CN107065798A - 一种危险化学品仓储安全管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种危险化学品仓储安全管理系统，包括控制器，与控制器电连接的传感器，控制器连接控制调节装置、报警装置，传感器设有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、有毒气体传感器；调节装置设有加湿机、除湿机、制热设备及制冷设备及电机，电机驱动窗的开关；报警装置设有火灾报警器、防盗报警器；控制器根据温度传感器的数据控制制热设备或制冷设备工作，控制器根据湿度传感器的数据控制加湿机、除湿机；控制器根据有毒气体传感器的浓度控制电机。本实用根据系统设定，利用调节装置进行温、湿度调节控制或报警装置发出警报，从而实现自动调节处置及报警工作，实现危险化学品仓库管理的精准化、自动化。

Description

一种危险化学品仓储安全管理系统

技术领域

本发明涉及控制系统，确切地说是一种危险化学品仓储安全管理系统。

背景技术

目前来说，危险化学品仓库还不能够实现温湿度控制、火灾、防盗等功能的联动操作。各个功能模块实现各部分功能，在管理这些模块时也因为线路较多的原因导致了大量人力物力的浪费。此外，部分仓库存储管理还处于人工管理阶段，没有实现自动化。如传统的火灾报警系统不够人性化，需要人工手动控制，这个装置主要通过联网进行控制进行火灾报警。在发生火灾时需人工按下按钮达到2-3秒才能达到报警的目的。

在实际仓库存储过程中，火灾发生的时间和地点是不固定的，我们无法保证火灾发生时附近就有工作人员。这有可能延误最佳扑灭火灾的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，该系统利用传感器输入信息并对信息进行进一步处理分析，然后控制相关设备对危化品储存环境进行调整，从而实现温湿度的实时监测与控制、有毒气体的实时监测与预警、将实时监测数据上传至互联网等功能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种危险化学品仓储安全管理系统，包括控制器，与控制器电连接的传感器，所述的控制器连接控制调节装置、报警装置，传感器设有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、有毒气体传感器；调节装置设有加湿机、除湿机、制热设备及制冷设备及电机，电机驱动窗的开关；报警装置设有火灾报警器、防盗报警器；控制器根据温度传感器的数据控制制热设备或制冷设备工作，控制器根据湿度传感器的数据控制加湿机、除湿机；控制器根据有毒气体传感器的浓度控制电机。

化学产品的安全防范管理是我国生产发展始终面临的一个重中之重的难题，易燃易爆，易潮易湿，安全系数低等问题需要一个完善的系统去解决目前化学产品仓库出现的诸多问题。通过引进控制器，使之与化学仓库安全管理形成一个较为全面的维护体系，进而提高了仓库的安全系数。西门子LOGO！可以适应较为恶劣的储存环境，使得我们的系统更为稳定、安全。同时，其处理能力也十分强大，故使得我们的系统更加高效。

本发明通过设置各传感器，利用传感器测量各种需要的监控数据，根据系统设定，利用调节装置或报警装置发出警报，对于有毒气体，设置传感器监测其种类及浓度，控制仓库的窗的开关，从而实现自动调节处置及报警工作，实现危险化学品仓库管理的精准化、自动化。

进一步的优选技术方案如下：

所述的控制器为西门子LOGO！8，温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器及有毒气体传感器分别与控制器模拟量输入端电连接；加湿机、除湿机、制热设备、制冷设备及电机分别与控制器数字量输出端电连接。

利用温湿度传感器、有毒气体传感器、烟雾传感器、位移传感器等作为基本的检测单元，利用西门子LOGO！的逻辑控制功能实现下属设备的开关延时控制。输入的模拟量通过模拟量放大器传输到模数转换电路，根据数字量输出的高低电平控制控温和控湿设备的运行。

火灾报警和有害气体使用模拟量输入与LOGO！8输入端电连接；盗窃报警使用数字量输入与LOGO！8输入端电连接，在烟雾传感器输入模拟量后，经过放大和模数转换输出数字信号1并通过异步脉冲触发器产生间断警报。有害气体浓度报警与火灾报警基本相同其实时浓度可以在显示屏上显示。为了达到有效盗窃报警的目的，本设计用定时器分不同时段对位移传感器的信号进行处理。根据库区工作时间设置定时器不同的数据输出，并将这个输出与位移传感数据量输入进行逻辑与的操作达到分时段报警的目的。

西门子LOGO！8控制仓库的各个功能模块，对仓库环境起到一个实时监控预防管理的作用，当仓库的相关信息超过仓库安全管理的范围，可通过LOGO！控制相关模块的执行器去控制开关，执行相关的开关通断等操作，起到一个及时高效的控制管理作用。

所述的控制器通过数字量输入端与位移传感器电连接，控制器根据位移传感器的数据控制电机工作。

为了保护窗户不因电机的超行程转动而损坏，设置了位移传感器，利用位移传感器监测数据，防止电机损坏。

所述的控制器通过数字量输入端与手动关窗、手动开窗、有毒气体手动复位、开关窗手动复位及防盗手动复位电连接。

本发明实现手动与自动开关窗的功能，手动关窗、手动开窗、开关窗手动复位与LOGO！8的数字量输入端电连接。LOGO！8通过定时器可以在固定时刻进行开窗或关窗处理，为了保护窗户不因电机的超行程转动而损坏，这里加入了限位开关。考虑到仓库情况比较多变，开关窗不能只是依靠定时器控制，作为补充设计手动开关窗户的功能以保证的灵活性

所述的控制器与区域控制室网络连接，控制器向区域控制室传输数据。

另外利用西门子LOGO！8的web surver功能和移动电话功能可以将仓库区域实现联网监测控制，当系统发生故障和报警时，可以很快的反映到区域控制室。这将会极大提高化学危险品仓库的安全性能，在保障人民群众的生命财产安全的同时，也保障了企业的财产安全。

本技术方案的系统具有以下功能：

(1)温度控制功能

资料显示，常见的危险化学品是易燃易爆的甲乙类液体物质和强酸强碱等腐蚀强的液体物质,除了必须按规定分区专库贮存外,对库温也有一定的要求。在夏季库区的温度不可太高，冬季库区温度不可太低，正常应保持温度稳定在5-28℃之间。对于某些特殊进口危险化学品原料则需要控制温度在15-22℃之间否则化学物品会失效。本系统同时具有实时温度显示及控制危险化学品仓库空调电源通断的功能。当仓库的温度过高或过低时，在值班室的显示屏显示的温度可以提醒值班人员，与此同时LOGO！自动打开仓库的空调控制仓库温度保持在适宜的温度下。

(2)湿度控制功能

部分化学物品需要在适宜的湿度环境下保存。当湿度过大时，这些物品会与水反应出现变质甚至出现自燃的现象。湿度过低则有可能产生静电发生火灾。因此保持库区湿度的稳定是非常重要的。这里湿度阈值可以根据仓库存储物品所要求的湿度来确定。通过湿度传感器将库区湿度信号通过模拟量的方式传输至LOGO！中，通过判断湿度情况大小来控制仓库抽湿机或加湿机的开启。当仓库湿度降到仓储许可值时，相应的抽湿机或加湿机断电。值班室的显示屏实时显示仓库温度。

(3)火灾预警功能

大多数情况下，仓库的防火问题是非常重要的。本系统在仓库火灾发生时，通过扬声器启动自动报警功能。仓库工作人员在听到报警后可通知消防部门并尽快赶往事故现场进行火灾初期的灭火处理。

(4)检测有害气体功能

在危险化学品的储存过程中，有一些挥发性物品会挥发出有毒有害的气体。这些气体一旦被工作人员吸入将会导致他们中毒甚至死亡，因此对库区常规有毒有害气体的实时监测是非常有必要的。在本系统中，当挥发性气体浓度达到阈值时，在值班室的显示屏会闪烁显示，提醒进入库区的工作人员谨慎进入，注意安全。此外，

(5)防盗预警功能

区分工作时间和非工作时间进行防盗预警，在厂区工作运行时间不启动预警功能。在厂区非工作时间进行预警，当有人通过门进入库区时接通值班室里的扬声器提醒值班人员。

(6)自动开闭百叶窗功能

为了保持空气流通排出仓储物挥发的一些有毒有害物质，我们需要开窗进行通风。但是部分化学物品不可接受太阳光的直射所以需要对库区的窗户进行及时的关窗处理。本系统可定时进行自动开关窗处理，以达到库区通风的作用。

(7)实时网络监控功能

本系统将仓库的温度、湿度、有害气体等信息通过网络传输到仓库管理控制中心及相关监管部门的电脑上。这样仓库管理控制中心可以实时掌握库区情况并在仓库发生险情时获取第一手资料。相关监管部门也可以更方便的对化学危险进行监管提高了办事效率。

本技术方案具有以下优点：

1.逻辑控制模块和电子传感器相结合的设计，系统反应快，运行稳定。

电子单片机反应快，但是在危险化学品仓库环境中运行不稳定，PLC运行稳定，但是扫描周期长，集两者的优势于一身，即实现系统的快速反应，又实现系统的稳定安全运行。

2.利用西门子LOGO！控制器设计的安防管理系统，降低危险系数，提高化学仓库的安全管理水平；清晰的结构亮点，利于开发，扩展和维护。

3.自动实现多功能的同时，同时接入了互联网的信息传输，使得信息及时有效控制。

附图说明

图1所示为本发明的I/O口框架结构示意图。

图2所示为本发明的工作流程图。

图3所示为本发明功能架构图。

图4所示为本发明结构示意图。

图5所示为本发明用户网络连接示意图。

附图标记说明：1－温度传感器；2－湿度传感器；3－烟雾传感器；4－有毒气体传感器；5－位移传感器；6－手动关窗；7－手动开窗；8－有毒气体手动复位；9－开关窗手动复位；10－防盗手动复位；11－电源；12－电机；13－防盗报警器；14－火灾报警器；15－加湿机；16－除湿机；17－制热设备；18－制冷设备。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

参见图1-图4可知，本发明的一种危险化学品仓储安全管理系统，由控制器，与控制器电连接的传感器组成；控制器连接控制调节装置、报警装置，传感器设有温度传感器1、湿度传感器2、烟雾传感器3、有毒气体传感器4；调节装置设有加湿机15、除湿机16、制热设备17及制冷设备18及电机12，电机12驱动窗的开关；报警装置设有火灾报警器14、防盗报警器13；控制器根据温度传感器1的数据控制制热设备17或制冷设备18工作，控制器根据湿度传感器2的数据控制加湿机15、除湿机16；控制器根据有毒气体传感器4的浓度控制电机12。

由于危险化学品对仓储条件要求严格，温湿度情况下会在值班室显示屏上显示。为了精确控制库区的温湿度，将温度传感器1和湿度传感器2的电压作为模拟量输入LOGO！。利用温度传感器1、湿度传感器2起到的是一个时时检测环境温度的作用，当仓库环境正常范围内的时候保持仓库内的温度和湿度,当不在安全范围内的时候，温度传感器1、湿度传感器2可以输出相应的模拟量给LOGO！，然后LOGO！再控制相关设备使得仓库温湿度回到安全的范围系数内。湿度传感器2对环境湿度最敏感，一般用来检测周围环境的湿度。在使用LOGO！Soft Comfort软件进行相关编程时根据可以根据所储物品的实际需要进行相关的参数设置。

当仓库因为某些原因发生火灾时，仓库内的烟雾气体传3感器会检测到因为化学物品燃烧而产生的烟雾并将这个信号作为逻辑1输入LOGO模块中。当LOGO模块接收到输入信号后立即接通在值班室的警报扬声器从而达到提醒工作人员及时拨打消防电话并做出火灾初期处理的目的。

当不法分子通过暴力破坏等方式进入库区窃取物品时本装置即接通扬声器电源。为了区分工作人员与不法分子，本产品利用LOGO！模块的定时功能区分工作时间与非工作时间。定时器在厂区非工作时间输出高电平，与位移传感器输入信号进行逻辑与的操作。当两个条件满足时，防盗扬声器接通。

当有毒气体传感器4所处环境中存在有机蒸气时，有毒气体传感器4的电导率随空气中有机蒸气浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。有毒气体传感器4对甲苯、丙酮、乙醇、甲醛的灵敏度高，对氢气和其他有机蒸气的监测也很理想，使用有毒气体传感器4可检测多种有机蒸气，为了避免库区工作人员在工作时误吸有毒气体，本产品通过有毒气体传感器将信号传输至LOGO！模块中。当仓库有毒气体浓度达到阈值时，值班室显示屏会闪烁，提醒工作人员谨慎进入仓库做好防护措施。

制冷、除湿及换气的自动控制原理如下：

A、控制制冷设备和除湿设备电源的通断

在温度或者湿度指示灯亮起时，LOGO！模块会启动制冷设备或者除湿设备的电源。这些设备开始工作并改善仓库的小环境。这里使用LOGO！模块的延时开启及延时关断的功能，保护电路不被损坏。

B、抽风机自动控制

无论化学药品包装多么严密都会出现药品的挥发，因此仓库的通风是非常重要的。在LOGO！模块中，使用定时器控制抽风机的运转达到通风换气的目的。

所述的控制器为西门子LOGO！8，温度传感器1、湿度传感器2、烟雾传感器3及有毒气体传感器4分别与控制器模拟量输入端电连接；加湿机15、除湿机16、制热设备17、制冷设备18及电机12分别与控制器数字量输出端电连接。

利用温湿度传感器2、有毒气体传感器4、烟雾传感器3、位移传感器5等作为基本的检测单元，利用西门子LOGO！的逻辑控制功能实现下属设备的开关延时控制。输入的模拟量通过模拟量放大器传输到模数转换电路，根据数字量输出的高低电平控制控温和控湿设备的运行。

火灾报警和有害气体使用模拟量输入与LOGO！8输入端电连接；盗窃报警使用数字量输入与LOGO！8输入端电连接，在烟雾传感器3输入模拟量后，经过放大和模数转换输出数字信号1并通过异步脉冲触发器产生间断警报。有害气体浓度报警与火灾报警基本相同其实时浓度可以在显示屏上显示。为了达到有效盗窃报警的目的，本设计用定时器分不同时段对位移传感器5的信号进行处理。根据库区工作时间设置定时器不同的数据输出，并将这个输出与位移传感数据量输入进行逻辑与的操作达到分时段报警的目的。

西门子LOGO！8控制仓库的各个功能模块，对仓库环境起到一个实时监控预防管理的作用，当仓库的相关信息超过仓库安全管理的范围，可通过LOGO！控制相关模块的执行器去控制开关，执行相关的开关通断等操作，起到一个及时高效的控制管理作用。

所述的控制器通过数字量输入端与位移传感器5电连接，控制器根据位移传感器5的数据控制电机12工作。

为了保护窗户不因电机12的超行程转动而损坏，设置了位移传感器5，利用位移传感器5监测数据，防止电机12损坏。

所述的控制器通过数字量输入端与手动关窗6、手动开窗7、有毒气体手动复位8、开关窗手动复位9及防盗手动复位10电连接。

本发明实现手动与自动开关窗的功能，手动关窗6、手动开窗7、开关窗手动复位9与LOGO！8的数字量输入端电连接。LOGO！8通过定时器可以在固定时刻进行开窗或关窗处理，为了保护窗户不因电机12的超行程转动而损坏，这里加入了限位开关。考虑到仓库情况比较多变，开关窗不能只是依靠定时器控制，作为补充设计手动开关窗户的功能以保证的灵活性

所述的控制器与区域控制室网络连接，控制器向区域控制室传输数据。

另外利用西门子LOGO！8的web surver功能和移动电话功能可以将仓库区域实现联网监测控制，当系统发生故障和报警时，可以很快的反映到区域控制室。这将会极大提高化学危险品仓库的安全性能，在保障人民群众的生命财产安全的同时，也保障了企业的财产安全。

接合图5可知，本实施例通过网络传输数据，可供不同的用户，包括值班室工作人员、仓库管理中心人员及监管部门及时监测仓库状态。

本实施例，具有以下特点：

(1)预警智能化

能够在值班室无人值守的情况下自动进行火灾、盗窃报警，使得厂区工作人员及时发现初期火灾并及时进行相关处理。

(2)控制自动化

自动控制仓库的温度和湿度保持在危险化学品要求的范围内，节省人力物力。避免库区在工作人员休息的时间仓库温湿度无法操控的问题。定时自动开窗保证了仓库内空气的流通，保证了工作人员的安全。

(3)功能集成化

传统的仓库管理系统过于零碎，不利于危险化学品的保存及险情处理。集火灾报警、盗窃报警、温湿度显示与控制、有毒气体浓度显示等功能于一身，实现了多种功能互动互联，降低安全生产成本，提高办事效率。

(4)接入互联网

紧紧抓住“互联网+”的时代背景，将LOGO！处理信息实时传输至仓库控制中心和相关监管部门。仓库控制中心可以很方便地根据库区数据进行统筹处理。

由于以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护不限于此，任何本技术领域的技术人员所能想到本技术方案技术特征的等同的变化或替代，都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种危险化学品仓储安全管理系统，包括控制器，与控制器电连接的传感器，其特征在于：所述的控制器连接控制调节装置、报警装置，传感器设有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、有毒气体传感器；调节装置设有加湿机、除湿机、制热设备及制冷设备及电机，电机驱动窗的开关；报警装置设有火灾报警器、防盗报警器；控制器根据温度传感器的数据控制制热设备或制冷设备工作，控制器根据湿度传感器的数据控制加湿机、除湿机；控制器根据有毒气体传感器的浓度控制电机。

2.根据权利要求1所述的危险化学品仓储安全管理系统，其特征在于：所述的控制器为西门子LOGO！8，温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器及有毒气体传感器分别与控制器模拟量输入端电连接；加湿机、除湿机、制热设备、制冷设备及电机分别与控制器数字量输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的危险化学品仓储安全管理系统，其特征在于：所述的控制器通过数字量输入端与位移传感器电连接，控制器根据位移传感器的数据控制电机工作。

4.根据权利要求2所述的危险化学品仓储安全管理系统，其特征在于：所述的控制器通过数字量输入端与手动关窗、手动开窗、有毒气体手动复位、开关窗手动复位及防盗手动复位电连接。

5.根据权利要求2所述的危险化学品仓储安全管理系统，其特征在于：所述的控制器与区域控制室网络连接，控制器向区域控制室传输数据。