CN107064425B - 一种可调式无线可燃气体探测系统和调节方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调式无线可燃气体探测系统和调节方法及其应用，包括调节手轮、缆绳、双槽定滑轮、直线导轨、移动调节装置和两个支架；移动调节装置与直线导轨滑动连接，缆绳一端悬挂着可燃气体探测器，另外一端穿过移动调节装置、双槽定滑轮后缠绕在调节手轮上。移动调节装置由使探测器垂直移动的垂直调节结构和使探测器水平移动的水平调节结构组成，该系统可以通过移动调节装置调节探测器水平位置和垂直方向位置，方便维护检修及标定拆取，操作简单，优化人力资源配置，提高工作效率；结构简单，可有效降低施工难度和强度，降低投资；可燃气体探测器采用无线方式与站控系统通信，节省电缆，避免传统建设模式中对已建站场标准化设施的破坏。

Description

一种可调式无线可燃气体探测系统和调节方法及其应用

技术领域

本发明具体涉及一种可调式无线可燃气体探测系统和调节方法。

背景技术

长庆气田现有集气站较多，位置分散且偏远。在长期的生产运行过程中，随着采气井口的压力下降，天然气需要采用压缩机分散增压的方式进行增压输送。压缩机房采用门型钢架结构，压缩机房内安装可燃气体探测器探测可燃气体泄漏浓度，对工艺生产流程的平稳安全运行提供了必要的保障。但在长期的生产运行过程中，可燃气体探测器在气田压缩机房的设计和安装为后期的维护标定等工作带来了众多不便，主要表现在以下几个方面：

(1)压缩机房采用门型钢架结构，房顶标高约为6.5m，可燃气体探测器固定于距房顶1m处，安装高度过高，垂直方向位置不可调节，后期检修维护时需要多人协同操作；

(2)可燃气体探测器一般安装于压缩机正上方，水平方向的位置不可调节，后期拆取时，压缩机处于运行状态，存在较大的安全风险；

(3)在压缩机运行过程中，若需要检修可燃气体探测器时，需要对探测器进行断电操作；

(4)可燃气体探测器电缆在压缩机房内全程穿管敷设，竖直段保护钢管沿钢架结构立柱敷设，采用U型管卡或角钢进行固定；水平段采用挂钩固定，水平段与竖直段之间采用防爆挠性连接管连接，拆取过程劳动强度大，存在产生火花的可能；

(5)可燃气体探测器与控制室站控系统采用敷设电缆的方式进行通信，部分站场压缩机房内可燃气体探测器与值班室站控系统之间的电缆需穿越公路；

(6)压缩机房建设一般晚于所属集气站场，站场内已实施标准化，在后期建设过程中，电缆的敷设等需要破坏部分标准化设施，后期还需进行恢复工作，产生费用较大。

发明内容

本发明的目的是克服压缩机房内的可燃气体探测器水平方向、垂直方向位置不可调带来的维护检修不便、人员劳动强度大的问题，以及采用敷设电缆带来的投资大、破坏站场内标准化设施的问题。

为此，本发明提供了一种可调式无线可燃气体探测系统，包括调节手轮、缆绳、双槽定滑轮、直线导轨、移动调节装置和两个支架；

所述的调节手轮和双槽定滑轮固定在同一面墙壁上，且双槽定滑轮位于调节手轮正上方，直线导轨固定悬挂在两个支架之间，支架的端部固定在房顶，移动调节装置与直线导轨滑动连接，缆绳的一端悬挂着可燃气体探测器，另外一端穿过移动调节装置、双槽定滑轮后缠绕在调节手轮上，移动调节装置由使可燃气体探测器上下垂直移动的垂直调节结构和使可燃气体探测器水平移动的水平调节结构组成。

所述垂直调节结构由垂直调节滑轮和滑轮轴组成，垂直调节滑轮和滑轮轴均置于移动调节装置的壳体内，滑轮轴固定在壳体内壁上；

所述缆绳有两根，分别是水平调节缆绳和垂直调节缆绳，垂直调节缆绳的一端悬挂着可燃气体探测器，另外一端穿过壳体、绕过垂直调节滑轮和双槽定滑轮、穿入调节手轮。

所述水平调节结构由水平调节滑轮和滑轮支撑件组成，水平调节滑轮通过滑轮支撑件固定在房顶上，且直线导轨位于双槽定滑轮和水平调节滑轮之间，水平调节缆绳的一端固定在壳体上，另外一端绕过水平调节滑轮、双槽定滑轮后缠绕在调节手轮上。

所述水平调节结构由齿轮和齿轮轴组成，在壳体的下方开设孔，齿轮轴固定在该孔边缘，齿轮贯穿该孔与直线导轨接触，水平调节缆绳结为O型后套在齿轮、双槽定滑轮和调节手轮上。

所述调节手轮包括操作手柄、水平滑轮、垂直滑轮、滑轮支撑轴、轴固定支撑架和手轮外壳，水平滑轮、垂直滑轮、滑轮支撑轴和轴固定支撑架均置于手轮外壳内；

水平滑轮和垂直滑轮平行且相对设置，水平滑轮通过水平调节缆绳与水平调节滑轮或齿轮连接，垂直滑轮通过垂直调节缆绳与垂直调节滑轮连接；

滑轮支撑轴的一端与操作手柄连接，另外一端依次穿过水平滑轮和垂直滑轮的滑轮轴孔并插入轴固定支撑架，轴固定支撑架固定在手轮外壳内壁上；

所述两个滑轮轴孔的孔壁上均开设有卡槽，滑轮支撑轴上焊接着卡键。

所述每一个滑轮轴孔的孔壁上开设有两个相对的卡槽。

所述可燃气体探测器与天然气集气站控系统无线连接。

一种可调式无线可燃气体探测系统的调节方法，当可燃气体探测器需上下垂直移动时，将操作手柄向外拉出，卡键与垂直滑轮上的卡槽相扣，正转或者反转操作手柄，带动垂直滑轮转动，使垂直调节缆绳带动可燃气体探测器上下垂直移动；当可燃气体探测器需水平移动时，将操作手柄向内推，卡键与水平滑轮、垂直滑轮上的卡槽同时相扣，正转或者反转操作手柄，带动水平调节滑轮或者齿轮转动，使水平调节缆绳带动移动调节装置的壳体水平移动。

一种可调式无线可燃气体探测系统的应用，所述可调式无线可燃气体探测系统用于探测天然气集气站压缩机房内的可燃气体泄露浓度。

本发明的有益效果：本发明提供的这种可调式无线可燃气体探测系统和调节方法及其应用，具有以下有点：

(1)该系统采用无线数据传输方式与控制系统进行通信，节省电缆和辅助材料，避免对已建站场标准化设施的破坏及后期恢复工作，有效降低投资建设费用；

(2)可在线调节探测器垂直方向安装高度及水平方向位置，维护和标定时通过操作手轮，将可燃气体检测器调节至维护标定状态，可燃气体检测器降至便于操作高度，降低人员劳动强度；

(3)维护检修过程中可在线更换，无需对仪表设备断电；

(4)操作简单，可有效降低维护过程中人员配置数量，极大提高工作效率；

(5)缩短维护检修及标定拆取时间90％，减少操作人员67％，提高工作效率90％，节约投资34％。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是可调式无线可燃气体探测系统的结构示意图。

图2是可调式无线可燃气体探测系统移动状态示意图。

图3是移动调节装置-水平调节滑轮结构示意图。

图4是移动调节装置-齿轮结构示意图。

图5是调节手轮-垂直移动模式示意图。

图6是调节手轮-水平移动模式示意图。

图7是滑轮的结构示意图。

附图标记说明：1、调节手轮；2、缆绳；3、双槽定滑轮；4、直线导轨；5、可燃气体探测器；6、移动调节支架；7、导轨支架；8操作手柄；9、水平滑轮；10、滑轮支撑轴；11、轴固定支撑架；12、手轮外壳；13、卡槽；14、滑轮轴孔；15、卡键；16、垂直滑轮；17、齿轮；18、齿轮轴；2.1水平调节缆绳；2.2、垂直调节缆绳；6.1、壳体；6.2、水平调节滑轮；6.3、垂直调节滑轮；6.4、滑轮轴；6.5、滑轮支撑件。

具体实施方式

实施例1：

为了克服压缩机房内的可燃气体探测器水平方向、垂直方向位置不可调带来的维护检修不便、人员劳动强度大的问题，以及采用敷设电缆带来的投资大、破坏站场内标准化设施的问题，本实施例提供了一种可调式无线可燃气体探测系统，包括调节手轮1、缆绳2、双槽定滑轮3、直线导轨4、移动调节装置6和两个支架7；

所述的调节手轮1和双槽定滑轮3固定在同一面墙壁上，且双槽定滑轮3位于调节手轮1正上方，直线导轨4固定悬挂在两个支架7之间，支架7的端部固定在房顶，移动调节装置6与直线导轨4滑动连接，缆绳2的一端悬挂着可燃气体探测器5，另外一端穿过移动调节装置6、双槽定滑轮3后缠绕在调节手轮1上，移动调节装置6由使可燃气体探测器5上下垂直移动的垂直调节结构和使可燃气体探测器5水平移动的水平调节结构组成。

该可调式无线可燃气体探测系统的工作过程如下：

将可调式无线可燃气体探测系统安装在天然气集气站压缩机房内，具体的，将双槽定滑轮3固定在压缩机房门型钢架结构上，然后在双槽定滑轮3的正下方，将调节手轮1固定在墙壁上，再将悬挂有直线导轨4的支架固定在房顶，并使直线导轨4所在的直线与双槽定滑轮3、调节手轮1形成直角，如图1和图2所示。若要实现可燃气体探测器5的水平移动，则转动调节手轮1，带动缆绳2操作移动调节装置6的水平调节结构沿着图2所示左右移动，若要实现可燃气体探测器5的垂直移动，同理，转动调节手轮1，带动缆绳2操作移动调节装置6的垂直调节结构沿着图2所示上下垂直移动。

需要说明的是，调节手轮1：手轮具有两种模式，通过选择调节水平位置模式和垂直位置模式，分别实现探测器水平和垂直方向位置的调整。

双槽定滑轮3：滑轮固定在压缩机房门型钢架结构上，改变缆绳的方向。

直线导轨4：支撑和引导移动调节装置6，保证移动调节装置6按照指定方向做往复直线运动。

移动调节装置6：通过外界力作用，完成在直线导轨4上的水平位置调节；利用装置内部设备辅助完成探测器垂直方向高度的调节。

导轨支架7：固定直线导轨4在水平方向和垂直方向的位置，保持直线导轨的水平。

缆绳2：连接多功能手轮与移动调节装置和探测器，起到牵引、拉紧和承载的作用。

可燃气体探测器5：检测压缩机房内可燃气体的泄漏浓度，当泄漏的可燃气体达到报警限时，现场声光报警，并将报警信号以无线方式传输至所属控制系统。

采用本实施例提供的可调式无线可燃气体探测系统调节可燃气体探测器5水平位置和垂直方向的位置，可以方便维护检修人员的标定拆取，降低人员劳动强度，从而提高工作效率，经过实际应用发现，采用本实施例一共的可调式探测系统可以缩短维护检修及标定拆取时间90％，减少操作人员67％，提高工作效率90％，节约投资34％。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图4所示，所述垂直调节结构由垂直调节滑轮6.3和滑轮轴6.4组成，垂直调节滑轮6.3和滑轮轴6.4均置于移动调节装置6的壳体6.1内，滑轮轴6.4固定在壳体6.1内壁上；

所述缆绳2有两根，分别是水平调节缆绳2.1和垂直调节缆绳2.2，垂直调节缆绳2.2的一端悬挂着可燃气体探测器5，另外一端穿过壳体6.1、绕过垂直调节滑轮6.3和双槽定滑轮3、穿入调节手轮1。

可燃气体探测器5需要上下垂直移动时，转动调节手轮1，进而带动垂直调节缆绳2.2移动，而顶端的垂直调节滑轮6.3此时在垂直调节缆绳2.2的摩擦下也开始转动，使得垂直调节缆绳2.2端部的可燃气体探测器5上下移动，可燃气体探测器5的上或者下是通过正转或反转调节手轮1实现。

实施例3：

在实施例2的基础上，如图4所示，所述水平调节结构由水平调节滑轮6.2和滑轮支撑件6.5组成，水平调节滑轮6.2通过滑轮支撑件6.5固定在房顶上，且直线导轨4位于双槽定滑轮3和水平调节滑轮6.2之间，水平调节缆绳2.1的一端固定在壳体6.1上，另外一端绕过水平调节滑轮6.2、双槽定滑轮3后缠绕在调节手轮1上。

可燃气体探测器5需要左右水平移动时，转动调节手轮1，进而带动水平调节缆绳2.1移动，而顶端的水平调节滑轮6.2此时在水平调节缆绳2.1的摩擦下也开始转动，由于水平调节缆绳2.1固定在壳体6.1上，因此水平调节缆绳2.1在动时也带动了壳体6.1同时沿着直线导轨4移动，从而实现可燃气体探测器5水平移动，可燃气体探测器5的左右往复移动是通过正转或反转调节手轮1实现。

实施例4：

在实施例2的基础上，如图3所示，所述水平调节结构由齿轮17和齿轮轴18组成，在壳体6.1的下方开设孔，齿轮轴18固定在该孔边缘，齿轮17贯穿该孔与直线导轨4接触，水平调节缆绳2.1结为O型后套在齿轮17、双槽定滑轮3和调节手轮1上。

此处，齿轮17带动水平调节缆绳2.1移动的原理类似于自行车脚踏板处齿轮和链条的运动，水平调节缆绳2.1通过摩擦作用力带动齿轮17转动，直线导轨4上表面为齿轮凹槽导轨，齿轮17上的齿与直线导轨4上的凹槽导轨相互作用，缆绳带动齿轮17，齿轮17与直线导轨4作用后带动移动调节装置6移动，整个过程相当于是将自行车的链条水平铺在直线导轨4上，然后齿轮17与直线导轨4上的链条咬合，相互作用，带动移动调节装置6移动。且在本实施例，双槽定滑轮3旁边可额外固定一单槽定滑轮，使得垂直调节缆绳2.2绕过该单槽定滑轮，而水平调节缆绳2.1结为O型后其两条绳移动方向是相反的，因此该水平调节缆绳2.1需要绕过双槽定滑轮3；另外，水平调节缆绳2.1也可以是链条。

实施例5：

在实施例1～4中任一实施例的基础上，如图5和图6所示，所述调节手轮1包括操作手柄8、水平滑轮9、垂直滑轮16、滑轮支撑轴10、轴固定支撑架11和手轮外壳12，水平滑轮9、垂直滑轮16、滑轮支撑轴10和轴固定支撑架11均置于手轮外壳12内；水平滑轮9和垂直滑轮16平行且相对设置，水平滑轮9通过水平调节缆绳2.1与水平调节滑轮6.2或齿轮17连接，垂直滑轮16通过垂直调节缆绳2.2与垂直调节滑轮6.3连接；滑轮支撑轴10的一端与操作手柄8连接，另外一端依次穿过水平滑轮9和垂直滑轮16的滑轮轴孔14并插入轴固定支撑架11，轴固定支撑架11固定在手轮外壳12内壁上；如图7所示，所述两个滑轮轴孔14的孔壁上均开设有卡槽13，滑轮支撑轴10上焊接着卡键15。

当可燃气体探测器5需上下垂直移动时，如图5所示，将卡键15卡在垂直滑轮16的卡槽13和滑轮支撑轴10之间，此时，只有垂直滑轮16转动，而水平滑轮9是不动的，正转或者反转操作手柄8，带动垂直滑轮16转动，使垂直调节缆绳2.2带动可燃气体探测器5上下垂直移动；

当可燃气体探测器5需水平移动时，如图6所示，将卡键15同时卡在水平滑轮9、垂直滑轮16的卡槽13和滑轮支撑轴10之间，此时，垂直滑轮16和水平滑轮9、齿轮17同时转动，正转或者反转操作手柄8，带动水平调节滑轮6.2或者齿轮17转动，使水平调节缆绳2.1带动移动调节装置6的壳体6.1水平移动，需要说明的是，在水平移动过程中，垂直滑轮16也在动，但在该过程中，可燃气体探测器5相对在垂直方向上是不动的，只是随移动调节装置6作水平方向上的移动。

实施例6：

在实施例5的基础上，如图7所示，为了提高卡槽13与卡键15的稳定性，所述每一个滑轮轴孔14的孔壁上开设有两个相对的卡槽13。

实施例7：

所述可燃气体探测器5与天然气集气站控系统无线连接。该系统探测器采用无线的方式与站控系统通信，节省电缆，避免传统建设模式中对已建站场标准化设施的破坏。

需要说明的是，本系统除可燃气体探测器5外，其他设备均采用防静电材料，确保操作不会产生静电。

实施例8：

本实施例提供了一种可调式无线可燃气体探测系统的调节方法，当可燃气体探测器5需上下垂直移动时，将操作手柄8向外拉出，卡键15与垂直滑轮16上的卡槽13相扣，正转或者反转操作手柄8，带动垂直滑轮16转动，使垂直调节缆绳2.2带动可燃气体探测器5上下垂直移动；当可燃气体探测器5需水平移动时，将操作手柄8向内推，卡键15与水平滑轮9、垂直滑轮16上的卡槽13同时相扣，正转或者反转操作手柄8，带动水平调节滑轮6.2或者齿轮17转动，使水平调节缆绳2.1带动移动调节装置6的壳体6.1水平移动，需要说明的是，在水平移动过程中，垂直滑轮16也在动，但在该过程中，可燃气体探测器5相对在垂直方向上是不动的，只是随移动调节装置6作水平方向上的移动。

实施例9：

本实施例提供了一种可调式无线可燃气体探测系统的应用，所述可调式无线可燃气体探测系统用于探测天然气集气站压缩机房内的可燃气体泄露浓度。

本发明提供的可调式无线可燃气体探测系统和调节方法及其应用，操作简单，极大优化人力资源配置，提高工作效率；系统结构简单，可有效降低施工难度和强度，降低投资；可燃气体探测器5采用无线的方式与站控系统通信，节省电缆，避免传统建设模式中对已建站场标准化设施的破坏。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (5)

1.一种可调式无线可燃气体探测系统，其特征在于：包括调节手轮（1）、缆绳（2）、双槽定滑轮（3）、直线导轨（4）、移动调节装置（6）和两个支架（7）；

所述的调节手轮（1）和双槽定滑轮（3）固定在同一面墙壁上，且双槽定滑轮（3）位于调节手轮（1）正上方，直线导轨（4）固定悬挂在两个支架（7）之间，支架（7）的端部固定在房顶，移动调节装置（6）与直线导轨（4）滑动连接，缆绳（2）的一端悬挂着可燃气体探测器（5），另外一端穿过移动调节装置（6）、双槽定滑轮（3）后缠绕在调节手轮（1）上，移动调节装置（6）由使可燃气体探测器（5）上下垂直移动的垂直调节结构和使可燃气体探测器（5）水平移动的水平调节结构组成；

所述垂直调节结构由垂直调节滑轮（6.3）和滑轮轴（6.4）组成，垂直调节滑轮（6.3）和滑轮轴（6.4）均置于移动调节装置（6）的壳体（6.1）内，滑轮轴（6.4）固定在壳体（6.1）内壁上；

所述缆绳（2）有两根，分别是水平调节缆绳（2.1）和垂直调节缆绳（2.2），垂直调节缆绳（2.2）的一端悬挂着可燃气体探测器（5），另外一端穿过壳体（6.1）、绕过垂直调节滑轮（6.3）和双槽定滑轮（3）、穿入调节手轮（1）；

所述水平调节结构由水平调节滑轮（6.2）和滑轮支撑件（6.5）组成，水平调节滑轮（6.2）通过滑轮支撑件（6.5）固定在房顶上，且直线导轨（4）位于双槽定滑轮（3）和水平调节滑轮（6.2）之间，水平调节缆绳（2.1）的一端固定在壳体（6.1）上，另外一端绕过水平调节滑轮（6.2）、双槽定滑轮（3）后缠绕在调节手轮（1）上；

所述水平调节结构由齿轮（17）和齿轮轴（18）组成，在壳体（6.1）的下方开设孔，齿轮轴（18）固定在该孔边缘，齿轮（17）贯穿该孔与直线导轨（4）接触，水平调节缆绳（2.1）结为O型后套在齿轮（17）、双槽定滑轮（3）和调节手轮（1）上；

所述调节手轮（1）包括操作手柄（8）、水平滑轮（9）、垂直滑轮（16）、滑轮支撑轴（10）、轴固定支撑架（11）和手轮外壳（12），水平滑轮（9）、垂直滑轮（16）、滑轮支撑轴（10）和轴固定支撑架（11）均置于手轮外壳（12）内；

水平滑轮（9）和垂直滑轮（16）平行且相对设置，水平滑轮（9）通过水平调节缆绳（2.1）与水平调节滑轮（6.2）或齿轮（17）连接，垂直滑轮（16）通过垂直调节缆绳（2.2）与垂直调节滑轮（6.3）连接；

滑轮支撑轴（10）的一端与操作手柄（8）连接，另外一端依次穿过水平滑轮（9）和垂直滑轮（16）的滑轮轴孔（14）并插入轴固定支撑架（11），轴固定支撑架（11）固定在手轮外壳（12）内壁上；

所述两个滑轮轴孔（14）的孔壁上均开设有卡槽（13），滑轮支撑轴（10）上焊接着卡键（15）。

2.如权利要求1所述的可调式无线可燃气体探测系统，其特征在于：所述每一个滑轮轴孔（14）的孔壁上开设有两个相对的卡槽（13）。

3.如权利要求1所述的可调式无线可燃气体探测系统，其特征在于：所述可燃气体探测器（5）与天然气集气站控系统无线连接。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的可调式无线可燃气体探测系统的调节方法，其特征在于：当可燃气体探测器（5）需上下垂直移动时，将操作手柄（8）向外拉出，卡键（15）与垂直滑轮（16）上的卡槽（13）相扣，正转或者反转操作手柄（8），带动垂直滑轮（16）转动，使垂直调节缆绳（2.2）带动可燃气体探测器（5）上下垂直移动；当可燃气体探测器（5）需水平移动时，将操作手柄（8）向内推，卡键（15）与水平滑轮（9）、垂直滑轮（16）上的卡槽（13）同时相扣，正转或者反转操作手柄（8），带动水平调节滑轮（6.2）或者齿轮（17）转动，使水平调节缆绳（2.1）带动移动调节装置（6）的壳体（6.1）水平移动。

5.一种如权利要求1-3任意一项所述的可调式无线可燃气体探测系统的应用，其特征在于：所述可调式无线可燃气体探测系统用于探测天然气集气站压缩机房内的可燃气体泄露浓度。