zh) | 大功率直流矿热炉用供电系统 | |
| CN201820125U (zh) | 一种烟气脱硫智能自动控制系统 | |
| CN110943542A (zh) | 一种应用于高压直流输电系统数据的储存装置 | |
| CN202995400U (zh) | 油田注水智能监控系统 | |
| CN105987789A (zh) | 余热回收换热器泄露检测装置 | |
| CN104694969A (zh) | 氧化铝输送及电解烟气净化控制系统 | |
| CN109870941A (zh) | 一种基于物联网技术的农业综合管理系统 | |
| CN204330059U (zh) | 一种具备使用寿命终结报警功能的远传水表 | |
| CN203480250U (zh) | 一种电阻式控制器 | |
| CN105697064A (zh) | 基于arm可配置内核的煤矿瓦斯预警系统 | |
| CN204391900U (zh) | 一种直流电源监控系统 | |
| CN204680165U (zh) | 一种燃气泄漏报警系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150325 |