CN106054768A - 基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统及监测方法，该监测系统包括安装在被监测设备上的前端测漏连接装置和与前端测漏连接装置连接的后部泄漏监测装置；前端测漏连接装置包括多个测漏连接管和第一连接接头，被监测设备上设置有多个监测孔，每个监测孔均与一个测漏连接管的进口连接；后部泄漏监测装置包括压力监测装置、气体监测装置、酸碱度监测装置、数据采集仪、主控器和泄漏报警装置；该监测方法包括步骤：一、监测项目选择；二、报警阈值设定；三、监测启动；四、在线泄漏监测。本发明设计合理、使用操作及连接简便且使用效果好，能对被监测设备的泄漏状况进行实时在线监测，监测方式灵活，监测结果可靠且后期查询简便。
Description
技术领域
本发明属于设备泄漏监测技术领域，尤其是涉及一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统及监测方法。
背景技术
随着石油、化工行业的发展，泄漏爆炸事故成为设备安全稳定运行的主要问题，随之带来的经济损失呈增长趋势，为了减少经济损失，保障设备人员的安全。工业生产中所采用的传统检漏方法，主要有以下两种：一种是离线检测方法，即设备运行一定时期后检测有无裂纹、有无局部腐蚀穿孔的危险，以采取相应的控制和防范措施；二是通过在线服役设备的泄漏孔直接肉眼观察是否发生泄漏，目前因缺乏行之有效的在线实时监测手段和设备，无法实时监控与腐蚀介质直接接触的金属表面是否发生泄漏的状态，间接判断缺乏准确性和时效性，多数情况下，设备发生严重损坏和大量泄漏后才被肉眼看到。
而传统的设备检修方式为计划定期检修，即设备运行到了规定时间，无论设备本身的状况好坏，运行工况是否良好，有无影响安全服役的隐患，都要停车拆卸、检修，这种“到期必修”的规定是一种保守、盲目的检修方式。计划定期检修有可能造成设备未能及时修复，不该修的设备反复维修。按照这种固定思维大拆大装的方式，将造成人、财、物、时的大量浪费。并且，若在设备非常轻微泄漏时就能够及时被发现，并在合适的时间进行临时快速修复，就能使损失降到最低限度。
因此，研发一种低成本且能进行多参数监测的在线泄漏智能监测系统及对应的监测方法，对泄漏状况进行实时在线监测，并且通过历史监控记录数据能够真实反馈漏点的泄漏发展过程及特征，较人工巡检更加可靠，为分析、合理选择停机时间提供可靠依据，对于提高设备安全运行具有极其重要的价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其结构简单、设计合理且安装及连接简便、使用效果好，能对被监测设备的泄漏状况进行实时在线监测，监测方式灵活，监测结果可靠且后期查询简便。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：包括安装在被监测设备上的前端测漏连接装置和与前端测漏连接装置连接的后部泄漏监测装置；
所述前端测漏连接装置包括多个测漏连接管和与多个所述测漏连接管的出口均连接的第一连接接头，所述被监测设备上设置有多个监测孔，每个所述监测孔均与一个所述测漏连接管的进口连接；多个所述监测孔分别布设在被监测设备的多个监测区域上；
所述后部泄漏监测装置包括压力监测装置、气体监测装置、酸碱度监测装置、数据采集仪、与数据采集仪连接的主控器、由主控器进行控制的泄漏报警装置和与主控器连接的参数设置单元，所述泄漏报警装置与主控器连接；所述压力监测装置包括压力监测管路以及安装在压力监测管路上的压力检测单元和第一切断阀，所述气体监测装置包括气体监测管路以及安装在气体监测管路上的气体检测单元和第二切断阀，所述酸碱度监测装置包括酸碱度监测管路以及安装在酸碱度监测管路上的酸碱度检测单元和第三切断阀；所述压力监测管路、气体监测管路和酸碱度监测管路的进口均与第一连接接头连接且三者的出口均与第二连接接头连接，所述第二连接接头与输出管路连接；所述压力检测单元、所述气体检测单元和所述酸碱度检测单元均与数据采集仪连接。
上述基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征是：所述后部泄漏监测装置还包括与主控器连接的上位监控机、数据传输接口和无线通信终端。
上述基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征是：所述后部泄漏监测装置还包括第三连接接头，所述第三连接接头为四通管接头；所述第三连接接头的三个连接口分别与压力监测管路、气体监测管路和酸碱度监测管路的进口连接，且第三连接接头的第四个连接口与第一连接接头连接；
所述第二连接接头为四通管接头；所述第二连接接头的三个连接口分别与压力监测管路、气体监测管路和酸碱度监测管路的出口连接，且第二连接接头的第四个连接口与输出管路的进口连接。
上述基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征是：所述压力监测管路、气体监测管路和酸碱度监测管路与第三连接接头和第二连接接头之间均通过卡套进行连接，所述第三连接接头与第一连接接头之间以及测漏连接管与第一连接接头之间均通过所述卡套进行连接。
上述基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征是：所述监测孔的数量为四个，四个所述监测孔分别布设在被监测设备的四个监测区域上；
所述第一连接接头为四通管接头；所述测漏连接管的数量为四个，所述前端测漏连接装置中的两个所述测漏连接管分别与第一连接接头的两个连接口连接，且前端测漏连接装置中的另外两个所述测漏连接管分别与第四连接接头的两个连接口连接，所述第四连接接头为三通管接头，所述第四连接接头的第三个连接口通过第一连接管与第一连接接头的第三个连接口连接；所述第一连接接头的第四个连接口通过第二连接管与第三连接接头连接；
所述测漏连接管与第一连接接头和第四连接接头之间、所述第一连接管与第四连接接头和第一连接接头之间以及所述第二连接管与第一连接接头和第三连接接头之间均通过卡套进行连接。
上述基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征是：所述第一切断阀、第二切断阀和第三切断阀均为由主控器进行控制的电磁阀；
所述气体监测装置还包括安装在气体监测管路上的气体干燥装置和气体冷却装置；
所述酸碱度监测装置还包括安装在气体监测管路上的第五连接接头和通过第三连接管与第五连接接头连接的集液器，所述气体监测管路以第五连接接头为界分为前侧管路和后侧管路，所述第五连接接头为三通管接头，所述酸碱度检测单元布设在集液器内；所述前侧管路和所述后侧管路分别与第五连接接头的两个连接口连接，所述第五连接接头的第三个连接口与所述第三连接管连接；所述第五连接接头与所述前侧管路、所述后侧管路和所述第三连接管之间均通过卡套进行连接；
所述压力检测单元为压力变送器，所述气体检测单元为对有毒有害气体和/或易燃易爆气体的浓度进行实时检测的气体变送器，所述酸碱度检测单元为pH监测仪；
所述压力检测单元通过一个三通管接头安装在压力监测管路上，所述气体检测单元通过一个所述三通管接头安装在气体监测管路上。
上述基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征是：所述被监测设备的壳体分为多个分区，相邻两个所述分区之间以焊接方式进行连接，所述监测区域为相邻两个所述分区之间的焊缝；
所述监测孔布设在所述焊缝上，所述监测孔上安装有连接座和安装在连接座上的外接接头，所述测漏连接管的进口与外接接头连接；所述连接座与所处焊缝呈垂直布设，且连接座中部开有与监测孔连通的流通通道，所述流通通道的外端为供外接接头安装的安装口，所述外接接头内端安装在所述安装口内。
上述基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征是：还包括与输出管路的出口连接的真空泵和与真空泵的排气口连接的气液收集处理装置，所述气液收集处理装置包括气液收集处理容器、向气液收集处理容器输送碱液的碱液输送管、向气液收集处理容器输送酸液的酸液输送管和与气液收集处理容器底部所开排液口连接的排液管，所述排液管上装有排液控制阀，所述碱液输送管上装有碱液输送控制阀，所述酸液输送管上装有酸液输送控制阀，所述碱液输送控制阀、酸液输送控制阀和排液控制阀均由主控器进行控制；所述输出管路、所述碱液输送管和所述酸液输送管均插入至气液收集处理容器内。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且操作简便、使用效果好的基于多参数监测的在线泄漏智能监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、监测项目选择：采用参数设置单元对被监测设备的监测项目进行选择；
所选择监测项目的数量为N个，其中N为正整数且N＝1、2或3；所述监测项目为压力监测项目、气体监测项目或酸碱度监测项目；
步骤二、报警阈值设定：采用参数设置单元对被监测设备步骤一中所选择监测项目的报警阈值分别进行设定；
步骤三、监测启动：根据步骤一中所选择的监测项目，打开所选择监测项目的监测管路；
其中，所述压力监测管路为所述压力监测项目的监测管路，所述气体监测管路为所述气体监测项目的监测管路，所述酸碱度监测管路为所述酸碱度监测项目的监测管路；
本步骤中打开的监测管路的数量为N个；监测启动之前，所述第一切断阀、第二切断阀和第三切断阀均处于关闭状态，且压力监测管路、气体监测管路和酸碱度监测管路均处于关断状态；
步骤四、在线泄漏监测：利用步骤三中所打开的N个所述监测管路的检测装置，对步骤一中所选择监测项目分别进行实时检测，并采用数据采集仪对N个所述检测装置所检测信息分别进行同步采集，并将所采集的N个所述检测装置所检测信息同步传送至主控器；所述主控器根据步骤二中所设定的报警阈值，对此时接收到的N个所述检测装置所检测信息分别进行阈值比较，并根据阈值比较结果对此时被监测设备是否存在泄漏进行判断：当此时N个所述检测装置所检测信息均不超过步骤二中所设定的报警阈值时，判断为此时被监测设备不存在泄漏；否则，判断为此时被监测设备存在泄漏，且主控器控制泄漏报警装置进行报警提示；
所述压力监测管路的检测装置为所述压力检测单元，所述气体监测管路的检测装置为所述气体检测单元，所述酸碱度监测管路为所述酸碱度检测单元。
上述方法，其特征是：所述输出管路的出口与真空泵连接，所述真空泵的排气口与气液收集处理装置连接，所述气液收集处理装置包括气液收集处理容器、向气液收集处理容器输送碱液的碱液输送管、向气液收集处理容器输送酸液的酸液输送管和与气液收集处理容器底部所开排液口连接的排液管，所述排液管上装有排液控制阀，所述碱液输送管上装有碱液输送控制阀，所述酸液输送管上装有酸液输送控制阀，所述碱液输送控制阀、酸液输送控制阀和排液控制阀均由主控器进行控制；所述输出管路、所述碱液输送管和所述酸液输送管均插入至气液收集处理容器内；
步骤三中监测启动之前，先将第一切断阀、第二切断阀和第三切断阀均打开，并通过真空泵将多个所述测漏连接管、压力监测管路、气体监测管路和酸碱度监测管路均抽成真空状态；之后，再将第一切断阀、第二切断阀和第三切断阀均关闭；
步骤四中所述压力检测单元为压力变送器，所述气体检测单元为对有毒有害气体和/或易燃易爆气体的浓度进行实时检测的气体变送器，所述酸碱度检测单元为pH监测仪；
步骤二中进行报警阈值设定时，所述压力监测项目的报警阈值记作F0，其中F0为压力报警阈值；所述气体监测项目的报警阈值记作N0，其中N0为浓度报警阈值；所述酸碱度监测项目的报警阈值记作pHmin～pHmax，其中pHmin为pH值报警下限值，pHmax为pH值报警上限值；
步骤四中对此时接收到的N个所述检测装置所检测信息分别进行阈值比较时，当对此时接收到的所述压力检测单元所检测信息进行阈值比较时，判断此时接收到的所述压力检测单元所检测的压力值F是否大于F0：当F＞F0时，判断为此时所述压力检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述压力检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；
当对此时接收到的所述气体检测单元所检测信息进行阈值比较时，判断此时接收到的所述气体检测单元所检测的浓度值N是否大于N0：当N＞N0时，判断为此时所述气体检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述气体检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；
当对此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测信息进行阈值比较时，对此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测的pH值进行判断：当且pHmin≤当前pH值≤pHmax时，判断为此时所述酸碱度检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述酸碱度检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；其中，所述当前pH值为此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测的pH值；
并且，当此时所述酸碱度检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值时，所述主控器还需根据阈值比较结果对碱液输送控制阀或酸液输送控制阀进行控制：当所述当前pH值＜pHmin时，所述主控器控制碱液输送控制阀打开且控制酸液输送控制阀关闭；当所述当前pH值＞pHmax时，所述主控器控制酸液输送控制阀打开且控制碱液输送控制阀关闭。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、所采用的监测系统结构简单、设计合理且加工制作简便，投入成本较低。
2、所采用的监测系统使用操作方式灵活，设置有压力监测装置、气体监测装置和酸碱度监测装置三个并联的监测装置，既可单参数独立在线监测，又可三种参数同时监测或任意两种参数组合进行监测，以满足更复杂、要求更严格或苛刻的被监测的监测需求。
3、所采用监测系统中管路均采用卡套进行无焊接连接，能简便、快速实现空间多维连接，可达性好，现场安装便捷。
4、所采用监测系统的投入成本较低，可重复利用率高，在被监测设备正常工作的情况下，能对被监测设备进行状态监测数据采集，实现实时、在线的精准监测，为制定安全操作预案或合理安排排查和维修时间提供可靠依据，做到胸有成竹，将损失降到最小。
5、所采用的监测系统现场安装及连接简便，并且由安装在被监测设备上的前端测漏连接装置和与前端测漏连接装置连接的后部泄漏监测装置组成，设置合理，既能单块独立安装，也可以集成组装，现场连接快速且可靠。
6、后部泄漏监测装置能有效提高报警准确率，并对被监测设备的多个监测区域进行整体监测，监测全面，若发生泄漏报警，只需分区排查确定泄漏位置即可，使得监测系统硬件大为减少，显著降低成本。
7、在线监测系统可实现单系统独立监测或多系统协同监测，原理简单，响应速度快，测量精度高，性能稳定实用性强，实时监控能力强。
8、后部泄漏监测装置还包括与主控器连接的上位监控机、数据传输接口和无线通信终端，数据方式多种，能同步进行在线数据传输。
9、被监测设备的各监测区域分别设置一个监测孔，明显降低加工制造综合成本，同时，解决能环境中酸气等外在因素的干扰问题。
10、气体监测管路上采用带有由温控装置控制的气体冷却装置，代替复杂的冷却装置，成本显著降低，简单实用，效果突出。
11、设置有气液收集处理装置，能对本系统管路中的泄漏气体进行及时、快速且有效处理，避免外泄。
12、使用效果好且实用价值高，能进行多监测点低成本的在线监测，可自动报警，无需人工巡检，数据监控全面且上报及时准确，系统现场抗干扰能力强、稳定性好、安全环保智能，该监测系统具有现场安装快速、监测高效准确、制备维护维修成本低等显著特点；并且，该监测系统与远程监测设备无线数据传输和监测，适用于设计有分区的被监测设备使用，便于推广使用，能有效解决传统检测过程中缺乏行之有效的在线实时监测手段和设备，无法自动报警、实时准确监控与腐蚀介质直接接触的金属表面是否发生泄漏的状态等问题。
13、所采用的监测方法步骤简单、设计合理且操作简便、使用效果好，能对被监测设备的泄漏状况进行实时在线监测，并且智能化程度高，只需选择监测项目并设置报警阈值即可。
14、适用面广，能有效适用至复合板或松衬类的石油、化工设备的在线监测领域。
综上所述，本发明设计合理、使用操作及连接简便且使用效果好，能对被监测设备的泄漏状况进行实时在线监测，监测方式灵活，监测结果可靠且后期查询简便。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明在线泄漏智能监测系统的使用状态参考图。
图2为本发明被监测设备上监测孔的布设位置示意图。
图3为本发明被监测设备上监测孔的结构示意图。
图4为本发明在线泄漏智能监测系统的电路原理框图。
图5为本发明在线泄漏智能监测方法的方法流程框图。
附图标记说明:
1—手动阀； 2—90°接头； 3—第四连接接头；
4—第一连接接头； 5—测漏连接管； 6-1—压力监测管路；
6-2—气体监测管路； 6-3—酸碱度监测管路； 7-1—第一切断阀；
7-2—第二切断阀； 7-3—第三切断阀； 8—压力变送器；
9—气体干燥装置； 10—气体冷却装置； 11—温控装置；
12—气体变送器； 13—pH监测仪； 14—集液器；
15—真空泵； 16—导流管；
17—气液收集处理容器； 18—泄漏报警装置； 19—数据采集仪；
20—主控器； 21—上位监控机； 22—控制柜；
23—被监测设备； 24—前端测漏连接装置；
25—后部泄漏监测装置； 26—第二连接接头； 27—输出管路；
28—参数设置单元； 29—第三连接接头； 30—数据传输接口；
31—无线通信终端； 32—第五连接接头； 33—监测孔；
34—连接座； 35—外接接头；
36—碱液输送控制阀； 37—酸液输送控制阀； 38—排液控制阀；
39—焊缝。
具体实施方式
如图1所示的一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，包括安装在被监测设备23上的前端测漏连接装置24和与前端测漏连接装置24连接的后部泄漏监测装置25；
所述前端测漏连接装置24包括多个测漏连接管5和与多个所述测漏连接管5的出口均连接的第一连接接头4，所述被监测设备23上设置有多个监测孔33，每个所述监测孔33均与一个所述测漏连接管5的进口连接；多个所述监测孔33分别布设在被监测设备23的多个监测区域上；
结合图4，所述后部泄漏监测装置25包括压力监测装置、气体监测装置、酸碱度监测装置、数据采集仪19、与数据采集仪19连接的主控器20、由主控器20进行控制的泄漏报警装置18和与主控器20连接的参数设置单元28，所述泄漏报警装置18与主控器20连接；所述压力监测装置包括压力监测管路6-1以及安装在压力监测管路6-1上的压力检测单元和第一切断阀7-1，所述气体监测装置包括气体监测管路6-2以及安装在气体监测管路6-2上的气体检测单元和第二切断阀7-2，所述酸碱度监测装置包括酸碱度监测管路6-3以及安装在酸碱度监测管路6-3上的酸碱度检测单元和第三切断阀7-3；所述压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3的进口均与第一连接接头4连接且三者的出口均与第二连接接头26连接，所述第二连接接头26与输出管路27连接；所述压力检测单元、所述气体检测单元和所述酸碱度检测单元均与数据采集仪19连接。
本实施例中，所述后部泄漏监测装置25还包括与主控器20连接的上位监控机21、数据传输接口30和无线通信终端31。
实际使用时，所述主控器20以无线通信方式与无线通信终端31进行双向通信。
本实施例中，所述无线通信终端31为GPRS无线数传终端。
实际使用时，所述无线通信终端31也可以采用其它类型的无线通信设备，实现数据的远程实时上传。
本实施例中，所述数据采集仪19为无纸记录仪。
为连接简便，所述后部泄漏监测装置25还包括第三连接接头29，所述第三连接接头29为四通管接头；所述第三连接接头29的三个连接口分别与压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3的进口连接，且第三连接接头29的第四个连接口与第一连接接头4连接；
所述第二连接接头26为四通管接头；所述第二连接接头26的三个连接口分别与压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3的出口连接，且第二连接接头26的第四个连接口与输出管路27的进口连接。
本实施例中，所述压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3与第三连接接头29和第二连接接头26之间均通过卡套进行连接，所述第三连接接头29与第一连接接头4之间以及测漏连接管5与第一连接接头4之间均通过所述卡套进行连接。
并且，所述第二连接接头26与输出管路27之间通过所述卡套进行连接。
因而，如图1所示的一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统中，均采用的是卡套式连接方式，无焊接连接。实际使用时，借助力矩扳手便能实现无焊接机械连接，操作简便且连接可靠，连接方式灵活。
本实施例中，所述监测孔33的数量为四个，四个所述监测孔33分别布设在被监测设备23的四个监测区域上；
所述第一连接接头4为四通管接头；所述测漏连接管5的数量为四个，所述前端测漏连接装置24中的两个所述测漏连接管5分别与第一连接接头4的两个连接口连接，且前端测漏连接装置24中的另外两个所述测漏连接管5分别与第四连接接头3的两个连接口连接，所述第四连接接头3为三通管接头，所述第四连接接头3的第三个连接口通过第一连接管与第一连接接头4的第三个连接口连接；所述第一连接接头4的第四个连接口通过第二连接管与第三连接接头29连接；
所述测漏连接管5与第一连接接头4和第四连接接头3之间、所述第一连接管与第四连接接头3和第一连接接头4之间以及所述第二连接管与第一连接接头4和第三连接接头29之间均通过卡套进行连接。
实际使用时，可根据具体需要，对监测孔33的数量进行相应调整。
本实施例中，所述第一连接管和所述第二连接管上均安装有手动阀1。
本实施例中，所述压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3、输出管路27、所述第一连接管和所述第二连接管均采用钛材、锆材、钽材等耐蚀材料加工而成的管材。
并且，上述管线的材质根据被监测设备23的材质而定。本实施例中，所述压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3、输出管路27、所述第一连接管和所述第二连接管的材质均与被监测设备23的材质相同。所述被监测设备23为钛钢复合板设备、锆钢复合板设备、钽钢复合板或其它耐蚀材料制成的设备。
本实施例中，所述压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3、输出管路27、所述第一连接管和所述第二连接管均由多个平直管段连接而成，相邻两个所述平直管段之间通过L形接头或一字形接头进行连接，并且所述L形接头和所述一字形接头与所连接的所述平直管段之间均通过所述卡套进行连接。其中，L形接头为90°接头2。
实际加工时，上述管线的材质至少与被监测设备23中与介质接触的材料一致。若被监测设备23为常压设备，上述管线的材质可低等级选用。
本实施例中，所述第一切断阀7-1、第二切断阀7-2和第三切断阀7-3均为由主控器20进行控制的电磁阀；
所述气体监测装置还包括安装在气体监测管路6-2上的气体干燥装置9和气体冷却装置10；
所述酸碱度监测装置还包括安装在气体监测管路6-2上的第五连接接头32和通过第三连接管与第五连接接头32连接的集液器14，所述气体监测管路6-2以第五连接接头32为界分为前侧管路和后侧管路，所述第五连接接头32为三通管接头，所述酸碱度检测单元布设在集液器14内；所述前侧管路和所述后侧管路分别与第五连接接头32的两个连接口连接，所述第五连接接头32的第三个连接口与所述第三连接管连接；所述第五连接接头32与所述前侧管路、所述后侧管路和所述第三连接管之间均通过卡套进行连接；
所述压力检测单元为压力变送器8，所述气体检测单元为对有毒有害气体和/或易燃易爆气体的浓度进行实时检测的气体变送器12，所述酸碱度检测单元为pH监测仪13；
所述压力检测单元通过一个三通管接头安装在压力监测管路6-1上，所述气体检测单元通过一个所述三通管接头安装在气体监测管路6-2上。
本实施例中，所述第一切断阀7-1的数量为两个，两个所述第一切断阀7-1分别安装在所述压力检测单元的前后两侧；
所述第二切断阀7-2的数量为两个，两个所述第二切断阀7-2分别安装在所述气体检测单元的前后两侧；
所述第三切断7-3的数量为两个，两个所述第三切断7-3分别安装在所述酸碱度检测单元的前后两侧。
并且，所述气体检测单元为对有毒有害气体和/或易燃易爆气体进行实时检测的气体变送器12。
本实施例中，所述气体干燥装置9为两端带有透气堵头且内装干燥剂的耐压气瓶，干燥剂定期可更换。所述气体冷却装置10为带温控装置11的盘管冷却结构。并且，所述盘管冷却结构由温控装置11进行控制，且温控装置11采用热电阻进行温度检测。
本实施例中，所述温控装置11与主控器20连接。
实际使用时，所述压力变送器8通过一个三通管接头安装在压力监测管路6-1上，气体变送器12通过一个所述三通管接头安装在气体监测管路6-2上，并且压力监测管路6-1和气体监测管路6-2与所述三通管接头之间均通过卡套进行连接，并且所述卡套与压力监测管路6-1和气体监测管路6-2之间以螺纹方式进行连接。所述pH监测仪13布设在集液器14内，所述集液器14与集液管(即所述第三连接管)连接，所述集液管通过一个所述三通管接头与酸碱度监测管路6-3连接，所述酸碱度监测管路6-3与所述三通管接头之间通过卡套进行连接，并且所述卡套与酸碱度监测管路6-3之间以螺纹方式进行连接。
本实施例中，所述被监测设备23的壳体分为多个分区，相邻两个所述分区之间以焊接方式进行连接，所述监测区域为相邻两个所述分区之间的焊缝39；
如图2和如图3所示，所述监测孔33布设在所监测焊缝39的周侧，所述监测孔33上安装有连接座34和安装在连接座34上的外接接头35，所述测漏连接管5的进口与外接接头35连接；所述连接座34与所处位置处被监测设备23的外侧壁呈垂直布设，且连接座34中部开有与监测孔33连通的流通通道，所述流通通道的外端为供外接接头35安装的安装口，所述外接接头35内端安装在所述安装口内。
同时，本发明所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，还包括与输出管路27的出口连接的真空泵15和与真空泵15的排气口连接的气液收集处理装置，所述气液收集处理装置包括气液收集处理容器17、向气液收集处理容器17输送碱液的碱液输送管、向气液收集处理容器17输送酸液的酸液输送管和与气液收集处理容器17底部所开排液口连接的排液管，所述排液管上装有排液控制阀38，所述碱液输送管上装有碱液输送控制阀36，所述酸液输送管上装有酸液输送控制阀37，所述碱液输送控制阀36、酸液输送控制阀37和排液控制阀38均由主控器20进行控制；所述输出管路27、所述碱液输送管和所述酸液输送管均插入至气液收集处理容器17内。
实际安装时，所述真空泵15和所述气液收集处理装置均安装在控制柜22内。所述真空泵15由主控器21进行控制。
本实施例中，所述气液收集处理容器17与真空泵15之间通过导流管16进行连接。
实际使用时，可根据具体情况，事先在气液收集处理容器17内放入酸性盐或碱性盐。其中，所述酸性盐如铵盐等，所述碱性盐如Na2CO3等。
实际使用时，所述压力变送器8中与介质接触的位置需采用耐蚀材料，采用后置的电磁阀配合真空泵15控制压力监测管路6-1的真空状态和排液情况；所述气体变送器12中与介质接触的位置需采用耐蚀材料，采用后置的电磁阀配合真空泵15控制气体监测管路6-2的真空状态和排液。
并且，本发明所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，与介质接触的所有部件均应采用耐压、耐腐蚀材质。
本实施例中，所述真空泵15为间歇式工作，通过控制真空泵15保证被监测设备23未发生泄漏前，本发明所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统中所有管路中为真空状态。
本实施例中，所述第一连接接头4和第三连接接头29之间通过第四连接管进行连接，且所述第四连接管与第一连接接头4和第三连接接头29之间均通过所述卡套进行连接。
如图5所示的一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测的方法，包括以下步骤：
步骤一、监测项目选择：采用参数设置单元28对被监测设备23的监测项目进行选择；
所选择监测项目的数量为N个，其中N为正整数且N＝1、2或3；所述监测项目为压力监测项目、气体监测项目或酸碱度监测项目；
步骤二、报警阈值设定：采用参数设置单元28对被监测设备23步骤一中所选择监测项目的报警阈值分别进行设定；
步骤三、监测启动：根据步骤一中所选择的监测项目，打开所选择监测项目的监测管路；
其中，所述压力监测管路6-1为所述压力监测项目的监测管路，所述气体监测管路6-2为所述气体监测项目的监测管路，所述酸碱度监测管路6-3为所述酸碱度监测项目的监测管路；
本步骤中打开的监测管路的数量为N个；监测启动之前，所述第一切断阀7-1、第二切断阀7-2和第三切断阀7-3均处于关闭状态，且压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3均处于关断状态；
步骤四、在线泄漏监测：利用步骤三中所打开的N个所述监测管路的检测装置，对步骤一中所选择监测项目分别进行实时检测，并采用数据采集仪19对N个所述检测装置所检测信息分别进行同步采集，并将所采集的N个所述检测装置所检测信息同步传送至主控器20；所述主控器20根据步骤二中所设定的报警阈值，对此时接收到的N个所述检测装置所检测信息分别进行阈值比较，并根据阈值比较结果对此时被监测设备23是否存在泄漏进行判断：当此时N个所述检测装置所检测信息均不超过步骤二中所设定的报警阈值时，判断为此时被监测设备23不存在泄漏；否则，判断为此时被监测设备23存在泄漏，且主控器20控制泄漏报警装置18进行报警提示；
所述压力监测管路6-1的检测装置为所述压力检测单元，所述气体监测管路6-2的检测装置为所述气体检测单元，所述酸碱度监测管路6-3为所述酸碱度检测单元。
本实施例中，步骤三中监测启动之前，先将第一切断阀7-1、第二切断阀7-2和第三切断阀7-3均打开，并通过真空泵15将多个所述测漏连接管5、压力监测管路6-1、气体监测管路6-2和酸碱度监测管路6-3均抽成真空状态；之后，再将第一切断阀7-1、第二切断阀7-2和第三切断阀7-3均关闭；
步骤四中所述压力检测单元为压力变送器8，所述气体检测单元为对有毒有害气体和/或易燃易爆气体的浓度进行实时检测的气体变送器12，所述酸碱度检测单元为pH监测仪13；
步骤二中进行报警阈值设定时，所述压力监测项目的报警阈值记作F0，其中F0为压力报警阈值；所述气体监测项目的报警阈值记作N0，其中N0为浓度报警阈值；所述酸碱度监测项目的报警阈值记作pHmin～pHmax，其中pHmin为pH值报警下限值，pHmax为pH值报警上限值；
步骤四中对此时接收到的N个所述检测装置所检测信息分别进行阈值比较时，当对此时接收到的所述压力检测单元所检测信息进行阈值比较时，判断此时接收到的所述压力检测单元所检测的压力值F是否大于F0：当F＞F0时，判断为此时所述压力检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述压力检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；
当对此时接收到的所述气体检测单元所检测信息进行阈值比较时，判断此时接收到的所述气体检测单元所检测的浓度值N是否大于N0：当N＞N0时，判断为此时所述气体检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述气体检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；
当对此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测信息进行阈值比较时，对此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测的pH值进行判断：当且pHmin≤当前pH值≤pHmax时，判断为此时所述酸碱度检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述酸碱度检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；其中，所述当前pH值为此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测的pH值；
并且，当此时所述酸碱度检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值时，所述主控器20还需根据阈值比较结果对碱液输送控制阀36或酸液输送控制阀37进行控制：当所述当前pH值＜pHmin时，所述主控器20控制碱液输送控制阀36打开且控制酸液输送控制阀37关闭；当所述当前pH值＞pHmax时，所述主控器20控制酸液输送控制阀37打开且控制碱液输送控制阀36关闭。
实际使用时，采用本发明所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，对被监测设备23进行在线泄漏监测。所述被监测设备23为盐酸(充气)储存罐，当被监测设备23内的工作压力为工作压力3MPa且工作温度120℃时，采用本发明所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统进行监测，所选择的监测项目为压力监测项目，在被监测设备23的盖板上设置Φ2mm的泄漏孔后，报警响应时间为1S，压力变送器8的压力由-0.08MPa上升到2.96MPa(接近工作压力)，超过所述压力监测项目的报警阈值F0；
当被监测设备23内的工作压力为工作压力4MPa且工作温度25℃时，采用本发明所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统进行监测，所选择的监测项目为气体监测项目，气体变送器12为对HCl气体的浓度进行实时检测的HCl气体变送器；在被监测设备23的盖板上设置Φ3mm的泄漏孔后，报警响应时间＜1S，HCl气体变送器显示氯化氢浓度为15ppm，所述气体监测项目的报警阈值N0设置为8ppm，HCl气体变送器的测量范围为0～20ppm；
当被监测设备23内的工作压力为工作压力4MPa且工作温度25℃时，采用本发明所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统进行监测，所选择的监测项目为气体监测项目和酸碱度监测项目，在被监测设备23的盖板上设置Φ3mm的泄漏孔后，报警响应时间＜1S，HCl气体变送器显示氯化氢浓度为15ppm，所述气体监测项目的报警阈值N0设置为8ppm，HCl气体变送器的测量范围为0～20ppm；气体监测项目的响应时间＜1S，HCl气体变送器显示氯化氢为15ppm，报警点设置为8ppm，测量范围(0-20)ppm；酸碱度监测项目的响应时间约1S，所监测的pH值＜7，所设置的pHmin为7，pH监测仪13的得测量范围为0.00～14.00。
由上述内容可知，采用本发明能实时在线进行泄漏监测，并且响应时间短，监测结果准确，能对微小泄漏进行简便、准确监测。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：包括安装在被监测设备(23)上的前端测漏连接装置(24)和与前端测漏连接装置(24)连接的后部泄漏监测装置(25)；
所述前端测漏连接装置(24)包括多个测漏连接管(5)和与多个所述测漏连接管(5)的出口均连接的第一连接接头(4)，所述被监测设备(23)上设置有多个监测孔(33)，每个所述监测孔(33)均与一个所述测漏连接管(5)的进口连接；多个所述监测孔(33)分别布设在被监测设备(23)的多个监测区域上；
所述后部泄漏监测装置(25)包括压力监测装置、气体监测装置、酸碱度监测装置、数据采集仪(19)、与数据采集仪(19)连接的主控器(20)、由主控器(20)进行控制的泄漏报警装置(18)和与主控器(20)连接的参数设置单元(28)，所述泄漏报警装置(18)与主控器(20)连接；所述压力监测装置包括压力监测管路(6-1)以及安装在压力监测管路(6-1)上的压力检测单元和第一切断阀(7-1)，所述气体监测装置包括气体监测管路(6-2)以及安装在气体监测管路(6-2)上的气体检测单元和第二切断阀(7-2)，所述酸碱度监测装置包括酸碱度监测管路(6-3)以及安装在酸碱度监测管路(6-3)上的酸碱度检测单元和第三切断阀(7-3)；所述压力监测管路(6-1)、气体监测管路(6-2)和酸碱度监测管路(6-3)的进口均与第一连接接头(4)连接且三者的出口均与第二连接接头(26)连接，所述第二连接接头(26)与输出管路(27)连接；所述压力检测单元、所述气体检测单元和所述酸碱度检测单元均与数据采集仪(19)连接。
2.按照权利要求1所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：所述后部泄漏监测装置(25)还包括与主控器(20)连接的上位监控机(21)、数据传输接口(30)和无线通信终端(31)。
3.按照权利要求1或2所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：所述后部泄漏监测装置(25)还包括第三连接接头(29)，所述第三连接接头(29)为四通管接头；所述第三连接接头(29)的三个连接口分别与压力监测管路(6-1)、气体监测管路(6-2)和酸碱度监测管路(6-3)的进口连接，且第三连接接头(29)的第四个连接口与第一连接接头(4)连接；
所述第二连接接头(26)为四通管接头；所述第二连接接头(26)的三个连接口分别与压力监测管路(6-1)、气体监测管路(6-2)和酸碱度监测管路(6-3)的出口连接，且第二连接接头(26)的第四个连接口与输出管路(27)的进口连接。
4.按照权利要求3所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：所述压力监测管路(6-1)、气体监测管路(6-2)和酸碱度监测管路(6-3)与第三连接接头(29)和第二连接接头(26)之间均通过卡套进行连接，所述第三连接接头(29)与第一连接接头(4)之间以及测漏连接管(5)与第一连接接头(4)之间均通过所述卡套进行连接。
5.按照权利要求3所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：所述监测孔(33)的数量为四个，四个所述监测孔(33)分别布设在被监测设备(23)的四个监测区域上；
所述第一连接接头(4)为四通管接头；所述测漏连接管(5)的数量为四个，所述前端测漏连接装置(24)中的两个所述测漏连接管(5)分别与第一连接接头(4)的两个连接口连接，且前端测漏连接装置(24)中的另外两个所述测漏连接管(5)分别与第四连接接头(3)的两个连接口连接，所述第四连接接头(3)为三通管接头，所述第四连接接头(3)的第三个连接口通过第一连接管与第一连接接头(4)的第三个连接口连接；所述第一连接接头(4)的第四个连接口通过第二连接管与第三连接接头(29)连接；
所述测漏连接管(5)与第一连接接头(4)和第四连接接头(3)之间、所述第一连接管与第四连接接头(3)和第一连接接头(4)之间以及所述第二连接管与第一连接接头(4)和第三连接接头(29)之间均通过卡套进行连接。
6.按照权利要求1或2所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：所述第一切断阀(7-1)、第二切断阀(7-2)和第三切断阀(7-3)均为由主控器(20)进行控制的电磁阀；
所述气体监测装置还包括安装在气体监测管路(6-2)上的气体干燥装置(9)和气体冷却装置(10)；
所述酸碱度监测装置还包括安装在气体监测管路(6-2)上的第五连接接头(32)和通过第三连接管与第五连接接头(32)连接的集液器(14)，所述气体监测管路(6-2)以第五连接接头(32)为界分为前侧管路和后侧管路，所述第五连接接头(32)为三通管接头，所述酸碱度检测单元布设在集液器(14)内；所述前侧管路和所述后侧管路分别与第五连接接头(32)的两个连接口连接，所述第五连接接头(32)的第三个连接口与所述第三连接管连接；所述第五连接接头(32)与所述前侧管路、所述后侧管路和所述第三连接管之间均通过卡套进行连接；
所述压力检测单元为压力变送器(8)，所述气体检测单元为对有毒有害气体和/或易燃易爆气体的浓度进行实时检测的气体变送器(12)，所述酸碱度检测单元为pH监测仪(13)；
所述压力检测单元通过一个三通管接头安装在压力监测管路(6-1)上，所述气体检测单元通过一个所述三通管接头安装在气体监测管路(6-2)上。
7.按照权利要求1或2所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：所述被监测设备(23)的壳体分为多个分区，相邻两个所述分区之间以焊接方式进行连接，所述监测区域为相邻两个所述分区之间的焊缝(39)；
所述监测孔(33)布设在所监测焊缝(39)的周侧，所述监测孔(33)上安装有连接座(34)和安装在连接座(34)上的外接接头(35)，所述测漏连接管(5)的进口与外接接头(35)连接；所述连接座(34)与所处位置处被监测设备(23)的外侧壁呈垂直布设，且连接座(34)中部开有与监测孔(33)连通的流通通道，所述流通通道的外端为供外接接头(35)安装的安装口，所述外接接头(35)内端安装在所述安装口内。
8.按照权利要求1或2所述的基于多参数监测的在线泄漏智能监测系统，其特征在于：还包括与输出管路(27)的出口连接的真空泵(15)和与真空泵(15)的排气口连接的气液收集处理装置，所述气液收集处理装置包括气液收集处理容器(17)、向气液收集处理容器(17)输送碱液的碱液输送管、向气液收集处理容器(17)输送酸液的酸液输送管和与气液收集处理容器(17)底部所开排液口连接的排液管，所述排液管上装有排液控制阀(38)，所述碱液输送管上装有碱液输送控制阀(36)，所述酸液输送管上装有酸液输送控制阀(37)，所述碱液输送控制阀(36)、酸液输送控制阀(37)和排液控制阀(38)均由主控器(20)进行控制；所述输出管路(27)、所述碱液输送管和所述酸液输送管均插入至气液收集处理容器(17)内。
9.一种利用如权利要求1所述系统对被监测设备进行在线泄漏智能监测的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、监测项目选择：采用参数设置单元(28)对被监测设备(23)的监测项目进行选择；
所选择监测项目的数量为N个，其中N为正整数且N＝1、2或3；所述监测项目为压力监测项目、气体监测项目或酸碱度监测项目；
步骤二、报警阈值设定：采用参数设置单元(28)对被监测设备(23)步骤一中所选择监测项目的报警阈值分别进行设定；
步骤三、监测启动：根据步骤一中所选择的监测项目，打开所选择监测项目的监测管路；
其中，所述压力监测管路(6-1)为所述压力监测项目的监测管路，所述气体监测管路(6-2)为所述气体监测项目的监测管路，所述酸碱度监测管路(6-3)为所述酸碱度监测项目的监测管路；
本步骤中打开的监测管路的数量为N个；监测启动之前，所述第一切断阀(7-1)、第二切断阀(7-2)和第三切断阀(7-3)均处于关闭状态，且压力监测管路(6-1)、气体监测管路(6-2)和酸碱度监测管路(6-3)均处于关断状态；
步骤四、在线泄漏监测：利用步骤三中所打开的N个所述监测管路的检测装置，对步骤一中所选择监测项目分别进行实时检测，并采用数据采集仪(19)对N个所述检测装置所检测信息分别进行同步采集，并将所采集的N个所述检测装置所检测信息同步传送至主控器(20)；所述主控器(20)根据步骤二中所设定的报警阈值，对此时接收到的N个所述检测装置所检测信息分别进行阈值比较，并根据阈值比较结果对此时被监测设备(23)是否存在泄漏进行判断：当此时N个所述检测装置所检测信息均不超过步骤二中所设定的报警阈值时，判断为此时被监测设备(23)不存在泄漏；否则，判断为此时被监测设备(23)存在泄漏，且主控器(20)控制泄漏报警装置(18)进行报警提示；
所述压力监测管路(6-1)的检测装置为所述压力检测单元，所述气体监测管路(6-2)的检测装置为所述气体检测单元，所述酸碱度监测管路(6-3)为所述酸碱度检测单元。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：所述输出管路(27)的出口与真空泵(15)连接，所述真空泵(15)的排气口与气液收集处理装置连接，所述气液收集处理装置包括气液收集处理容器(17)、向气液收集处理容器(17)输送碱液的碱液输送管、向气液收集处理容器(17)输送酸液的酸液输送管和与气液收集处理容器(17)底部所开排液口连接的排液管，所述排液管上装有排液控制阀(38)，所述碱液输送管上装有碱液输送控制阀(36)，所述酸液输送管上装有酸液输送控制阀(37)，所述碱液输送控制阀(36)、酸液输送控制阀(37)和排液控制阀(38)均由主控器(20)进行控制；所述输出管路(27)、所述碱液输送管和所述酸液输送管均插入至气液收集处理容器(17)内；
步骤三中监测启动之前，先将第一切断阀(7-1)、第二切断阀(7-2)和第三切断阀(7-3)均打开，并通过真空泵(15)将多个所述测漏连接管(5)、压力监测管路(6-1)、气体监测管路(6-2)和酸碱度监测管路(6-3)均抽成真空状态；之后，再将第一切断阀(7-1)、第二切断阀(7-2)和第三切断阀(7-3)均关闭；
步骤四中所述压力检测单元为压力变送器(8)，所述气体检测单元为对有毒有害气体和/或易燃易爆气体的浓度进行实时检测的气体变送器(12)，所述酸碱度检测单元为pH监测仪(13)；
步骤二中进行报警阈值设定时，所述压力监测项目的报警阈值记作F0，其中F0为压力报警阈值；所述气体监测项目的报警阈值记作N0，其中N0为浓度报警阈值；所述酸碱度监测项目的报警阈值记作pHmin～pHmax，其中pHmin为pH值报警下限值，pHmax为pH值报警上限值；
步骤四中对此时接收到的N个所述检测装置所检测信息分别进行阈值比较时，当对此时接收到的所述压力检测单元所检测信息进行阈值比较时，判断此时接收到的所述压力检测单元所检测的压力值F是否大于F0：当F＞F0时，判断为此时所述压力检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述压力检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；
当对此时接收到的所述气体检测单元所检测信息进行阈值比较时，判断此时接收到的所述气体检测单元所检测的浓度值N是否大于N0：当N＞N0时，判断为此时所述气体检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述气体检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；
当对此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测信息进行阈值比较时，对此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测的pH值进行判断：当且pHmin≤当前pH值≤pHmax时，判断为此时所述酸碱度检测单元所检测信息不超过步骤二中所设定的报警阈值；否则，判断为此时所述酸碱度检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值；其中，所述当前pH值为此时接收到的所述酸碱度检测单元所检测的pH值；
并且，当此时所述酸碱度检测单元所检测信息超过步骤二中所设定的报警阈值时，所述主控器(20)还需根据阈值比较结果对碱液输送控制阀(36)或酸液输送控制阀(37)进行控制：当所述当前pH值＜pHmin时，所述主控器(20)控制碱液输送控制阀(36)打开且控制酸液输送控制阀(37)关闭；当所述当前pH值＞pHmax时，所述主控器(20)控制酸液输送控制阀(37)打开且控制碱液输送控制阀(36)关闭。
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