CN109950814A - 一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了配电箱技术领域的一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，包括包括箱体、密封槽、连接件、止回阀、支撑板、电线、进风管、壳体、密封圈、操作板、处理器、导风扇、空气断路器、变压器、报警器、气体传感器、蓄电池、显示器、控制按键、无线收发模块和太阳能发电系统，所述报警器通过连接线与处理器电性连接，两个所述气体传感器分别安装在箱体的内腔顶部右侧和箱体的内腔底部左侧，所述气体传感器电性输出连接处理器，所述蓄电池安装在箱体的内腔顶部中间，所述太阳能发电系统电性输出连接蓄电池，通过装置上安装的太阳能发电系统和气体传感器等装置的组合，实现配电箱的防爆预警和节能，降低了财产损失，经济实用性较强。

Description

一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱

技术领域

本发明涉及配电箱技术领域，具体为一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱。

背景技术

石油钻井是一项高投入、高风险行业，存在野外作业、点多、面广、工艺复杂等特点。伴随着设备的更新改造，石油钻井井场电器设备保护接地可靠性、安全性显得更加突出。由于钻机类型多种多样，电器设备配置也不尽相同，国家、行业也制订了相关标准。

电器设备配置时需要使用配电箱，而在井场的环境中，空气中相较于正常居住环境存在过多的可燃物质，在与常规的配电箱接触，容易产生火灾甚至引发爆炸的情况，因此需要在井场配备防爆配电箱，现有的传统技术中防爆配电箱防爆原理是增加其密封性，避免氧气或者空气进入到壳体内，如此，在没有氧气的参与下，即使壳体内温度过高，也不会发生剧烈燃烧，爆炸也就无从发生了，还有一种就是增加壳体的结构强度，例如，传统技术中使用塑料材料制成壳体，塑料不仅具有可燃性，其结构强度也较低，壳体内的原件发生爆炸很容易冲破塑料壳，进而发生第二次爆炸(塑料壳爆炸)，造成为严重的后果，将塑料壳更换为金属壳体，金属壳体的结构强度较大，一旦其内部发生爆炸，会将爆炸限定在壳体内部，不会对外界造成影响。

现有的配电箱使用的防爆措施大多为物理防爆，即通过上述说明进行防爆，不能从根源处进行防爆处理，从而容易导致在爆炸后工作人员才会知道爆炸的事情，此时已经造成财产的损失，不利于使用，且现有的智能型预警防爆配电箱箱需要使用配电箱内的电，耗费了大量的电力，不利于节能，且由于与配电箱内的电进连接，不能对配电箱进行电路切断，容易在危机时刻产生人身安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，以解决上述背景技术中提出的防爆配电箱在使用时不能预警且不能节能且不能对配电箱的电路进行切断的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，包括箱体、密封槽、连接件、止回阀、支撑板、电线、进风管、壳体、密封圈、操作板、处理器、导风扇、空气断路器、变压器、报警器、气体传感器、蓄电池、显示器、控制按键、无线收发模块和太阳能发电系统，所述箱体包括密封槽，所述密封槽开在箱体的前侧壁，所述连接件安装在箱体的右侧壁，所述止回阀安装在箱体的左侧壁，所述支撑板呈横向安装在箱体的内腔顶部左右侧壁，所述电线贯穿箱体的左侧壁，所述进风管安装在箱体的顶部，所述壳体安装在箱体的前侧壁，所述壳体通过连接件与箱体连接，所述密封圈安装在壳体的后侧壁与密封槽对应的位置，所述操作板安装在壳体的中间，所述处理器安装在支撑板的顶部，所述处理器包括无线收发模块，所述导风扇贯穿安装在支撑板上，所述空气断路器安装在电线上，所述变压器通过连接线与处理器和空气断路器电性连接，所述报警器通过连接线与处理器电性连接，两个所述气体传感器分别安装在箱体的内腔顶部右侧和箱体的内腔底部左侧，所述气体传感器电性输出连接处理器，所述蓄电池安装在箱体的内腔顶部中间，所述蓄电池电性连接处理器和导风扇，所述显示器和控制按键均安装在操作板内，所述显示器和控制按键均与处理器电性连接，所述太阳能发电系统安装在箱体的顶部，所述太阳能发电系统电性输出连接蓄电池。

优选的，所述箱体与蓄电池之间通过支架连接，所述支架为亚克力支架。

优选的，所述操作板与壳体的连接处安装有密封垫，所述密封垫为橡胶垫。

优选的，所述进风管的内壁安装有过滤纱网板和海绵板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过该一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱的设置，结构设计合理，在使用时，将外部电线和内部电线之间通过空气断路器连接，在箱体处于密闭的状态下，太阳能发电系统将吸收的太阳能转换为电能后输出到蓄电池内，蓄电池对处理器通电的同时带动支撑板上的导风扇转动，将从进风管进入的空气输出到箱体的内腔，进风管内壁安装的过滤纱网板和海绵板对进入到箱体内腔的空气进行净化，对空气中的可燃物质进行过滤，进入到箱体内腔的空气从止回阀流出，对箱体内腔进行空气的循环，防止箱体内腔空气不流通容易产生可燃物质的情况发生，同时气体传感器对止回阀处的空气和导风扇处的空气进行气体检测，防止空气中可燃物质含量过多，在检测到异常时，将检测信息传输给处理器，处理器在将执行命令传输给变压器的同时将信息通过无线收发模块传输给远程端，同时显示器显示当前安全信息，报警器报警，处理器通过蓄电池将电力传输给变压器，变压器调整电压和电流，再将调整后的电流传输给空气断路器，空气断路器在检测到电路负载过大时进行断路操作，从而使外部电路和箱体内电路进行隔断，防止箱体内电器由于空气中可燃物体过多造成爆炸的情况发生，减少财产的损失。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明前侧结构示意图；

图3为本发明装置连接结构示意图；

图4为本发明进风管结构示意图。

图中：100箱体、110密封槽、120连接件、130止回阀、140支撑板、150电线、160进风管、200壳体、210密封圈、220操作板、300处理器、310导风扇、320空气断路器、330变压器、340报警器、350气体传感器、360蓄电池、370显示器、380控制按键、390无线收发模块、400太阳能发电系统。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供如下技术方案：一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，用于提高防爆配电箱的智能化程度使得减少财产的损失，同时进行节能，请参阅图1-3，包括箱体100、密封槽110、连接件120、止回阀130、支撑板140、电线150、进风管160、壳体200、密封圈210、操作板220、处理器300、导风扇310、空气断路器320、变压器330、报警器340、气体传感器350、蓄电池360、显示器370、控制按键380、无线收发模块390和太阳能发电系统400；

请再次参阅图1，箱体100包括密封槽110，密封槽110开在箱体100的前侧壁，连接件120安装在箱体100的右侧壁，止回阀130安装在箱体100的左侧壁，支撑板140呈横向安装在箱体100的内腔顶部左右侧壁，电线150贯穿箱体100的左侧壁，进风管160安装在箱体100的顶部，具体的，连接件120和箱体100之间通过螺栓连接，止回阀130贯穿安装在箱体100的左侧壁，支撑板140和箱体100之间焊接，电线150与箱体100的连接处开有密封孔，密封孔为橡胶孔，箱体100用于电器的存储，对其起到保护的作用，密封槽110用于密封圈210配合使用，连接件120用于箱体100与壳体200连接，止回阀130用于箱体100内腔排气及防止外部空气从止回阀130进入到箱体100内腔，支撑板140用于处理器300和导风扇310等装置的安装，电线150用于箱体100内电器的电性连接，进风管160用于外部空气流入到箱体100内腔；

请再次参阅图1和2，壳体200安装在箱体100的前侧壁，壳体200通过连接件120与箱体100连接，密封圈210安装在壳体200的后侧壁与密封槽110对应的位置，操作板220安装在壳体200的中间，具体的，壳体200和连接件120之间通过螺栓连接，密封圈210为橡胶圈，操作板220为中空密封板，壳体200用于与箱体100配合使箱体100内腔形成密封状态，密封圈210用于与密封槽110配合使箱体100和壳体200连接处成为密封状态，操作板220用于控制按键380和显示器370的安装，方便工作人员的操作；

请再次参阅图3，处理器300安装在支撑板140的顶部，处理器300包括无线收发模块390，导风扇310贯穿安装在支撑板140上，空气断路器320安装在电线150上，变压器330通过连接线与处理器300和空气断路器320电性连接，报警器340通过连接线与处理器300电性连接，两个气体传感器350分别安装在箱体100的内腔顶部右侧和箱体100的内腔底部左侧，气体传感器350电性输出连接处理器300，蓄电池360安装在箱体100的内腔顶部中间，蓄电池360电性连接处理器300和导风扇310，显示器370和控制按键380均安装在操作板220内，显示器370和控制按键380均与处理器300电性连接，具体的，处理器300可使用基于STM32系统的单片机，无线收发模块390和处理器300之间通过串口连接，空气断路器320与外部电线150和内部电线150连接，变压器330通过连接线与处理器300和空气断路器320电性连接，报警器340通过连接线与处理器300电性连接，报警器340安装在箱体100的顶部，气体传感器350通过连接线与处理器300连接，气体传感器350使用热线性传感器，蓄电池360使用锂电池，导风扇310使用40W电机驱动，处理器300用于数据的接收与发送及处理，无线收发模块390用于信息的远程传输与接收，空气断路器320用于空气外部电线150和内部电线150的开合，变压器330用于蓄电池360传输的电压的改变，报警器340用于信息异常提醒，气体传感器350用于箱体100内腔空气信息的异常检测；

请再次参阅图1，太阳能发电系统400安装在箱体100的顶部，太阳能发电系统400电性输出连接蓄电池360，具体的，太阳能发电系统400的底部通过支撑架与箱体100连接，太阳能发电系统400上的太阳能板呈倾斜状安装在支撑架上，太阳能发电系统400用于对接收的太阳能转化成电能后输出到蓄电池360内，达到节能的目的。

在具体使用过程中，将外部电线150和内部电线150之间通过空气断路器320连接，在箱体100处于密闭的状态下，太阳能发电系统400将吸收的太阳能转换为电能后输出到蓄电池360内，蓄电池360对处理器300通电的同时带动支撑板140上的导风扇310转动，将从进风管160进入的空气输出到箱体100的内腔，进风管160内壁安装的过滤纱网板和海绵板对进入到箱体100内腔的空气进行净化，对空气中的可燃物质进行过滤，进入到箱体100内腔的空气从止回阀130流出，对箱体100内腔进行空气的循环，防止箱体100内腔空气不流通容易产生可燃物质的情况发生，同时气体传感器350对止回阀130处的空气和导风扇310处的空气进行气体检测，防止空气中可燃物质含量过多，在检测到异常时，将检测信息传输给处理器300，处理器300在将执行命令传输给变压器330的同时将信息通过无线收发模块390传输给远程端，同时显示器370显示当前安全信息，报警器340报警，处理器300通过蓄电池360将电力传输给变压器330，变压器330调整电压和电流，再将调整后的电流传输给空气断路器320，空气断路器320在检测到电路负载过大时进行断路操作，从而使外部电路和箱体100内电路进行隔断，防止箱体100内电器由于空气中可燃物体过多造成爆炸的情况发生，减少财产的损失。

请再次参阅图1，为了防止蓄电池360与箱体100接触使得蓄电池360在漏电的转台下导致箱体100带电容易造成安全事故的发生，箱体100与蓄电池360之间通过支架连接，支架为亚克力支架，亚克力支架为不导电材料；

请再次参阅图1-2，为了防止操作板220与壳体200支架产生缝隙导致外部空气直接进入到箱体100内腔，操作板220与壳体200的连接处安装有密封垫，密封垫为橡胶垫；

请参阅图4，为了提高箱体100内腔空气质量，减少可燃物质，进风管160的内壁安装有过滤纱网板和海绵板。

虽然在上文中已经参考了一些实施例对本发明进行描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效无替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的各个实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举的描述仅仅是处于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而且包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，其特征在于：包括箱体(100)、密封槽(110)、连接件(120)、止回阀(130)、支撑板(140)、电线(150)、进风管(160)、壳体(200)、密封圈(210)、操作板(220)、处理器(300)、导风扇(310)、空气断路器(320)、变压器(330)、报警器(340）、气体传感器(350)、蓄电池(360)、显示器(370)、控制按键(380)、无线收发模块(390)和太阳能发电系统(400)，所述箱体(100)包括密封槽(110)，所述密封槽(110)开在箱体(100)的前侧壁，所述连接件(120)安装在箱体(100)的右侧壁，所述止回阀(130)安装在箱体(100)的左侧壁，所述支撑板(140)呈横向安装在箱体(100)的内腔顶部左右侧壁，所述电线(150)贯穿箱体(100)的左侧壁，所述进风管(160)安装在箱体(100)的顶部，所述壳体(200)安装在箱体(100)的前侧壁，所述壳体(200)通过连接件(120)与箱体(100)连接，所述密封圈(210)安装在壳体(200)的后侧壁与密封槽(110)对应的位置，所述操作板(220)安装在壳体(200)的中间，所述处理器(300)安装在支撑板(140)的顶部，所述处理器(300)包括无线收发模块(390)，所述导风扇(310)贯穿安装在支撑板(140)上，所述空气断路器(320)安装在电线(150)上，所述变压器(330)通过连接线与处理器(300)和空气断路器(320)电性连接，所述报警器(340)通过连接线与处理器(300)电性连接，两个所述气体传感器(350)分别安装在箱体(100)的内腔顶部右侧和箱体(100)的内腔底部左侧，所述气体传感器(350)电性输出连接处理器(300)，所述蓄电池(360)安装在箱体(100)的内腔顶部中间，所述蓄电池(360)电性连接处理器(300)和导风扇(310)，所述显示器(370)和控制按键(380)均安装在操作板(220)内，所述显示器(370)和控制按键(380)均与处理器(300)电性连接，所述太阳能发电系统(400)安装在箱体(100)的顶部，所述太阳能发电系统(400)电性输出连接蓄电池(360)。

2.根据权利要求1所述的一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，其特征在于：所述箱体(100)与蓄电池(360)之间通过支架连接，所述支架为亚克力支架。

3.根据权利要求1所述的一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，其特征在于：所述操作板(220)与壳体(200)的连接处安装有密封垫，所述密封垫为橡胶垫。

4.根据权利要求1所述的一种节能型防爆智能监控气体浓度监测配电箱，其特征在于：所述进风管(160)的内壁安装有过滤纱网板和海绵板。