CN109596282A - 机务段燃油发放系统泄漏检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了机务段燃油发放系统泄漏检测系统，该检测系统包括：主输油管路前端设置超声波流量检测装置，用于检测主输油管路流速；输油泵处设置开关检测设备，用于检测输油泵的开关状态；储油罐中安装高精度液位检测装置，用于对储油罐的液位进行测量；值班室设置泄漏报警仪主机，基于超声波流量检测装置、开关检测设备和液位检测装置的信息采集，该泄漏报警仪通过对主输油管路流速数据、输油泵开关状态信息以及储油罐液位数据综合分析，通过声光报警的形式输出。有益效果在于：本发明针对发生泄漏较为普遍的输油管路开裂或爆裂的问题，通过本发明的主输油管路检测系统，大大缩短了报警时间，检测泄漏速度大大提升。
Description
技术领域
本发明涉及机务段燃油泄漏检测领域，具体涉及机务段燃油发放系统泄漏检测系统。
背景技术
机务段燃油发放系统泄漏检测系统主要是应用于铁路机务段燃油发放系统的燃油泄漏检测报警系统。机务段燃油发放系统主要由储油罐、发油泵、输油管路、加油柱等部分组成。其发生燃油泄漏的原因有：储油罐罐底泄漏、储油罐罐壁腐蚀泄漏、焊缝泄漏、管道断裂等。在这些原因当中，经常发生同时也是最难检测的多是由于地下敷设的输油管道焊缝开焊、断裂而导致漏油事故。现有的泄漏检测系统主要靠人工巡检输油管路和普通的储油罐液位监测。这两种方法主要存在的问题是：首先，由于输油管路较长，多敷设于地下，有部分管路在暖气地沟中，人可以下到地沟中查看，但地下情况复杂，人为检查相对困难。况且很大部分管路是直埋在地下，人工无法检测，往往是等到燃油大面积泄漏并渗出地表时才会被巡检人员发现，此时已经对国家财产和周边环境造成了严重的损害，同时大面积泄漏的燃油还存在发生重大火灾的危险。其次，普通的储油罐液位监测装置不能及时发现泄漏情况。这主要体现在：一是精度不高导致报警时间过晚，由于储油罐罐体横截面积较大，加之有时候多个储油罐有可能连通使用，增大了横截面积，液位没下降1厘米就会有大量燃油泄漏。二是会产生误判，由于机务段燃油发放系统中，机车陆续加油，储油罐液位是是不断变化的，普通液位监测在该系统中经常产生误报。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供机务段燃油发放系统泄漏检测系统，检测漏油速度大幅提升。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
机务段燃油发放系统泄漏检测系统，其特征在于：该检测系统包括，主输油管路前端设置超声波流量检测装置，用于检测主输油管路流速；输油泵处设置开关检测设备，用于检测输油泵的开关状态；储油罐中安装高精度液位检测装置，用于对储油罐的液位进行测量；值班室设置泄漏报警仪主机，基于超声波流量检测装置、开关检测设备和液位检测装置的信息采集，该泄漏报警仪通过对主输油管路流速数据、输油泵开关状态信息以及储油罐液位数据综合分析，通过声光报警的形式输出。
采用以上技术方案，本发明的技术方案从发生泄漏危害最大的管路泄漏检测入手，在主输油管路的前端加装非接触式的流速检测设备，即超声波流量检测装置，检测输油管路的泄漏情况；在储油罐中安装液位数据检测设备，即液位检测装置，采集并分析储油罐液位数据；在输油泵处安装状态检测设备，采集机务段燃油发放系统输油泵运行状态，最后通过泄漏报警仪主机综合分析泄漏情况。
而泄漏报警仪主机综合分析时，通过超声波流量检测装置检测主输油管路的流速是否超过设定的阈值，同时根据输油泵的开关状态来判断主输油管路中是否有泄漏的情况。其次，为检测超声波流量检测装置前端的泄漏情况，在各储油罐中安装的高精度液位检测装置将液位数据回传到泄漏报警主机，泄漏报警主机通过检测分析液位的下降高度是否超过报警阈值，同时根据输油泵的开关状态来判断燃油发放系统是否有泄漏情况的发生。
作为本案检测系统的重要改进，所述超声波流量检测装置包括上游超声波流速传感器和下游超声波流速传感器，所述上游超声波流速传感器安装在主输油管路上游外壁侧面中间位置，下游超声波流速传感器安装在主输油管路下游外壁侧面中间位置；
根据公式：
其中V为主输油管路流速；M为主输油管路的横截面积；D为主输油管路的直径；θ为上游超声波流速传感器和下游超声波流速传感器相对管道轴线的安装角；T1为超声波信号在流体中逆流传播时间；T2为超声波信号在流体中顺流传播时间；ΔT为超声波信号逆流传播时间和顺流传播时间差。
作为本发明储油罐液位的具体检测系统，每个储油罐中均设有液位检测装置，液位检测装置包括液位传感器，其检测系统为：
通过投入到被测液体的静压式压力传感器的压力值与被测液体高度成正比；
采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将压力转换成电信号，再经过温度补偿和线性校正转换成4-20mA电流信号输出；软件上采用中位值平均滤波法；连续采集12次储油罐的液位数据，去掉其中一个最大值和一个最小值，然后计算10个数据的算术平均值，从而得出储油罐的液位值。
作为本案的优化设计，所述泄漏报警仪主机还与LCD液晶显示、声光报警器连接。
综上，本发明的有益效果在于：1、本发明针对发生泄漏较为普遍的输油管路开裂或爆裂的问题，通过本发明的主输油管路检测系统，大大缩短了报警时间，检测泄漏速度大大提升。
2、引入了输油泵的状态检测，可以避免机车正常加油对检测装置的干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明泄漏报警仪工作结构示意图；
图2是本发明超声波流量检测装置测流速原理图。
附图标记说明如下：
1、泄漏报警仪主机；2、液位监测单元；3、LCD液晶显示；4、声光报警器；5、流速监测单元；5a、下游超声波流速传感器；5b、上游超声波流速传感器；6、输油泵状态检测单元；7、主输油管路。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1-图2所示，本发明提供了机务段燃油发放系统泄漏检测系统，其特征在于：该检测系统包括，主输油管路7前端设置超声波流量检测装置，用于检测主输油管路7流速，超声波流量检测装置还可以采用椭圆齿轮流量检测装置、涡街流量检测装置、电磁流量检测装置和质量流量检测装置等代替。输油泵处设置开关检测设备，用于检测输油泵的开关状态。储油罐中安装高精度液位检测装置，用于对储油罐的液位进行测量，液位检测装置也可以使用磁致伸缩液位计、超声波液位检测装置、雷达液位检测装置和浮球式液位检测装置等代替。值班室设置泄漏报警仪主机1，基于超声波流量检测装置、开关检测设备和液位检测装置的信息采集，该泄漏报警仪通过对主输油管路7流速数据、输油泵开关状态信息以及储油罐液位数据综合分析，通过声光报警的形式输出。其中，泄漏报警仪主机1通过超声波流量检测装置检测主输油管路7的流速是否超过设定的阈值，同时根据输油泵的开关状态来判断主输油管路7中是否有泄漏的情况。通过检测分析储油罐液位的下降高度是否超过报警阈值，同时根据输油泵的开关状态来判断燃油发放系统是否有泄漏情况的发生。
且其中，多个储油罐内的液位检测装置组合构成泄漏报警仪的液位监测单元2，主输油管路7上的超声波流量检测装置构成泄漏报警仪的流速监测单元5，开关检测设备构成泄漏报警仪的输油泵状态检测单元6。
采用以上技术方案，本发明的技术方案从发生泄漏危害最大的管路泄漏检测入手，在主输油管路7的前端加装非接触式的流速检测设备，即超声波流量检测装置，检测输油管路的泄漏情况；在储油罐中安装液位数据检测设备，即液位检测装置，采集并分析储油罐液位数据；在输油泵处安装状态检测设备，采集机务段燃油发放系统输油泵运行状态，最后通过泄漏报警仪主机1综合分析泄漏情况。
而泄漏报警仪主机1综合分析时，通过超声波流量检测装置检测主输油管路7的流速是否超过设定的阈值，同时根据输油泵的开关状态来判断主输油管路7中是否有泄漏的情况。其次，为检测超声波流量检测装置前端的泄漏情况，在各储油罐中安装的高精度液位检测装置将液位数据回传到泄漏报警主机，泄漏报警主机通过检测分析液位的下降高度是否超过报警阈值，同时根据输油泵的开关状态来判断燃油发放系统是否有泄漏情况的发生。
作为本案优选的实施方式，对于主输油管路7内的流速检测，所述超声波流量检测装置包括下游超声波流速传感器5b和下游超声波流速传感器5a，所述上游超声波流速传感器5b安装在主输油管路7上游外壁侧面中间位置，下游超声波流速传感器5a安装在主输油管路7下游外壁侧面中间位置；
根据公式：
其中V为主输油管路7流速；M为主输油管路7的横截面积；D为主输油管路7的直径；θ为下游超声波流速传感器5b和下游超声波流速传感器5a相对管道轴线的安装角；T1为超声波信号在流体中逆流传播时间；T2为超声波信号在流体中顺流传播时间；ΔT为超声波信号逆流传播时间和顺流传播时间差。
以上结构，超声波流量检测装置的特点是安装方法灵活，可以投入到管路当中安装，也可在不切割现有管路的前提下，在管路外表面进行安装。使用超声波检测主输油管路7流速，可起到缩短安装周期的作用，同时超声波流量检测装置成本也不高，性价比突出。该检测手段综合超声波检测流速技术和输油泵状态检测技术，通过综合分析算法使整个装置在流速大于0.06M/S的时候，泄漏报警反应时间可达到3分钟，大大缩短了报警的时间。
对于储油罐内的液位检测，每个储油罐中均设有液位检测装置，液位检测装置包括液位传感器，其检测系统为：通过投入到被测液体的静压式压力传感器的压力值与被测液体高度成正比；并采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将压力转换成电信号，再经过温度补偿和线性校正转换成4-20mA电流信号输出；软件上采用中位值平均滤波法；连续采集12次储油罐的液位数据，去掉其中一个最大值和一个最小值，然后计算10个数据的算术平均值，从而得出储油罐的液位值。
进一步的，所述泄漏报警仪主机1还与LCD液晶显示3、声光报警器4连接，LCD液晶显示3用于检测泄漏控制点，声光报警器4进行声光报警。该仪表对采集的主输油管路7流速数据，储油罐液位数据，以及输油泵状态信息综合分析，在设计要求时间内对泄漏情况进行分析判断，最后将泄漏情况通过声光报警的形式发出给使用者，并提供输出控制节点，必要时可关闭输油泵，切断主输有管路，第一时间挽回国家财产损失，降低对环境的污染。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.机务段燃油发放系统泄漏检测系统，其特征在于：该检测系统包括，主输油管路前端设置超声波流量检测装置，用于检测主输油管路流速；输油泵处设置开关检测设备，用于检测输油泵的开关状态；储油罐中安装高精度液位检测装置，用于对储油罐的液位进行测量；值班室设置泄漏报警仪主机，基于超声波流量检测装置、开关检测设备和液位检测装置的信息采集，该泄漏报警仪通过对主输油管路流速数据、输油泵开关状态信息以及储油罐液位数据综合分析，通过声光报警的形式输出。
2.根据权利要求1所述机务段燃油发放系统泄漏检测系统，其特征在于：所述超声波流量检测装置包括上游超声波流速传感器和下游超声波流速传感器，所述上游超声波流速传感器安装在主输油管路上游外壁侧面中间位置，下游超声波流速传感器安装在主输油管路下游外壁侧面中间位置；
根据公式：
其中V为主输油管路流速；M为主输油管路的横截面积；D为主输油管路的直径；θ为上游超声波流速传感器和下游超声波流速传感器相对管道轴线的安装角；T1为超声波信号在流体中逆流传播时间；T2为超声波信号在流体中顺流传播时间；ΔT为超声波信号逆流传播时间和顺流传播时间差。
3.根据权利要求1所述机务段燃油发放系统泄漏检测系统，其特征在于：每个储油罐中均设有液位计，液位计采用静压式压力传感器，其检测系统为：
通过投入到被测液体的静压式压力传感器的压力值与被测液体高度成正比；
采用扩散硅或陶瓷敏感元件的压阻效应，将压力转换成电信号，再经过温度补偿和线性校正转换成4-20mA电流信号输出；软件上采用中位值平均滤波法；连续采用12个储油罐的液位数据，去掉其中一个最大值和一个最小值，然后计算10个数据的算术平均值，从而得出储油罐的液位值。
4.根据权利要求1所述机务段燃油发放系统泄漏检测系统，其特征在于：所述泄漏报警仪主机还与LCD液晶显示、声光报警器连接。
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