CN110837250A - 数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，包括中央系统控制中心和数据转换控制器，所述中央系统控制中心的输入端与数据转换控制器的输出端连接，本发明涉及安全控制系统技术领域。该数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，通过数据转换控制器的输入端与活塞水平倾斜测量单元的输出端连接，并且中央系统控制中心与数据接口模块实现双向连接，可以实现对煤气柜中活塞的水平倾斜角度进行实时监测，并且可以对活塞水平倾斜角度的变化进行记录，在活塞水平倾斜角度接近倾斜极限数据的时候利用报警继电器进行报警，工作人员可以实时了解倾斜状况，提高煤气柜活塞倾斜漂移扭转的安全控制能力。
Description
技术领域
本发明涉及安全控制系统技术领域，具体为数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统。
背景技术
煤气柜是钢铁企业和市政企业煤气贮存的重大容器设备，是管网储配站不可缺少的储气调压的关键设备，煤气柜有湿式煤气柜和干式煤气柜两种，湿式煤气柜为用水密封的套筒式圆柱形结构；干式煤气柜为用稀(干)油或柔膜密封的活塞式结构，煤气柜的钟罩、塔及活塞为活动式结构，承受气体压力并保证良好的密封性能，其安装精度要求较高，煤气柜柜体材质为碳素钢和低合金钢，工地连接方式有铆接、焊接和高强度螺栓连接，焊接一般采用手工焊和CO2气体保护焊，柜顶桁架和柜顶板通常借助设置的中央台架进行安装。
活塞日常运行中动态的水平、倾斜参数是衡量煤气柜技术性能好坏和运行状况的重要指标之一，在气柜工作过程中，活塞随气压升降的垂直度直接影响到气柜的稳定与安全运行，一旦活塞倾斜度过大，将可能带动T挡板随之倾斜飘逸，从而可能导致一级皮膜挤破，产生煤气泄漏，甚至损坏T挡板导轮和煤气柜侧板，从而造成较大的经济损失、周边大气环境的污染和安全事故，因此，对活塞运行过程中的倾斜度进行监测，及时掌握活塞的倾斜状况尤其重要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，解决了现有技术中对煤气柜中活塞倾斜的安全警报不能及时进行监测，以及对活塞倾斜度进行记录输送终端的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，包括中央系统控制中心和数据转换控制器，所述中央系统控制中心的输入端与数据转换控制器的输出端连接，所述数据转换控制器的输入端与活塞水平倾斜测量单元的输出端连接，所述中央系统控制中心与数据存储单元实现双向连接，并且中央系统控制中心与数据接口模块实现双向连接，所述中央系统控制中心的输出端与报警继电器的输入端连接，并且报警继电器的输出端与PLC(DCS)的输入端连接，所述PLC(DCS)的输出端与控制终端的输入端连接，所述中央系统控制中心与无线传输模块实现双向连接，并且无线传输模块与控制终端实现双向连接，所述无线传输模块与移动终端实现双向连接，所述活塞水平倾斜测量单元包括气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块，所述数据接口模块包括仪器参数与属性设置子模块、倾斜角度数据输入和输出子模块与倾斜角度计算极限和安全控制子模块。
优选的，所述数据存储单元包括数据采集模块、数据归纳整理模块、数据分类记录模块与历史数据记录模块，所述数据采集模块与中央系统控制中心实现双向连接。
优选的，所述数据采集模块与数据归纳整理模块实现双向连接，所述数据归纳整理模块与数据分类记录模块实现双向连接，并且数据归纳整理模块与历史数据记录模块实现双向连接。
优选的，所述气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块可以有效地保证设备运行在安全范围之内，可由用户自定义设定各方向活塞倾斜率数据报警值，在仪器运行过程中实时输出各方位倾斜高度值和各方位倾斜超标声光报警和外接继电器报警。
优选的，所述仪器参数与属性设置子模块与倾斜角度数据输入和输出子模块实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数，所述倾斜角度计算极限和安全控制子模块与倾斜角度数据输入和输出子模块实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息。
优选的，所述倾斜角度数据输入和输出子模块从调度自动化系统的前置机接收活塞倾斜角度数值，活塞倾斜角度数据的信息格式和协议与调度自动化系统所采用的信息格式和协议相同，并将活塞倾斜角度数据输出到状态数据文件中。
优选的，所述仪器参数与属性设置子模块通过人机交互界面允许用户对读入的活塞倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数进行设置和修改，并将修改后的活塞倾斜角度数据文件信息和设备属性参数存入存储数据文件中。
优选的，所述无线传输模块使监测人员实现了移动监测，既可以通过控制终端对活塞倾斜角度数据进行记录，同时也可以通过移动终端对活塞的倾斜角度安全控制进行了解。
(三)有益效果
本发明提供了数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，通过数据转换控制器的输入端与活塞水平倾斜测量单元的输出端连接，中央系统控制中心与数据存储单元实现双向连接，并且中央系统控制中心与数据接口模块实现双向连接，中央系统控制中心的输出端与报警继电器的输入端连接，并且报警继电器的输出端与PLC(DCS)的输入端连接，PLC(DCS)的输出端与控制终端的输入端连接，中央系统控制中心与无线传输模块实现双向连接，并且无线传输模块与控制终端实现双向连接，无线传输模块与移动终端实现双向连接，活塞水平倾斜测量单元包括气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块，数据接口模块包括仪器参数与属性设置子模块、倾斜角度数据输入和输出子模块与倾斜角度计算极限和安全控制子模块，可以实现对煤气柜中活塞的水平倾斜角度进行实时监测，并且可以对活塞水平倾斜角度的变化进行记录，在活塞水平倾斜角度接近倾斜极限数据的时候利用报警继电器进行报警，提高煤气柜活塞倾斜漂移扭转的安全控制能力。
(2)、该数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，通过数据存储单元包括数据采集模块、数据归纳整理模块、数据分类记录模块与历史数据记录模块，数据采集模块与中央系统控制中心实现双向连接，数据采集模块与数据归纳整理模块实现双向连接，数据归纳整理模块与数据分类记录模块实现双向连接，并且数据归纳整理模块与历史数据记录模块实现双向连接，利用数据存储模块对活塞的每一次水平倾斜度进行记录，方便工作人员对数据进行整合计算，提高活塞倾斜漂移扭转综合安全控制性能。
(3)、该数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，通过气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块可以有效地保证设备运行在安全范围之内，可由用户自定义设定各方向活塞倾斜率数据报警值，在仪器运行过程中实时输出各方位倾斜高度值和各方位倾斜超标声光报警和外接继电器报警，仪器参数与属性设置子模块与倾斜角度数据输入和输出子模块实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数，倾斜角度计算极限和安全控制子模块与倾斜角度数据输入和输出子模块实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息，该安全控制系统可以对活塞运行过程中的倾斜度进行监测，及时掌握活塞的倾斜状况。
附图说明
图1为本发明安全控制系统的结构原理框图；
图2为本发明活塞水平倾斜测量单元的结构原理框图；
图3为本发明数据接口模块的结构原理框图；
图4为本发明数据存储单元的结构原理框图。
图中，1-中央系统控制中心、2-数据转换控制器、3-活塞水平倾斜测量单元、31-气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块、32-活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块、4-数据存储单元、41-数据采集模块、42-数据归纳整理模块、43-数据分类记录模块、44-历史数据记录模块、5-数据接口模块、51-仪器参数与属性设置子模块、52-倾斜角度数据输入和输出子模块、53-倾斜角度计算极限和安全控制子模块、6-报警继电器、7-PLC(DCS)、8-控制终端、9-无线传输模块、10-移动终端。
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。
请参阅图1-4，本发明实施例提供技术方案：数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，包括中央系统控制中心1和数据转换控制器2，中央系统控制中心1的输入端与数据转换控制器2的输出端连接，数据转换控制器2的输入端与活塞水平倾斜测量单元3的输出端连接，气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块31与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块32可以有效地保证设备运行在安全范围之内，可由用户自定义设定各方向活塞倾斜率数据报警值，在仪器运行过程中实时输出各方位倾斜高度值和各方位倾斜超标声光报警和外接继电器报警,中央系统控制中心1与数据存储单元4实现双向连接，数据存储单元4包括数据采集模块41、数据归纳整理模块42、数据分类记录模块43与历史数据记录模块44，数据采集模块41与中央系统控制中心1实现双向连接,数据采集模块41与数据归纳整理模块42实现双向连接，数据归纳整理模块42与数据分类记录模块43实现双向连接，并且数据归纳整理模块42与历史数据记录模块44实现双向连接,并且中央系统控制中心1与数据接口模块5实现双向连接，中央系统控制中心1的输出端与报警继电器6的输入端连接，并且报警继电器6的输出端与PLCDCS7的输入端连接，PLCDCS7的输出端与控制终端8的输入端连接，中央系统控制中心1与无线传输模块9实现双向连接，无线传输模块9使监测人员实现了移动监测，既可以通过控制终端8对活塞倾斜角度数据进行记录，同时也可以通过移动终端10对活塞的倾斜角度安全控制进行了解，并且无线传输模块9与控制终端8实现双向连接，无线传输模块9与移动终端10实现双向连接，活塞水平倾斜测量单元3包括气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块31与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块32，数据接口模块5包括仪器参数与属性设置子模块51、倾斜角度数据输入和输出子模块52与倾斜角度计算极限和安全控制子模块53,仪器参数与属性设置子模块51与倾斜角度数据输入和输出子模块52实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数，倾斜角度计算极限和安全控制子模块53与倾斜角度数据输入和输出子模块52实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息,倾斜角度数据输入和输出子模块52从调度自动化系统的前置机接收活塞倾斜角度数值，活塞倾斜角度数据的信息格式和协议与调度自动化系统所采用的信息格式和协议相同，并将活塞倾斜角度数据输出到状态数据文件中,仪器参数与属性设置子模块51通过人机交互界面允许用户对读入的活塞倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数进行设置和修改，并将修改后的活塞倾斜角度数据文件信息和设备属性参数存入存储数据文件中,同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时，通过活塞水平倾斜测量单元3中的气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块31和活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块32对活塞的水平倾斜角度进行实时监测，将采集到数据信息通过数据转换控制器2传输到中央系统控制中心1中，在数据信息进入中央系统控制中心1后，数据存储单元4内部的数据采集模块41对数据进行采集，在数据归纳整理模块42中对数据进行整合，同时利用数据分类记录模块43和历史数据记录模块44对数据信息进行记录，倾斜角度数据输入和输出子模块52从调度自动化系统的前置机接收活塞倾斜角度数值，活塞倾斜角度数据的信息格式和协议与调度自动化系统所采用的信息格式和协议相同，并将活塞倾斜角度数据输出到状态数据文件中，仪器参数与属性设置子模块51通过人机交互界面允许用户对读入的活塞倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数进行设置和修改，并将修改后的活塞倾斜角度数据文件信息和设备属性参数存入存储数据文件中，工作人员可以通过移动终端10和控制终端8对活塞水平倾斜角度进行实时监测了解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，包括中央系统控制中心(1)和数据转换控制器(2)，所述中央系统控制中心(1)的输入端与数据转换控制器(2)的输出端连接，其特征在于：所述数据转换控制器(2)的输入端与活塞水平倾斜测量单元(3)的输出端连接，所述中央系统控制中心(1)与数据存储单元(4)实现双向连接，并且中央系统控制中心(1)与数据接口模块(5)实现双向连接，所述中央系统控制中心(1)的输出端与报警继电器(6)的输入端连接，并且报警继电器(6)的输出端与PLC(DCS)(7)的输入端连接，所述PLC(DCS)(7)的输出端与控制终端(8)的输入端连接，所述中央系统控制中心(1)与无线传输模块(9)实现双向连接，并且无线传输模块(9)与控制终端(8)实现双向连接，所述无线传输模块(9)与移动终端(10)实现双向连接，所述活塞水平倾斜测量单元(3)包括气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块(31)与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块(32)，所述数据接口模块(5)包括仪器参数与属性设置子模块(51)、倾斜角度数据输入和输出子模块(52)与倾斜角度计算极限和安全控制子模块(53)。
2.根据权利要求1所述的数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，其特征在于：所述数据存储单元(4)包括数据采集模块(41)、数据归纳整理模块(42)、数据分类记录模块(43)与历史数据记录模块(44)，所述数据采集模块(41)与中央系统控制中心(1)实现双向连接。
3.根据权利要求2所述的数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，其特征在于：所述数据采集模块(41)与数据归纳整理模块(42)实现双向连接，所述数据归纳整理模块(42)与数据分类记录模块(43)实现双向连接，并且数据归纳整理模块(42)与历史数据记录模块(44)实现双向连接。
4.根据权利要求1所述的数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，其特征在于：所述气柜活塞升降过程中的动态倾斜率检测模块(31)与活塞运行过程中的各方位倾斜度实时跟踪模块(32)可以有效地保证设备运行在安全范围之内，可由用户自定义设定各方向活塞倾斜率数据报警值，在仪器运行过程中实时输出各方位倾斜高度值和各方位倾斜超标声光报警和外接继电器报警。
5.根据权利要求1所述的数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，其特征在于：所述仪器参数与属性设置子模块(51)与倾斜角度数据输入和输出子模块(52)实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数，所述倾斜角度计算极限和安全控制子模块(53)与倾斜角度数据输入和输出子模块(52)实现双向连接，并且传输倾斜角度数据文件信息。
6.根据权利要求1所述的数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，其特征在于：所述倾斜角度数据输入和输出子模块(52)从调度自动化系统的前置机接收活塞倾斜角度数值，活塞倾斜角度数据的信息格式和协议与调度自动化系统所采用的信息格式和协议相同，并将活塞倾斜角度数据输出到状态数据文件中。
7.根据权利要求1所述的数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，其特征在于：所述仪器参数与属性设置子模块(51)通过人机交互界面允许用户对读入的活塞倾斜角度数据文件信息和仪器属性参数进行设置和修改，并将修改后的活塞倾斜角度数据文件信息和设备属性参数存入存储数据文件中。
8.根据权利要求1所述的数学模型计算出的活塞倾斜漂移扭转综合安全控制系统，其特征在于：所述无线传输模块(9)使监测人员实现了移动监测，既可以通过控制终端(8)对活塞倾斜角度数据进行记录，同时也可以通过移动终端(10)对活塞的倾斜角度安全控制进行了解。
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