CN105445443B - 成品油泄漏检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种成品油泄漏检测装置及检测方法，该装置包括防爆外壳，以及固定在该防爆外壳上的气体传感器组、MCU处理单元、数据处理电路和显示屏；该气体传感器组包括PID气体传感器和NDIR气体传感器，气体传感器组通过进气管与外界气体导通；该数据处理电路包括A/D 转换电路、信号调理电路和电平转换电路；该MCU处理单元根据接收的传感信号判断是否发生柴油泄漏或者汽油泄漏，并计算泄漏物质挥发的气体在空气中的浓度和判断气体浓度是否超过报警门限；该显示屏用于显示泄漏物质的类别及泄漏在空气中的浓度。本发明能够同时对柴油和汽油的泄漏进行检测，以实现单一设备能够区分不同的泄漏物质并进行浓度检测与报警。
Description
技术领域
本发明涉及成品油泄漏检测领域，尤其涉及一种成品油泄漏检测装置及检测方法。
背景技术
随着石油天然气工业的发展，管道运输已成为继铁路、公路、水路、航空运输后的第五大运输工具，用以输送原油、天然气和其他液气产品。但是, 管道泄漏事故时有发生，不仅会造成巨大的经济损失和资源浪费，而且还会带来安全和污染问题。检测是预防管道失效、降低管道风险的重要手段，是保障成品油（柴油和汽油）管道安全运营的重要环节之一。
传统的成品油（柴油和汽油）输送管道泄漏检测装置多为单物质检测装置，检测物质单一，固定，应用范围小，检测能力不强。传统的NDIR技术的异丁烷检测探头能检测到汽油所挥发的气体，但容易受到空气中水蒸气的影响，在雨季尤其是在南方大部分地区误报警情况经常出现，并且对于柴油的泄漏无法检测。而PID检测技术能很好的检测柴油所挥发的气体和汽油的所挥发的气体，但PID传感器在使用中需要设置校正系数，每种气体对应自有的校正系数，一旦检测气体固定，校正系数就固定，此时对于其他气体的检测就失去了准确度。
对于多用途的成品油（柴油和汽油）输送管道，在某一时刻的输送物质不一样，因此在任意时刻的泄漏物质无法确定。因此在实际应用中的检测装置，需要对泄漏物质的种类进行判断，即清楚泄漏物质，及时作出相应的处理方案。如果使用传统的检测装置，则需要同时使用多个，成本高，设备占用空间多，布置也较麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中检测装置只能检测单一成品油泄漏，容易发生误报警等缺陷，提供一种可对成品油（柴油和汽油）输送管道的泄漏物质进行判定的成品油泄漏检测装置及检测方法，可减少检测装置的数量，降低购买成本，减少由水汽干扰引起的误报警次数，同时便于安装和布置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种成品油泄漏检测装置，包括防爆外壳，以及固定在该防爆外壳内的气体传感器组、MCU处理单元、数据处理电路和显示屏；
气体传感器组包括PID气体传感器和NDIR气体传感器，气体传感器组通过进气管与外界气体导通；
数据处理电路包括A/D 转换电路、信号调理电路和电平转换电路，信号调理电路的输入端连接PID气体传感器，信号调理电路的输出端与A/D 转换电路的输入端连接，A/D转换电路的输出端与MCU处理单元连接；电平转换电路的输入端与NDIR气体传感器连接，电平转换电路的输出端与MCU处理单元连接；
MCU处理单元根据接收的传感信号判断是否发生柴油泄漏或者汽油泄漏，并计算泄漏物质所挥发的气体在空气中的浓度和判断气体的浓度是否超过报警门限；
显示屏，与MCU处理单元连接，根据MCU处理单元的信号显示泄漏物质的类别及泄漏物质所挥发的气体在空气中的浓度。
本发明所述的成品油泄漏检测装置中，该装置还包括报警器，与MCU处理单元连，若发生柴油或汽油泄漏，则根据接收的MCU处理单元的报警信号进行报警。
本发明所述的成品油泄漏检测装置中，该装置还包括温度传感器，与MCU处理单元连接。
本发明所述的成品油泄漏检测装置中，该装置还包括IR遥控接收电路，与MCU处理单元连接，可用红外遥控器对该装置进行遥控。
本发明所述的成品油泄漏检测装置中，该装置还包括按键输入电路，与MCU处理单元连接，可用装置上的按键进行复位和其他设置。
本发明所述的成品油泄漏检测装置中，所述的报警器包括报警灯和警铃，其中报警灯包括汽油泄漏报警灯和柴油泄漏报警灯。
本发明所述的成品油泄漏检测装置中，在进气管口处设有过滤网。
本发明还提供了一种成品油泄漏检测方法，基于上述成品油泄漏检测装置，该方法包括以下步骤：
泄漏物质挥发的气体引发成品油泄漏检测装置中的PID气体传感器或NDIR气体传感器产生电信号，经数据处理电路传给MCU处理单元进行计算和比较，由MCU处理单元中的判定条件来判断泄漏的物质和计算挥发的气体在空气中的浓度，判定条件如下：
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中的NDIR气体传感器和PID气体传感器的检测信号都发生变化时，MCU处理单元将判定泄漏为汽油燃料泄漏，然后MCU处理单元将NDIR气体传感器实测信号查表转换为异丁烷在空气中的浓度值，再通过MCU处理单元判断浓度值是否超过低报警或高报警门限，若是则发出汽油泄漏警，若不是则不发出警告，只显示浓度值。
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中只有PID气体传感器的检测信号发生变化时，MCU处理单元将判定泄漏为柴油类燃料泄漏，然后MCU处理单元将PID气体传感器实测信号查表转换为柴油挥发物在空气中的浓度值，再通过MCU处理单元判断浓度值是否超过低报警或高报警门限，若是则发出汽油泄漏警告警告，若不是则不发出警告，只显示浓度值。
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中只有NDIR气体传感器的检测信号发生变化时，MCU处理单元将判定为水汽干扰，维持原有检测数据。
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中的NDIR气体传感器和PID气体传感器的检测信号都维持初始数据，则判定为现场正常。
本发明产生的有益效果是：本发明采用了PID气体检测和NDIR气体检测一体化的结构，将二者结合在一个防爆腔体里，相对于二者各自独立的产品，总体积变小，实现单一设备能够区分输送管道泄漏物质是柴油还是汽油，并检测泄漏物质所挥发的气体在空气中的浓度，避免了各自独立检测的弊端，有效的控制了由水汽干扰引起的误报警次数，成功的解决了传统仪器对于多用途成品油（柴油和汽油）运输管道泄漏监测的不足。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例中成品油泄漏检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中成品油泄漏检测装置的主视图；
图3为本发明实施例中成品油泄漏检测装置部分电路的连接示意图；
图4为本发明是实施例成品油泄漏检测流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例成品油泄漏检测装置，如图1和图2所示，包括防爆外壳10，以及固定在该防爆外壳10内的气体传感器组20、MCU处理单元、数据处理电路和显示屏40。
气体传感器组20包括PID气体传感器和NDIR气体传感器，气体传感器组通过进气管30与外界连通。
如图3所示，数据处理电路包括A/D 转换电路、信号调理电路和电平转换电路，信号调理电路的输入端连接PID气体传感器，信号调理电路的输出端与A/D 转换电路的输入端连接，A/D 转换电路的输出端与MCU处理单元连接；电平转换电路的输入端与NDIR气体传感器连接，电平转换电路的输出端与MCU处理单元连接。
MCU处理单元根据接收的传感信号判断是否发生柴油泄漏或者汽油泄漏，并计算泄漏物质所挥发的气体在空气中的浓度。
显示屏40，与MCU处理单元连接，根据接收的MCU处理单元的信号显示泄漏气体的类别及浓度。
该装置还包括报警器，与MCU处理单元连，若发生成品油泄漏，则根据接收的MCU处理单元的报警信号进行报警。
该装置还包括温度传感器，与MCU处理单元连接，以检测环境温度。
该装置还包括IR遥控接收电路，与MCU处理单元连接。可用红外遥控器对该装置进行遥控。
该装置还包括按键输入电路，与MCU处理单元连接。可通过该按键输入电路进行复位和其他设置。
所述的报警器包括报警灯和警铃，其中报警灯包括汽油泄漏报警灯和柴油泄漏报警灯。
本发明的一个实施例中，在进气管口处设有过滤网50，可设置在进气管前端，通过该过滤网50可过滤掉气体中的水分和/或其他颗粒。
本发明实施例成品油泄漏检测方法，该方法基于上述实施例的成品油泄漏检测装置。如图4所示，该方法主要包括以下步骤：
泄漏物质挥发的气体引发成品油泄漏检测装置中的PID气体传感器或NDIR气体传感器产生电信号，经数据处理电路传给MCU处理单元进行计算和比较，由MCU处理单元中的判定条件来判断泄漏的物质和计算挥发的气体在空气中的浓度，判定条件如下：
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中的NDIR气体传感器和PID气体传感器的检测信号都发生变化时，MCU处理单元将判定泄漏为汽油燃料泄漏，然后MCU处理单元将NDIR气体传感器实测信号查表转换为异丁烷在空气中的浓度值，再通过MCU处理单元判断浓度值是否超过低报警或高报警门限，若是则发出汽油泄漏警，若不是则不发出警告，只显示浓度值。
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中只有PID气体传感器的检测信号发生变化时，MCU处理单元将判定泄漏为柴油类燃料泄漏，然后MCU处理单元将PID气体传感器实测信号查表转换为柴油挥发物在空气中的浓度值，再通过MCU处理单元判断浓度值是否超过低报警或高报警门限，若是则发出汽油泄漏警告警告，若不是则不发出警告，只显示浓度值。
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中只有NDIR气体传感器的检测信号发生变化时，MCU处理单元将判定为水汽干扰，维持原有检测数据。
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中的NDIR气体传感器和PID气体传感器的检测信号都维持初始数据时，则判定为现场正常。
在实测前对成品油泄漏检测装置多次校准后，MCU处理单元计算生成一条浓度-电压曲线。在检测中，气体传感器的实测信号对应该浓度-电压曲线转换成浓度值，此为MCU处理单元查表转换过程。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种成品油泄漏检测装置，其特征在于，包括防爆外壳，以及固定在该防爆外壳内的气体传感器组、MCU处理单元、数据处理电路和显示屏；
气体传感器组包括PID气体传感器和NDIR气体传感器，气体传感器组通过进气管与外界气体导通；
数据处理电路包括A/D 转换电路、信号调理电路和电平转换电路，信号调理电路的输入端连接PID气体传感器，信号调理电路的输出端与A/D 转换电路的输入端连接，A/D 转换电路的输出端与MCU处理单元连接；电平转换电路的输入端与NDIR气体传感器连接，电平转换电路的输出端与MCU处理单元连接；
MCU处理单元根据接收的传感信号判断是否发生柴油泄漏或者汽油泄漏，并计算泄漏物质所挥发的气体在空气中的浓度和判断气体的浓度是否超过报警门限；
显示屏，与MCU处理单元连接，根据MCU处理单元的信号显示泄漏物质的类别及泄漏物质所挥发的气体在空气中的浓度；
其中MCU处理单元通过判定条件来判断泄漏的物质，判定条件如下：
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中的NDIR气体传感器和PID气体传感器的检测信号都发生变化时，MCU处理单元将判定泄漏为汽油燃料泄漏；
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中只有PID气体传感器的检测信号发生变化时，MCU处理单元将判定泄漏为柴油类燃料泄漏；
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中只有NDIR气体传感器的检测信号发生变化时，MCU处理单元将判定为水汽干扰，维持原有检测数据。
2.根据权利要求1所述的成品油泄漏检测装置，其特征在于，该装置还包括报警器，与MCU处理单元连接，若发生柴油或汽油泄漏，则根据MCU处理单元的报警信号进行报警。
3.根据权利要求1所述的成品油泄漏检测装置，其特征在于，该装置还包括温度传感器，与MCU处理单元连接。
4.根据权利要求1所述的成品油泄漏检测装置，其特征在于，该装置还包括IR遥控接收电路，与MCU处理单元连接。
5.根据权利要求1所述的成品油泄漏检测装置，其特征在于，该装置还包括按键输入电路，与MCU处理单元连接。
6.根据权利要求3所述的成品油泄漏检测装置，其特征在于，所述的报警器包括报警灯和警铃，其中报警灯包括汽油泄漏报警灯和柴油泄漏报警灯。
7.根据权利要求1所述的成品油泄漏检测装置，其特征在于，在进气管口处设有过滤网。
8.一种成品油泄漏检测方法，基于权利要求1的成品油泄漏检测装置，其特征在于，包括以下步骤：
泄漏物质挥发的气体引发成品油泄漏检测装置中PID气体传感器或NDIR气体传感器产生电信号，经数据处理电路传给MCU处理单元进行计算和比较，由MCU处理单元中的判定条件来判断泄漏的物质和计算挥发的气体在空气中的浓度，判定条件如下：
当安装在泄漏地点附近的成品油泄漏检测装置中的NDIR气体传感器和PID气体传感器的检测信号都发生变化时，MCU处理单元将判定泄漏为汽油燃料泄漏，然后MCU处理单元将NDIR气体传感器实测信号查表转换为异丁烷在空气中的浓度值，再通过MCU处理单元判断浓度值是否超过低报警或高报警门限，若是则发出汽油泄漏警告，若不是则不发出警告，只显示浓度值；
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| Title |
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| 以浊度计快速筛检法应用于加油站场址污染潜势调查可行性研究;刘文尧等;《第11届长三角科技论坛环境保护分论坛暨上海市环境科学学会第18届学术年会论文集》;20141023;255-271页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105445443A (zh) | 2016-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Xiaoguang Inventor after: Li Feng Inventor after: Qian Jin Inventor after: Zhou Bin Inventor after: Wang Lei Inventor after: Chen Yue Inventor before: Li Feng Inventor before: Qian Jin Inventor before: Zhou Bin Inventor before: Wang Lei Inventor before: Chen Yue |
|
| GR01 | Patent grant |