CN105091586B - 铝液坩埚安全监控及远程报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动检测及远程报警领域，具体涉及一种铝液坩埚安全监控及远程报警装置，包括主控模块、安全监控模块、报警模块、存储模块、显示模块、按键模块和GSM通讯模块；主控模块分别与安全监控模块、报警模块、存储模块、显示模块、按键模块和GSM通讯模块相连接；安全监控模块包括铝液泄露检测模块和主电源掉电检测模块；主控模块接受铝液泄露检测模块和主电源掉电检测模块的检测信号，当主控模块接收到铝液泄露信号或主电源掉电信号时，主控模块通过GSM通讯模块向指定移动终端发出报警信息及控制报警模块现场声光报警。

Description

铝液坩埚安全监控及远程报警装置

技术领域

本发明涉及自动检测及远程报警领域，具体涉及一种铝液坩埚安全监控及远程报警装置。

背景技术

电阻炉事故是铝压铸行业发生频率最高的事故之一，泄漏处主要发生在坩埚侧部和钢棒口，如果重视不够和疏于管理、或处理不及时，则会由于铝液熔化槽壳外漏时，冲断阴极母线造成系列停产等重大事故。

现有的电阻炉中缺少直接对熔铝进行泄露检测的装置，即使有检测报警装置，也只是间接对熔铝进行检测，不能第一时间检测到熔铝泄露。另外，由于铝液坩埚升温速度慢，须24小时不停歇工作，即需要防断电检测。随着移动通讯技术的不断发展，GSM无线移动通信网络技术越来越成熟，应用领域越来越广。近年来无线报警应用在安全防护、监控中，可监控夜间无人值守的工作设备，一旦有故障可通过手机第一时间通知相关人员，以减少事故曼延和损失。

发明内容

本发明旨在提供一种铝液坩埚及其泄露检测装置，以解决现有技术的不能有效对铝液泄露情况进行检测及远程报警的问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种铝液坩埚安全监控及远程报警装置，包括主控模块、安全监控模块、报警模块、存储模块、显示模块、按键模块和GSM通讯模块；其特征在于：所述主控模块分别与安全监控模块、报警模块、存储模块、显示模块、按键模块和GSM通讯模块相连接；所述安全监控模块包括铝液泄露检测模块和总电源断电检测模块；所述主控模块接受所述铝液泄露检测模块和总电源断电检测模块的检测信号，当所述主控模块接收到铝液泄露信号或总电源断电信号时，所述主控模块通过所述GSM通讯模块向指定移动终端发出报警信息及所述报警模块现场及时声光报警；

所述存储模块是用于储存历史报警时间的TF卡存储器；所述显示模块是用于显示热电偶测量的温度值和时间的数码管显示器；所述按键模块是用于切换数码管显示内容、模拟报警操作、查看历史报警时间记录。

进一步的，该装置还包括用于记录实时时间的时钟模块，采用DS1302芯片。

进一步的，所述铝液泄露检测模块包括：

圆形凹槽，所述圆形凹槽包括中心实体区域和围绕中心实体区域的周向设置的铝液承接区域，所述铝液承接区域上设置了一个出口；

检测模块，所述检测模块包括四个设置于所述圆形凹槽的所述铝液承接区域内的同心且互相绝缘的导电抗高温氧化金属圆环（如镍铬合金），其中所述金属圆环由导线连接通过所述铝液承接区域的出口电连接到主控模块引脚GPIO，所述另一组金属圆环由另一组导线连接通过所述铝液承接区域的出口电连接到主控模块引脚地，一旦少量铝液泄露将其中两环短路，即触发所述主控模块引脚电平变化并及时进行所述现场报警和所述GSM远程报警；所述检测模块还包括安置在所述铝液承接区域出口的热电偶传感器，铝液泄露导致温度升高，超过预先设定温度限值如150摄氏度将及时进行所述现场报警和所述GSM远程报警。

进一步地，所述热电偶传感器是由热电偶和MAX6675芯片组合而成。

进一步地，所述主电源掉电检测模块包括将主电源与380V交流接触器电连接，将所述380V交流接触器的常闭触点与所述主控模块相连接获取接触器通断状态。

进一步地，所述主控模块为STC15F2K60S2，GSM模块为SIM900A。

进一步地，所述安全监控模块可同时管理区域内的两个铝液泄露检测模块。

与现有技术相比，本发明的铝液泄露检测装置的圆形凹槽设置在坩埚的下方，当发生泄漏时，铝液流到圆形凹槽的铝液承接区域，将其中两金属圆环短路，导致主控模块的引脚电平发生变化触发报警操作，或安置在所述铝液承接区域出口的热电偶传感器检测的温度值超过预先设定温度限值如150摄氏度，触发报警操作。另外，当坩埚主电源掉电时，与主电源相连接的380V交流接触器的常闭触点由正常常开状态变为常闭状态，引起主控模块的引脚电平变化触发报警。报警操作有二种方式，一是通过报警模块现场直接进行声光报警，二是通过GSM模块向用户手机发送报警信息，通过这两种报警方式，可确保工作人员第一时间获知并处理泄露事故，避免危险情况的发生。

附图说明

图1为本发明的铝液坩埚安全监控及远程报警装置的结构方框图；

图2为本发明铝液泄露检测模块的侧视剖面图；

图3为本发明铝液泄露检测模块的俯视图。

图中附图标记：1、炉体；2、电热丝；3、坩埚；4、连接金属圆环的导线；5、连接金属圆环的导线；6、金属圆环；7、金属圆环；8、中心实体区域；9、圆形凹槽；10、主控模块；11、显示模块；12、报警模块；13、指定移动终端；14、GSM通讯模块；15、安全监控模块；16、铝液泄露检测模块；17、铝液泄露检测模块；18、总电源断电检测模块；19、按键模块；20、存储模块；21、时钟模块； 22、热电偶传感器；23、铝液承接区域；24、铝液承接区域的出口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1至图3所示，本发明的铝液坩埚安全监控及远程报警装置，该装置包括主控模块10、安全监控模块15、报警模块12、存储模块20、显示模块11、按键模块19和GSM通讯模块14；主控模块10分别与安全监控模块15、报警模块12、存储模块20、显示模块11、按键模块19和GSM通讯模块14相连接；安全监控模块15包括铝液泄露检测模块16和总电源断电检测模块18；主控模块10接受铝液泄露检测模块16和总电源断电检测模块18的检测信号，当主控模块接收到铝液泄露信号或总电源断电信号时，主控模块10通过GSM通讯模块14向指定移动终端13发出报警信息及报警模块12现场及时声光报警；

存储模块20是用于储存历史报警时间的TF卡存储器；显示模块11是用于

显示热电偶测量的温度值和时间的数码管显示器；按键模块19是用于切换数码管显示内容、模拟报警操作、查看历史报警时间记录。该装置还包括用于记录实时时间的时钟模块21，可选用DS1302芯片。

铝液泄露检测模块16包括：圆形凹槽9，圆形凹槽9包括中心实体区域8和围绕中心实体区域8的周向设置的铝液承接区域23，铝液承接区域23上设置了一个出口24；检测模块包括四个设置于圆形凹槽9的铝液承接区域23内的同心且互相绝缘的导电抗高温氧化金属圆环6（如镍铬合金），其中金属圆环6由导线4连接通过铝液承接区域的出口24电连接到主控模块10引脚GPIO，金属圆环7由导线5连接通过铝液承接区域的出口24电连接到主控模块10引脚地，一旦少量铝液泄露将其中两环短路，能立即引发主控模块10引脚电平变化并控制报警模块12进行现场声光报警和通过GSM通讯模块14向指定移动终端13发出报警信息；另外检测模块还包括安置在所述铝液承接区域出口24的热电偶传感器22，热电偶传感器22由热电偶和MAX6675芯片组合而成，能够实现自动冷端补偿，测出的温度值更精确，当铝液泄露后会导致温度升高，若超过预先设定温度限值如150摄氏度将及时进行现场声光报警和通过GSM通讯模块14向指定移动终端13发出报警信息。

在本实例中，圆形凹槽9的铝液承接区域23相对应地设置在坩埚3的侧壁和底壁的连接处的下方；泄露检测装置的四个金属圆环6设置在圆形凹槽9朝向坩埚3的表面上。由于坩埚3的侧壁容易开裂，铝液多从坩埚3 的侧壁和底壁的连接处向下泄露，所以将圆形凹槽9的铝液承接区域23相应地设置在坩埚4的侧壁和底壁的连接处的下方，保证泄露的铝液直接流入圆形凹槽的铝液承接区域23。

在本实施例中，主电源掉电检测模块18包括将主电源与380V交流接触器电连接，将380V交流接触器的常闭触点与主控模块10的引脚相连接进行检测引脚电平的变化。当坩埚主电源掉电时，与主电源相连接的380V交流接触器的常闭触点由正常常开状态变为常闭状态，引起主控模块的引脚电平变化触发报警，进行现场声光报警和通过GSM通讯模块14向指定移动终端13发出报警信息。

在本实施例中，主控模块10为STC15F2K60S2，GSM通讯模块14为SIM900A。当然，这仅是本发明的一个具体实施例，本发明的主控模块10、GSM通讯模块14的具体型号并不仅限于此，也可为其他能完成其相应功能的型号。

在本实施例中，为实现低投高效，安全监控模块可同时管理区域内的两个铝液泄露检测模块和总电源断电检测模块。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铝液坩埚安全监控及远程报警装置，包括主控模块、安全监控模块、报警模块、存储模块、显示模块、按键模块和GSM通讯模块；其特征在于：所述主控模块分别与安全监控模块、报警模块、存储模块、显示模块、按键模块和GSM通讯模块相连接；所述安全监控模块包括铝液泄露检测模块和总电源断电检测模块；所述主控模块接受所述铝液泄露检测模块和总电源断电检测模块的检测信号，当所述主控模块接收到铝液泄露信号或总电源断电信号时，所述主控模块通过所述GSM通讯模块向指定移动终端发出报警信息及所述报警模块现场及时声光报警；

所述存储模块是用于储存历史报警时间的TF卡存储器；所述显示模块是用于显示热电偶测量的温度值和时间的数码管显示器；所述按键模块是用于切换数码管显示内容、模拟报警操作、查看历史报警时间记录；

所述铝液泄露检测模块包括：

圆形凹槽，所述圆形凹槽包括中心实体区域和围绕中心实体区域的周向设置的铝液承接区域，所述铝液承接区域上设置了一个出口；

检测模块，所述检测模块包括四个设置于所述圆形凹槽的所述铝液承接区域内的同心且互相绝缘的导电抗高温氧化金属圆环，其中一组所述金属圆环由一组导线连接通过所述铝液承接区域的出口电连接到主控模块引脚GPIO，另一组所述金属圆环由另一组导线连接通过所述铝液承接区域的出口电连接到主控模块引脚地，一旦少量铝液泄露将其中两环短路，即触发所述主控模块引脚电平变化并及时进行所述现场报警和所述GSM远程报警；所述检测模块还包括安置在所述铝液承接区域出口的热电偶传感器，铝液泄露导致温度升高，超过预先设定温度限值如150摄氏度将及时进行所述现场报警和所述GSM远程报警。

2.根据权利要求1所述铝液坩埚安全监控及远程报警装置，其特征在于：该装置还包括用于记录实时时间的时钟模块，采用DS1302芯片。

3.根据权利要求1所述铝液坩埚安全监控及远程报警装置，其特征在于：所述热电偶传感器是由热电偶和MAX6675芯片组合而成。

4.根据权利要求1所述铝液坩埚安全监控及远程报警装置，其特征在于：所述总电源断电检测模块包括将总电源与380V交流接触器电连接，将所述380V交流接触器的常闭触点与所述主控模块相连接进行检测。

5.根据权利要求1所述铝液坩埚安全监控及远程报警装置，其特征在于，所述主控模块为STC15F2K60S2，GSM模块为SIM900A。

6.根据权利要求1所述铝液坩埚安全监控及远程报警装置，其特征在于，所述安全监控模块可同时管理区域内的两个铝液泄露检测模块。