CN111649183B - 一种紧急脱离系统 - Google Patents

一种紧急脱离系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111649183B
CN111649183B CN202010385979.4A CN202010385979A CN111649183B CN 111649183 B CN111649183 B CN 111649183B CN 202010385979 A CN202010385979 A CN 202010385979A CN 111649183 B CN111649183 B CN 111649183B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
oil cylinder
emergency
cylinder
separation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010385979.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111649183A (zh
Inventor
苗增
周鑫华
刘志成
姚贵昌
顾曙光
邵彦山
吴海龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
716th Research Institute of CSIC
Original Assignee
716th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 716th Research Institute of CSIC filed Critical 716th Research Institute of CSIC
Priority to CN202010385979.4A priority Critical patent/CN111649183B/zh
Publication of CN111649183A publication Critical patent/CN111649183A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111649183B publication Critical patent/CN111649183B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/62—Couplings of the quick-acting type pneumatically or hydraulically actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/022—Installations or systems with accumulators used as an emergency power source, e.g. in case of pump failure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/20—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors controlling several interacting or sequentially-operating members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/22—Synchronisation of the movement of two or more servomotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/07—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors in distinct sequence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/21—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge
    • F15B2211/212—Systems with pressure sources other than pumps, e.g. with a pyrotechnical charge the pressure sources being accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/78—Control of multiple output members
    • F15B2211/782—Concurrent control, e.g. synchronisation of two or more actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/78—Control of multiple output members
    • F15B2211/783—Sequential control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/037—Quick connecting means, e.g. couplings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种紧急脱离系统，包括：紧急脱离装置，包括待脱离的两部件；数据采集模块，用于采集两部件各自所依附装置的运行数据，并通过数据传输模块传输至数据分析处理模块；数据分析处理模块，用于判定所依附装置是否出现工作异常故障及其故障等级，并触发预警模块工作；预警模块，用于触发紧急脱离控制装置工作；紧急脱离控制装置，用于控制紧急脱离装置执行紧急脱离动作；显示模块、数据上传模块，分别用于对其他模块自身的状态以及处理结果信息进行上传和显示。本发明紧急脱离系统，可根据不同的工况要求，实现紧急脱离装置所依附装置进行快速、安全、可靠的紧急脱离作业，同时满足不同紧急状况的工作响应，确保所依附装置作业过程安全。

Description

一种紧急脱离系统
技术领域
本发明属于智能装卸领域，具体涉及紧急脱离技术领域，特别涉及一种紧急脱离系统。
背景技术
在原油、汽油、轻油、天然气(LNG、LPG)等化石燃料输送船与陆地上的储藏罐之间装载或卸载化石燃料的情况下，通常会使用装载臂。为了防止在将装载臂连接在LMG 运输船的LNG配管的歧管上而进行装载或卸载的过程中，在发生因阵风/海流等所引起的油轮的急剧移动、地震或海啸的袭来、火灾等意外的紧急事态情况下装载臂发生破损, 在装载臂上需装备紧急脱离系统。
目前的船用紧急脱离系统仅仅着重于实现脱离的装置，而对于实现脱离的整个闭环控制系统很少研究，一个稳定完善的紧急脱离系统才能更好的保证脱离动作安全有效的执行。此外，现有的系统仅能满足单一的紧急脱离作业，不能根据报警级别进行不同的响应处理，无法满足不同的工况要求，适应性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于船用装卸臂的紧急脱离系统，以完成LNG槽船与接收站管道快速、安全、可靠的紧急脱离，同时能满足不同紧急状况的工作响应。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种紧急脱离系统，所述系统包括：紧急脱离装置、数据采集模块、数据传输模块、数据分析处理模块、预警模块、紧急脱离控制装置、显示模块以及数据上传模块；
所述紧急脱离装置，包括活动连接的第一部件和第二部件；
所述数据采集模块，用于采集所述第一部件和第二部件分别依附的第一装置和第二装置的运行数据；
所述数据传输模块，用于将所述运行数据传输至数据分析处理模块；
所述数据分析处理模块，用于对所述运行数据进行分析处理，判定第一装置、第二装置是否出现工作异常故障以及所属故障等级，并发送相应等级的故障指令触发预警模块工作；
所述预警模块，用于根据接收到的故障指令等级发送相应等级的紧急脱离报警指令至紧急脱离控制装置；
所述紧急脱离控制装置，用于根据接收到的紧急脱离报警指令控制所述紧急脱离装置执行对应等级的紧急脱离动作；
所述显示模块，用于显示其他模块自身的状态信息以及处理结果信息；
所述数据上传模块，用于将其他模块自身的状态信息以及处理结果信息上传至客户端，实现对紧急脱离系统的远程控制与监控。
进一步地，所述紧急脱离控制装置包括：单向阀、第一换向阀、双向平衡阀、驱动油缸、脱离油缸、第二换向阀、第三换向阀以及第四换向阀；
所述驱动油缸、脱离油缸均为液压动力执行机构，其中，驱动油缸中缸杆伸缩运动实现第一部件打开或关闭，以打开或关闭第一部件对外的通道；脱离油缸中缸杆伸缩运动实现第一部件和第二部件关闭及两部件相分离；
所述单向阀，设置于压力油源P的进口处，具有单向截止功能，压力油源P通过单向阀给液压控制系统供油，反向则截止；
所述第一换向阀，在紧急脱离装置所依附装置处于正常作业即预警模块无报警时，用于保证驱动油缸保持原位无动作；在预警模块处于一级报警状态或一级报警状态解除时，用于控制驱动油缸的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭或打开；
所述双向平衡阀，设置于第一换向阀与驱动油缸的大、小腔液压回路之间，用于实现驱动油缸大、小腔液压回路锁止或开启；
所述第二换向阀，设置于第四换向阀与脱离油缸的大腔液压回路之间，用于开启或关闭紧急脱离装置的一级和或二级脱离作业；
所述第三换向阀，在预警模块处于一级报警状态，紧急脱离装置执行一级脱离作业时，用于控制驱动油缸的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭；在预警模块解除一级报警状态，紧急脱离装置一级脱离作业关闭时，不对驱动油缸进行操作，用于保证驱动油缸保持工作位置不变；
所述第四换向阀，在预警模块处于二级报警状态，紧急脱离装置在一级脱离作业的基础上执行二级脱离作业时，用于控制脱离油缸的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件、第二部件关闭并使两部件相分离；在紧急脱离装置二级脱离作业结束或关闭时，用于控制脱离油缸的缸杆恢复初始状态。
进一步地，所述紧急脱离控制装置还包括蓄能器，作为应急动力源，在压力油源P缺失时给液压控制系统供油；该蓄能器中的油由压力油源P提供，且在单向阀的作用下蓄能器不泄露。
进一步地，所述第一换向阀用于保证驱动油缸保持原位无动作，以及用于控制驱动油缸的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭或打开，具体实现为：在紧急脱离装置所依附装置处于正常作业时，第一换向阀使得驱动油缸的大腔、小腔相连通，驱动油缸无动作；在预警模块处于一级报警状态时，驱动油缸的大腔与系统回油T相连，液压油源 P通过第一换向阀作用于驱动油缸的小腔，驱动油缸的缸杆进行缩回运动，驱动第一部件关闭；在一级报警状态解除时，驱动油缸的小腔与系统回油T相连，液压油源P通过第一换向阀作用于驱动油缸的大腔，驱动油缸的缸杆进行伸出运动，驱动第一部件打开。
进一步地，所述第一换向阀具体采用三位四通电比例换向阀，且其中位机能为Y型；所述第二换向阀采用手动换向阀。
进一步地，所述第三换向阀用于控制驱动油缸的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭，以及用于保证驱动油缸保持工作位置不变，具体实现为：第三换向阀设置于驱动油缸的大腔与系统回油T之间，在紧急脱离装置执行一级脱离作业时，系统回油T通过第三换向阀与驱动油缸的大腔连通，驱动油缸的缸杆进行缩回运动，驱动第一部件关闭；在紧急脱离装置一级脱离作业关闭时，系统回油T与驱动油缸的大腔通过第三换向阀隔离。
进一步地，所述第四换向阀用于控制脱离油缸的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件、第二部件关闭并使两部件相脱离，以及用于控制脱离油缸的缸杆恢复初始状态，具体实现为：在一级脱离作业的基础上执行二级脱离作业时，压力油源P通过第四换向阀、第二换向阀作用于脱离油缸的大腔，脱离油缸的缸杆进行伸出运动，驱动第一部件、第二部件关闭以及两部件相分离；在紧急脱离装置二级脱离作业结束或关闭时，压力油源P 通过第四换向阀作用于脱离油缸的小腔，脱离油缸的缸杆进行缩回运动。
进一步地，所述紧急脱离装置包括低温上球阀、低温下球阀、阀门抱箍；所述低温上球阀上固定有驱动固定架，所述脱离油缸、驱动油缸均固定在驱动固定架上；所述脱离油缸上设有上推杆，上推杆的下部设有下推杆；所述低温上球阀和低温下球阀之间设有断开法兰密封圈，所述低温上球阀固定有抱箍支架，两个阀门抱箍的一端均通过转轴与抱箍支架相连，另一端用过夹紧杆相连；所述上推杆和下推杆背部均固接有推杆；所述低温上球阀和低温下球阀上各设有一个旋转摇杆；两个旋转摇杆分别与低温上球阀和低温下球阀的阀芯转轴相连；所述驱动油缸通过转轴与上端旋转摇杆的一端相连；所述上推杆和下推杆背部均固接有推杆；上下旋转摇杆分别与上下推杆下端接触；所述上推杆与下推杆之间设有推动夹紧杆的推块；所述预警模块进入一级报警时，所述驱动油缸工作驱动低温上球阀关闭，报警解除后，驱动低温上球阀打开；所述预警模块由一级报警进入二级报警时，脱离油缸进一步驱动低温下球阀关闭，并推动夹紧杆将阀门抱箍打开；所述预警模块直接进入二级报警时，所述脱离油缸、驱动油缸同时工作，驱动低温上球阀、低温下球阀同时关闭，并推动夹紧杆将阀门抱箍打开。
进一步地，所述紧急脱离装置还包括上阀阀位传感器、下阀阀位传感器，上阀阀位传感器安装在上端的旋转摇杆上，用于检测低温上球阀的开关状态；所述下阀阀位传感器设置在驱动固定架上，用于通过检测推杆的位置检测低温下球阀的开关状态。
进一步地，所述紧急脱离装置还包括脱离信号传感器，所述脱离信号传感器设置在阀门抱箍另一端内侧，用于检测两个阀门抱箍的开合状态。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)整个系统为一个完整的闭环系统，提高了紧急脱离作业的实时性、安全性、可靠性和稳定性；2)整个系统能实现多级预警和多级紧急脱离，实现不同级别的紧急状态响应，有利于系统逐级控制，避免了不必要的资源、经济损失，提高了码头的安全性和工作效率；3)能够实现系统的远程控制和监控，进一步提高了系统的可操作性和安全性；4)整个紧急脱离系统，能够根据响应装卸臂的工作范围和外部环境，实现机械到位联锁和电气联锁；5)紧急脱离控制装置中采用手动启动的液压系统，能够降低虚警率，进一步提高安全性和可靠性。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为一个实施例中紧急脱离系统结构框图。
图2为一个实施例中紧急脱离装置的结构轴测图。
图3为一个实施例中紧急脱离装置的结构正视图。
图4为一个实施例中紧急脱离装置去除上、下连杆的正面爆炸图。
图5为一个实施例中紧急脱离装置上连杆与上端旋转摇杆接触放大图。
图6为一个实施例中紧急脱离控制装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，结合图1，提供了一种适用于船用装卸臂的紧急脱离系统，所述系统包括：紧急脱离装置、数据采集模块、数据传输模块、数据分析处理模块、预警模块、紧急脱离控制装置、显示模块以及数据上传模块；
所述紧急脱离装置，包括活动连接的第一部件和第二部件；
所述数据采集模块，用于采集所述第一部件和第二部件分别依附的第一装置和第二装置的运行数据；
这里，针对船用装卸臂，第一部件和第二部件分别安装在装卸臂(可以视为第一装置)和船上(可以视为第二装置)。进一步地，针对船用输油作业，装卸臂油管道与第一部件对接，船上的油管道与第二部件对接，两部件各自对外的通道打开且相互对接，能实现两处油管道的对接，进而实现输油作业。
这里，运行数据包括所有能直接反映或隐射第一装置、第二装置是否出现故障的数据。
所述数据传输模块，用于将所述运行数据传输至数据分析处理模块；
这里，数据传输可以采用有线传输，也可以采用无线传输(蓝牙、局域网等等)。优选为后者。
所述数据分析处理模块，用于对所述运行数据进行分析处理，判定第一装置、第二装置是否出现工作异常故障以及所属故障等级，并发送相应等级的故障指令触发预警模块工作；
这里，分析处理可以包括数据滤波(去除明显不可靠数据等)，数据分类(将反映第一装置或第二装置同一运行状态的数据归为一起，或者将反映装置上某一具体部件状态信息的数据归为一起)，以及根据采集的运行数据计算描述各装置运行状态或各装置上各部件运行状态的各指标值。
这里，判定第一装置、第二装置是否出现工作异常故障以及所属故障等级，可以包括：比较所述指标值与该指标值对应的自定义预设的运行状态安全范围，若指标值位于所述运行状态安全范围内，表示没有出现工作异常故障，否则表示出现工作异常故障，之后根据指标值超出所述运行状态安全范围的程度量值设定故障等级(例如：量值超过第一预设阈值，设定故障等级为一级故障，量值超过第二预设阈值，设定故障等级为二级故障......以此类推)。这里，可以根据实际需求设定故障等级的数目，以及故障等级所表示故障程度的高低(例如可以认为一级故障等级低于二级故障等级，这样可以设定第一预设阈值小于第二预设阈值)。
所述预警模块，用于根据接收到的故障指令等级发送相应等级的紧急脱离报警指令至紧急脱离控制装置；
所述紧急脱离控制装置，用于根据接收到的紧急脱离报警指令控制所述紧急脱离装置执行对应等级的紧急脱离动作；
所述显示模块，用于显示其他模块自身的状态信息以及处理结果信息；
这里，自身的状态信息包括：自身工作是否出现异常等；
处理结果信息包括：所述数据采集模块采集到的运行数据，所述数据分析处理模块获得的故障信息，所述预警模块实现的预警信息，所述紧急脱离控制装置的控制信息，所述紧急脱离装置的脱离状态信息，以及所述数据上传模块是否上传成功等状态信息，等等。根据实际需求可以无限扩充。
所述数据上传模块，用于将其他模块自身的状态信息以及处理结果信息上传至客户端，实现对紧急脱离系统的远程控制与监控。
这里，客户端可以为移动设备客户端、计算机客户端或者云端等等。
这里，上传方式可以采用有线传输，也可以采用无线传输(蓝牙、局域网等等)。优选为后者。
进一步地，在其中一个实施例中，上述紧急脱离控制装置包括：单向阀21、第一换向阀23、双向平衡阀24、驱动油缸11、脱离油缸10、第二换向阀27、第三换向阀28 以及第四换向阀29；
所述驱动油缸11、脱离油缸10均为液压动力执行机构，其中，驱动油缸11中缸杆伸缩运动实现第一部件打开或关闭，以打开或关闭第一部件对外的通道；脱离油缸10 中缸杆伸缩运动实现第一部件和第二部件关闭及两部件相分离；
所述单向阀21，设置于压力油源P的进口处，具有单向截止功能，压力油源P通过单向阀21给液压控制系统供油，反向则截止；
所述第一换向阀23，在紧急脱离装置所依附装置处于正常作业即预警模块无报警时，用于保证驱动油缸11保持原位无动作；在预警模块处于一级报警状态或一级报警状态解除时，用于控制驱动油缸11的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭或打开；
这里，所依附装置为船用装卸臂。
所述双向平衡阀24，设置于第一换向阀23与驱动油缸11的大、小腔液压回路之间，用于实现驱动油缸11大、小腔液压回路锁止或开启；
这里，锁止表示保证驱动油缸11保持原位无动作，由此第一部件可以可靠地保持在原来工作状态；开启表示驱动油缸11的缸杆进行伸缩运动。
这里，采用双向平衡阀24能自动调节阀芯的开度，保持驱动油缸11运动过程平稳无冲击，有效缓解装卸臂管道在输送液体时，第一部件突然关闭或打开时的液体冲击对结构件造成的损伤。
这里，双向平衡阀24可以替换为双向液压锁和单向调速阀组的组合，其中双向液压锁，设置于第一换向阀23与驱动油缸11的大、小腔液压回路之间，用于实现驱动油缸11大、小腔液压回路锁止或开启；单向调速阀组，包括至少一个单向调速阀，安装于驱动油缸11的大、小腔液压回路上，用于调节进入驱动油缸11的液压油流量，进而控制驱动油缸11的运动速度。这种方式虽然与双向平衡阀24能实现近乎相同的效果，但使得系统结构较复杂。
所述第二换向阀27，设置于第四换向阀29与脱离油缸10的大腔液压回路之间，用于开启或关闭紧急脱离装置的一级和或二级脱离作业；
所述第三换向阀28，在预警模块处于一级报警状态，紧急脱离装置执行一级脱离作业时，用于控制驱动油缸11的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭；在预警模块解除一级报警状态，紧急脱离装置一级脱离作业关闭时，不对驱动油缸11进行操作，用于保证驱动油缸11保持工作位置不变；
所述第四换向阀29，在预警模块处于二级报警状态，紧急脱离装置在一级脱离作业的基础上执行二级脱离作业时，用于控制脱离油缸10的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件、第二部件关闭并使两部件相分离；在紧急脱离装置二级脱离作业结束或关闭时，用于控制脱离油缸10的缸杆恢复初始状态。
这里，令脱离油缸10的缸杆恢复初始状态，能够避免其在脱离时发生干涉，避免装卸臂损坏等险情发生。
采用本实施例的方案，通过不同报警状态实现不同的响应工况，可以根据状态改善变化，让控制系统返回工作状态，提高控制系统可逆操作性，在二级报警时关闭两部件并实现紧急脱离装置的分离作业，有利于系统逐级控制，避免了不必要的经济损失，提高了码头的安全性和工作效率。
进一步地，在其中一个实施例中，所述紧急脱离控制装置还包括蓄能器22，作为应急动力源，在压力油源P缺失时给液压控制系统供油；该蓄能器22中的油由压力油源 P提供，且在单向阀21的作用下蓄能器22不泄露。
这里，压力油源P一部分作用于第一换向阀23的P口待命，一部分给蓄能器22供油。当压力油源P不供应时，由于单向阀21的单向截止功能，保证蓄能器22的压力油不会泄露掉，始终充满油，且第一换向阀的P口始终保持压力油。
采用本实施例的方案，在压力油源P缺失时给液压控制系统供油，能够保证动力源时刻存在，进而保证系统能够持续稳定可靠的工作，且在单向阀的作用下蓄能器不泄油，降低了液压站频繁启动为蓄能器补油的频率，延长了各部件的工作寿命。
进一步地，在其中一个实施例中，所述第一换向阀23用于保证驱动油缸11保持原位无动作，以及用于控制驱动油缸11的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭或打开，具体实现为：在紧急脱离装置所依附装置处于正常作业时，第一换向阀23使得驱动油缸11的大腔、小腔相连通，驱动油缸11无动作；在预警模块处于一级报警状态时，驱动油缸11的大腔与系统回油T相连，液压油源P通过第一换向阀23作用于驱动油缸 11的小腔，驱动油缸11的缸杆进行缩回运动，驱动第一部件关闭；在一级报警状态解除时，驱动油缸11的小腔与系统回油T相连，液压油源P通过第一换向阀23作用于驱动油缸11的大腔，驱动油缸11的缸杆进行伸出运动，驱动第一部件打开。
进一步可选地，在其中一个实施例中，上述第一换向阀23具体采用三位四通电比例换向阀，且其中位机能为Y型。在预警模块处于一级报警状态或一级报警状态解除时，液压控制系统发出控制信号给第一换向阀23，由该阀控制驱动油缸11的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭或打开。
进一步可选地，在其中一个实施例中，上述第一换向阀23具体采用三位四通电磁换向阀，且其中位机能为Y型。
进一步优选地，在其中一个实施例中，上述第二换向阀27采用手动换向阀。
这里，采用手动换向阀能够降低虚警率，进一步提高安全性和可靠性，紧急脱离装置的脱离作业需要经过人工确认后手动开启，这能避免在出现误报警时，全自动化系统自动触发紧急脱离装置的脱离作业，造成不必要的损失；也能避免因误动作而发生脱离事故。
这里，第二换向阀27也可以采用电磁换向阀，但是其虚警率会相对高一些，具体见上述分析。
进一步可选地，在其中一个实施例中，上述第二换向阀27采用二位两通手动换向阀，在关闭紧急脱离装置的脱离作业时，二位两通手动换向阀所处的工作位为单向导通，液压压力油只能从脱离油缸10的大腔流出，反向则截止。
这里，工作位为单向导通，能保证装卸臂在正常操作时，紧急脱离装置不会因误动作而发生脱离事故。
进一步地，在其中一个实施例中，所述第三换向阀28用于控制驱动油缸11的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭，以及用于保证驱动油缸11保持工作位置不变，具体实现为：第三换向阀28设置于驱动油缸11的大腔与系统回油T之间，在紧急脱离装置执行一级脱离作业时，系统回油T通过第三换向阀28与驱动油缸11的大腔连通，驱动油缸11的缸杆进行缩回运动，驱动第一部件关闭；在紧急脱离装置一级脱离作业关闭时，系统回油T与驱动油缸11的大腔通过第三换向阀28隔离。
进一步可选地，在其中一个实施例中，上述第三换向阀28具体采用液控换向阀，其控制油口K与脱离油缸10的大腔液压回路连通。
进一步可选地，在其中一个实施例中，上述第三换向阀28上也可采用电磁换向阀，通过紧急装置脱离作业控制信号控制。
进一步可选地，在其中一个实施例中，上述第三换向阀28采用二位二通电磁换向阀。
进一步地，在其中一个实施例中，所述第四换向阀29用于控制脱离油缸10的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件、第二部件关闭并使两部件相脱离，以及用于控制脱离油缸10的缸杆恢复初始状态，具体实现为：在一级脱离作业的基础上执行二级脱离作业时，压力油源P通过第四换向阀29、第二换向阀27作用于脱离油缸10的大腔，脱离油缸10的缸杆进行伸出运动，驱动第一部件、第二部件关闭以及两部件相分离；在紧急脱离装置二级脱离作业结束或关闭时，压力油源P通过第四换向阀29作用于脱离油缸10的小腔，脱离油缸10的缸杆进行缩回运动。
这里，脱离油缸10的缸杆进行伸出运动，驱动第一部件关闭的实现方式可以为：若上述驱动油缸11的缸杆没有将第一部件完全关闭到位，脱离油缸10的缸杆会驱动第一部件的凸轮机构实现驱动油缸11的缸杆进一步回缩，实现第一部件完全关闭。
这里，脱离油缸10的缸杆进行伸出运动，驱动第二部件关闭的实现方式可以为：脱离油缸10的缸杆通过连杆机构驱动第二部件关闭。
这里，脱离油缸10的缸杆进行伸出运动，驱动两部件相分离的实现方式可以为：脱离油缸10的缸杆通过连杆机构驱动连接两部件的装置打开，实现两部件分离，第一部件留在装卸臂上，第二部件留在船上。
采用本实施例的方案，脱离作业时，紧急脱离装置中的第一部件和第二部件可同时关闭并相互脱离，且紧急脱离后脱离油缸的缸杆在压力油作用下回缩，避免脱离时发生干涉；驱动油缸与脱离油缸机构上存在锁止关系，即在第一部件和第二部件未关闭前，脱离油缸缸杆是无法伸出驱动两部件分离的，机械结构上避免了脱离油缸的误动作。
进一步可选地，在其中一个实施例中，上述第四换向阀29采用二位四通电磁换向阀。
进一步地，在其中一个实施例中，结合图2至图5，所述紧急脱离装置包括低温上球阀1、低温下球阀2、阀门抱箍5；
所述低温上球阀1和低温下球阀2之间设有断开法兰密封圈3，低温上球阀1安装于LNG船用装卸臂上，下球阀2安装于LNG接收站上；所述低温上球阀1固定有抱箍支架4，两个阀门抱箍5的一端均通过转轴与抱箍支架4相连，两个阀门抱箍5将两个球阀间的断开法兰密封圈3夹紧，两个阀门抱箍5的另一端通过夹紧杆6相连；所述夹紧杆6一端通过转轴与其中一个阀门抱箍5相连，另一端从另一个阀门抱箍5的底部插槽插入，同时通过夹紧螺母7固定，再通过锁紧螺母8进一步紧固；所述低温上球阀1 上固定有驱动固定架12，所述脱离油缸10、驱动油缸11均固定在驱动固定架12上；所述脱离油缸10上设有上推杆13，上推杆13的下部设有下推杆14；所述上推杆13和下推杆14背部均固接有推杆13-1；所述低温上球阀1和低温下球阀2上各设有一个旋转摇杆17；两个旋转摇杆17分别与低温上球阀1和低温下球阀2的阀芯转轴15相连；所述驱动油缸11通过转轴与上端旋转摇杆17的一端相连；所述上端旋转摇杆17的另一端与上端推杆13-1下端接触；所述下端旋转摇杆17与下端推杆13-1下端接触；所述上推杆13与下推杆14之间设有推块18，所述推块18用于在驱动油缸11下行时推动夹紧杆6。上端推杆13-1与上端旋转摇杆17接触连接，形成避位空间，当驱动油缸11驱动上端旋转摇杆17转动时，上端旋转摇杆17另一端可在可在上端推杆13-1下端自由向下旋转，不会与上推杆13干涉。当脱离油缸10下行时，上推杆13可通过上端推杆 13-1推动上端旋转摇杆17转动。
所述推块18可与上推杆13固接，也可与下推杆14固接；与上推杆13固接时，推块18下端与下推杆14上端接触连接，与下推杆14固接时，推块18上端与上推杆13 接触连接。
进一步地，在其中一个实施例中，紧急脱离装置还包括上阀阀位传感器、下阀阀位传感器和脱离信号传感器，上阀阀位传感器安装在上端的旋转摇杆17上，用于单独检测低温上球阀1的开关状态，通过在两旋转极限位置安装感应电磁阀来实现检测；下阀阀位传感器安装于驱动固定架12上，通过在推杆极限位置安装感应电磁阀来实现检测推杆的位置，达到检测低温下球阀2的开关状态。脱离信号传感器设置在阀门抱箍5另一端内侧，用于检测两个阀门抱箍5的开合状态，来实现脱离信号的反馈；
进一步地，在其中一个实施例中，所述夹紧杆6上设有剪切销9，剪切销9插入夹紧杆6与另一个阀门抱箍5，剪切销作为夹紧杆6的防脱落部件，防止夹紧杆6在正常运行阶段的脱落，在分离作业时，通过推块18推动夹紧杆6可将剪切销9剪断。
进一步地，在其中一个实施例中，所述下端的旋转摇杆17与低温下球阀2阀体之间还设有断开螺柱16，断开螺柱16用于低温下球阀2的位置限制，达到防止误操作的作用，当紧急状态下打开低温下球阀2时，下端的旋转摇杆17转动实现断开螺柱16的切断。
作为一种具体示例，针对图2所示的紧急脱离装置，提供了一种紧急脱离控制装置如图6所示，包括：
单向阀21：单向阀21安装在液压控制系统的液压油源的进口上，具有单向截止的功能，外部液压油P通过单向阀21给紧急脱离装置液压控制系统供油，反向则截止。外部液压油P一部分作用于电磁换向阀的P口待命，一部分给蓄能器22供油。当外部液压油P不供应时，由于单向阀的单向截止功能，保证蓄能器22的压力油不会泄露掉，电磁换向阀的P口始终保持压力油；
蓄能器22：蓄能器22作为应急动力源，具有存储液压压力油的功能。装卸臂正常工作时，液压系统中的压力油P一部分供应给蓄能器22作为应急动力源，确保在液压油源P缺失时，液压控制系统仍然有应急动力源保证紧急脱离可靠工作；
三位四通电比例换向阀23：三位四通电比例换向阀23是紧急脱离装置中驱动油缸11的液压控制元件。如图6所示位置，液压压力油源作用于三位四通电比例换向阀23 的P口，三位四通电比例换向阀的阀芯处于中位，此时，该电磁阀的A、B口卸荷，驱动油缸11保持原位无动作。当三位四通电比例换向阀23左侧电磁铁得电，阀芯处于左位时，液压油P作用于驱动油缸11的大腔，驱动油缸11的缸杆做伸出运动，驱动紧急脱离装置的上球阀打开。当三位四通电比例换向阀23右侧电磁铁得电，阀芯处于右位时，液压油P作用于驱动油缸11的小腔，驱动油缸11的缸杆做缩回运动，驱动紧急脱离装置的上球阀关闭。
双向平衡阀24：双向平衡阀24安装于三位四通电比例换向阀23与驱动油缸11的大、小腔液压回路之间。当三位四通电比例换向阀23无动作，即阀芯处于中位卸荷状态时，双向平衡阀24能实现驱动液压缸大、小腔液压回路锁止，保证紧急脱离装置的上球阀可以可靠地保持在原来工作状态。当三位四通电比例换向阀23处于工作位置时，双向平衡阀24能自动调节阀芯的开度，保持驱动油缸11运动过程平稳无冲击，有效缓解装卸臂管道在输送液体时，球阀突然关闭或打开时的液体冲击对结构件造成的损伤。
驱动油缸11：驱动油缸11是液压动力执行机构，当液压控制系统发出控制信号时，通过驱动油缸11的缸杆伸缩运动来实现紧急脱离装置上球阀的打开或关闭。
脱离油缸10：脱离油缸10是液压动力执行机构，其主要实现紧急脱离装置球阀关闭及上、下球阀脱离。装卸臂正常工作时，如图6所示状态，脱离油缸10的小腔与液压油源P连通，大腔与回油T连通，脱离油缸10的缸杆处于缩回状态。只有当脱离油缸10的大腔有液压压力油时，紧急脱离装置才会启动脱离动作。
换向阀27：优选地，所述换向阀27采用采用手动换向阀能够降低虚警率，进一步提高安全性和可靠性，紧急脱离装置的脱离作业需要经过人工确认后手动开启，这能避免在出现误报警时，全自动化系统自动触发紧急脱离装置的脱离作业，造成不必要的损失；也能避免因误动作而发生脱离事故。换向阀27也可以采用电磁换向阀，但是其虚警率会相对高一些。
手动换向阀27是一款带摩擦定位的二位两通手动换向阀，图6所示位置，手动换向阀27阀芯处于左位，由于左位阀芯具有单向导通的功能，此时液压压力油只能从通过手动换向阀27的A’口流向A口，反向则截止。这保证了装卸臂在正常操作时，紧急脱离装置不会应误动作而发生脱离事故。当船用装卸臂与船舶对接后，出现紧急情况时，推动手动换向阀27的手柄，手动换向阀27阀芯切换至右位工作，此时，手动换向阀27 的A’口与A口自由导通，紧急脱离装置中脱离油缸10的功能启动，可实现紧急脱离装置的脱离作业。
液控换向阀28：液控换向阀28安装于驱动油缸11的大腔与系统回油T之间，其控制油口K与脱离油缸10的大腔回路连接。图6所示状态，液控换向阀28的阀芯处于左位状态，其油口1和2截止，驱动油缸11的大腔油路处于截止状态，此时驱动油缸 11能保持工作位置不变。当需要实现紧急脱离动作时，压力油作用脱离油缸10的大腔，该压力油也同时作用于液控换向阀的8的液控口K，推动液控换向阀28阀芯换向至右位，此时驱动油缸11的大腔油路通过液控换向阀的1、2口与回油回路T连通。脱离油缸10的缸杆伸出，驱动油缸11的缸杆回缩，上下球阀关闭。通过驱动上下球阀关闭，上下球阀抱箍打开，实现紧急脱离装置中的上、下球阀脱离，从而实现装卸臂与船舶的分离。
二位四通电磁换向阀29：二位四通电磁换向阀29主要控制液压控制系统中脱离油缸10的运动。当装卸臂正常工作时，二位四通电磁换向阀29失电，处于图6所示工作状态(阀芯右位)时，压力油源P通过二位四通电磁换向阀29作用于脱离油缸10的小腔，脱离油缸10的缸杆处于缩回状态。当装卸臂需要紧急脱离时，二位四通电磁换向阀29得电，阀芯处于左位，此时，压力油源P通过二位四通电磁换向阀29作用于脱离油缸10的大腔，脱离油缸10的缸杆伸出，实现紧急脱离装置的球阀关闭及分离动作。
该示例的工作原理如下：
液压油源P通过单向阀21为紧急脱离装置的液压控制系统提供液压动力源。压力油源P经过单向阀21后，分别作用于蓄能器22、三位四通电比例换向阀23和二位四通电磁换向阀29的P口，由于单向阀21的单向截止功能，蓄能器2中始终充满有压力油，可为紧急脱离装置提供应急动力源，在紧急脱离情况下，快速驱动紧急脱离装置中的液压执行机构运动。船用装卸臂正常作业时，三位四通电比例换向阀23阀芯处于中位，驱动油缸11无动作，保持原工作状态。液压压力油源通过二位四通电磁换向阀29 的右位，作用于脱离油缸10的小腔，使脱离油缸10的缸杆保持缩回状态。当船用装卸臂处于一级报警状态时，三位四通电比例换向阀23的右侧电磁铁得电，阀芯处于右位工作，压力油通过三位四通电比例换向阀23的P-A、双向平衡阀24的左侧通道进入驱动油缸11的小腔，在液压压力油的作用下，驱动油缸11的缸杆回缩，驱动紧急脱离装置的上球阀关闭。若船用装卸臂的一级报警状态解除，则三位四通电比例换向阀23的左侧电磁铁得电，阀芯处于左位工作，液压压力油通过三位四通电比例换向阀23的P-B、双向平衡阀24的右侧通道进入驱动油缸11的大腔，在液压油的作用下，驱动油缸11 的缸杆伸出，驱动紧急脱离装置的上球阀打开，船用装卸臂恢复正常工作状态。若船用装卸臂的报警状态未解除，进入二级报警状态，需要进入紧急脱离状态时，则二位四通电磁换向阀29的电磁铁得电，阀芯处于左位工作，液压压力油通过二位四通电磁换向阀29的P-B后，一部分作用于液控换向阀28的控制口K，使液控换向阀28的阀芯换向至右位工作，驱动油缸11的大腔与系统回油T连通；一部分经过手动换向阀27的 A-A’(此时，手动换向阀27处于图6的右位工况)，作用于脱离油缸10的大腔，在液压压力油的作用下，脱离油缸10的缸杆伸出，驱动紧急脱离装置的上、下球阀关闭，并打开上、下球阀间的阀门抱箍5，使紧急脱离装置的上、下球阀分离(上球阀部分留在装卸臂上，下球阀部分留在船上)。紧急脱离完成后，二位四通电磁换向阀29的电磁铁失电，脱离油缸10的缸杆在压力油的作用下自动缩回，避免脱离时发生干涉。从而实现船用装卸臂和船舶的紧急脱离，避免装卸臂损坏等险情的发生。
由于船用装卸臂的各关节设有编码器，所述编码器和液压系统均与PLC处理器连接，可实时监测装卸臂的工作区域，并根据装卸臂的工作区域是否超出设定工位范围进行报警处理，并根据报警等级控制液压系统的工作，实现两个油缸的不同联锁动作；
在LNG船或LNG接收站设置二氧化碳和温度传感器等火警检测设备，并将检测信号发送给PLC处理器，可实时检测有火灾等紧急情况；外界的水涨、水落、漂移以及 LNG船的脱缆、超重、外部撞击等均会造成装卸臂工作姿态的变化，导致装卸臂处于非安全工作区域，将装卸臂的工作范围划分不同的工作区域，安全工作区域、超出安全工作区域但属于可接受工作区域、危险工作区域。
当装卸臂出于停靠状态以及装卸臂处于正常装卸工作状态，上下球阀的阀门均处于开启状态；当码头系统控制信号反馈报警信号或装卸臂超范围工作时，PLC处理器通过逻辑判断，实现报警级别的识别，报警识别分为预报警，一级报警，二级报警，并根据报警等级给报警装置发送信号，产生不同的报警提示(例如不同声响的蜂鸣器或不同颜色的警示灯)；
当装卸臂达到安全区域边界时，PLC处理器判别为预报警，并发出警报，提醒船岸工作人员的注意，密切关注报警动态，PLC处理器控制液压系统液压站启动，液压站处于工作状态；
当装卸臂达到可接受工作区域边界，PLC处理器判别为一级报警，发出强烈警报，提醒船岸工作人员的注意，PLC处理控制液压系统驱动驱动油缸11使上端旋转摇杆17 转动，带动低温上球阀1阀芯转动，关闭低温上球阀1，上阀阀位传感器反馈到位状态，驱动油缸11停止，此状态可进行人工判定并进行脱离。当装卸臂回到安全区域或可接受工作区域内，驱动油缸11驱动上端旋转摇杆17反向转动，带动低温上球阀1阀芯反向转动，打开低温上球阀1，上阀阀位传感器反馈到位状态，驱动油缸11停止，恢复正常工作状态。当由一级报警进入二级报警时，PLC处理控制液压系统驱动脱离油缸10 工作，使下端旋转摇杆17转动，将低温下球阀2关闭，并推开夹紧杆6使两个阀门抱箍5分离，实现低温上球阀1和低温下球阀2的分离作业。当装卸臂超出可接受工作区域边界进入危险工作区域时或出现紧急情况时，PLC处理器直接判别为二级报警，发出更强烈警报，启动自动脱离控制，PLC处理控制液压系统驱动脱离油缸10、驱动油缸 11同时工作，使上下两个旋转摇杆17同时转动，将低温上球阀1和低温下球阀2同时关闭，并推开夹紧杆6使两个阀门抱箍5分离，实现低温上球阀1和低温下球阀2的分离作业。
通过不同报警状态实现不同的响应工况，在预报警、一级报警状态时，可以根据状态改善变化，让控制系统返回工作状态，提高控制系统可逆操作性，提高了工作效率，避免了不必要的经济损失；在二级报警时关闭上下球阀并实现阀门抱箍的打开实现紧急脱离装置的分离作业，有利于系统逐级控制，分级管理，达到安全可控的目的，避免了码头在正常运行中不必要的经济损失，大大提高了码头的安全性和工作效率。
综上，本发明紧急脱离系统，可根据不同的工况要求，实现LNG槽船与接收站管道快速、安全、可靠的紧急脱离，同时满足不同紧急状况的工作响应，确保船用装卸臂作业过程安全。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种紧急脱离系统，其特征在于，所述系统包括：紧急脱离装置、数据采集模块、数据传输模块、数据分析处理模块、预警模块、紧急脱离控制装置、显示模块以及数据上传模块；
所述紧急脱离装置，包括活动连接的第一部件和第二部件；
所述数据采集模块，用于采集所述第一部件和第二部件分别依附的第一装置和第二装置的运行数据；
所述数据传输模块，用于将所述运行数据传输至数据分析处理模块；
所述数据分析处理模块，用于对所述运行数据进行分析处理，判定第一装置、第二装置是否出现工作异常故障以及所属故障等级，并发送相应等级的故障指令触发预警模块工作；
所述预警模块，用于根据接收到的故障指令等级发送相应等级的紧急脱离报警指令至紧急脱离控制装置；
所述紧急脱离控制装置，用于根据接收到的紧急脱离报警指令控制所述紧急脱离装置执行对应等级的紧急脱离动作；
所述显示模块，用于显示其他模块自身的状态信息以及处理结果信息；
所述数据上传模块，用于将其他模块自身的状态信息以及处理结果信息上传至客户端，实现对紧急脱离系统的远程控制与监控；
所述紧急脱离控制装置包括：单向阀(21)、第一换向阀(23)、双向平衡阀(24)、驱动油缸(11)、脱离油缸(10)、第二换向阀(27)、第三换向阀(28)以及第四换向阀(29)；
所述驱动油缸(11)、脱离油缸(10)均为液压动力执行机构，其中，驱动油缸(11)中缸杆伸缩运动实现第一部件打开或关闭，以打开或关闭第一部件对外的通道；脱离油缸(10)中缸杆伸缩运动实现第一部件和第二部件关闭及两部件相分离；
所述单向阀(21)，设置于压力油源P的进口处，具有单向截止功能，压力油源P通过单向阀(21)给液压控制系统供油，反向则截止；
所述第一换向阀(23)，在紧急脱离装置所依附装置处于正常作业即预警模块无报警时，用于保证驱动油缸(11)保持原位无动作；在预警模块处于一级报警状态或一级报警状态解除时，用于控制驱动油缸(11)的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭或打开；
所述双向平衡阀(24)，设置于第一换向阀(23)与驱动油缸(11)的大、小腔液压回路之间，用于实现驱动油缸(11)大、小腔液压回路锁止或开启；
所述第二换向阀(27)，设置于第四换向阀(29)与脱离油缸(10)的大腔液压回路之间，用于开启或关闭紧急脱离装置的一级和或二级脱离作业；
所述第三换向阀(28)，在预警模块处于一级报警状态，紧急脱离装置执行一级脱离作业时，用于控制驱动油缸(11)的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭；在预警模块解除一级报警状态，紧急脱离装置一级脱离作业关闭时，不对驱动油缸(11)进行操作，用于保证驱动油缸(11)保持工作位置不变；
所述第四换向阀(29)，在预警模块处于二级报警状态，紧急脱离装置在一级脱离作业的基础上执行二级脱离作业时，用于控制脱离油缸(10)的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件、第二部件关闭并使两部件相分离；在紧急脱离装置二级脱离作业结束或关闭时，用于控制脱离油缸(10)的缸杆恢复初始状态。
2.根据权利要求1所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述紧急脱离控制装置还包括蓄能器(22)，作为应急动力源，在压力油源P缺失时给液压控制系统供油；该蓄能器(22)中的油由压力油源P提供，且在单向阀(21)的作用下蓄能器(22)不泄露。
3.根据权利要求1所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述第一换向阀(23)用于保证驱动油缸(11)保持原位无动作，以及用于控制驱动油缸(11)的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭或打开，具体实现为：在紧急脱离装置所依附装置处于正常作业时，第一换向阀(23)使得驱动油缸(11)的大腔、小腔相连通，驱动油缸(11)无动作；在预警模块处于一级报警状态时，驱动油缸(11)的大腔与系统回油T相连，液压油源P通过第一换向阀(23)作用于驱动油缸(11)的小腔，驱动油缸(11)的缸杆进行缩回运动，驱动第一部件关闭；在一级报警状态解除时，驱动油缸(11)的小腔与系统回油T相连，液压油源P通过第一换向阀(23)作用于驱动油缸(11)的大腔，驱动油缸(11)的缸杆进行伸出运动，驱动第一部件打开。
4.根据权利要求1或3所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述第一换向阀(23)具体采用三位四通电比例换向阀，且其中位机能为Y型；所述第二换向阀(27)采用手动换向阀。
5.根据权利要求1所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述第三换向阀(28)用于控制驱动油缸(11)的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件关闭，以及用于保证驱动油缸(11)保持工作位置不变，具体实现为：第三换向阀(28)设置于驱动油缸(11)的大腔与系统回油T之间，在紧急脱离装置执行一级脱离作业时，系统回油T通过第三换向阀(28)与驱动油缸(11)的大腔连通，驱动油缸(11)的缸杆进行缩回运动，驱动第一部件关闭；在紧急脱离装置一级脱离作业关闭时，系统回油T与驱动油缸(11)的大腔通过第三换向阀(28)隔离。
6.根据权利要求1所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述第四换向阀(29)用于控制脱离油缸(10)的缸杆进行伸缩运动，驱动第一部件、第二部件关闭并使两部件相脱离，以及用于控制脱离油缸(10)的缸杆恢复初始状态，具体实现为：在一级脱离作业的基础上执行二级脱离作业时，压力油源P通过第四换向阀(29)、第二换向阀(27)作用于脱离油缸(10)的大腔，脱离油缸(10)的缸杆进行伸出运动，驱动第一部件、第二部件关闭以及两部件相分离；在紧急脱离装置二级脱离作业结束或关闭时，压力油源P通过第四换向阀(29)作用于脱离油缸(10)的小腔，脱离油缸(10)的缸杆进行缩回运动。
7.根据权利要求1所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述紧急脱离装置包括低温上球阀(1)、低温下球阀(2)、阀门抱箍(5)；
所述低温上球阀(1)上固定有驱动固定架(12)，所述脱离油缸(10)、驱动油缸(11)均固定在驱动固定架(12)上；所述脱离油缸(10)上设有上推杆(13)，上推杆(13)的下部设有下推杆(14)；所述低温上球阀(1)和低温下球阀(2)之间设有断开法兰密封圈(3)，所述低温上球阀(1)固定有抱箍支架(4)，两个阀门抱箍(5)的一端均通过转轴与抱箍支架(4)相连，另一端用过夹紧杆(6)相连；所述上推杆(13)和下推杆(14)背部均固接有推杆(13-1)；所述低温上球阀(1)和低温下球阀(2)上各设有一个旋转摇杆(17)；两个旋转摇杆(17)分别与低温上球阀(1)和低温下球阀(2)的阀芯转轴(15)相连；所述驱动油缸(11)通过转轴与上端旋转摇杆(17)的一端相连；上下旋转摇杆(17)分别与推杆(13-1)下端接触；所述上推杆(13)与下推杆(14)之间设有推动夹紧杆(6)的推块(18)；所述预警模块进入一级报警时，所述驱动油缸(11)工作驱动低温上球阀(1)关闭，报警解除后，驱动低温上球阀(1)打开；所述预警模块由一级报警进入二级报警时，脱离油缸(10)进一步驱动低温下球阀(2)关闭，并推动夹紧杆(6)将阀门抱箍(5)打开；所述预警模块直接进入二级报警时，所述脱离油缸(10)、驱动油缸(11)同时工作，驱动低温上球阀(1)、低温下球阀(2)同时关闭，并推动夹紧杆(6)将阀门抱箍(5)打开。
8.根据权利要求7所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述紧急脱离装置还包括上阀阀位传感器、下阀阀位传感器，上阀阀位传感器安装在上端的旋转摇杆(17)上，用于检测低温上球阀(1)的开关状态；所述下阀阀位传感器设置在驱动固定架(12)上，用于通过检测推杆的位置检测低温下球阀(2)的开关状态。
9.根据权利要求7所述的紧急脱离系统，其特征在于，所述紧急脱离装置还包括脱离信号传感器，所述脱离信号传感器设置在阀门抱箍(5)另一端内侧，用于检测两个阀门抱箍(5)的开合状态。
CN202010385979.4A 2020-05-09 2020-05-09 一种紧急脱离系统 Active CN111649183B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010385979.4A CN111649183B (zh) 2020-05-09 2020-05-09 一种紧急脱离系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010385979.4A CN111649183B (zh) 2020-05-09 2020-05-09 一种紧急脱离系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111649183A CN111649183A (zh) 2020-09-11
CN111649183B true CN111649183B (zh) 2021-08-03

Family

ID=72351999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010385979.4A Active CN111649183B (zh) 2020-05-09 2020-05-09 一种紧急脱离系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111649183B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4998560A (en) * 1988-11-09 1991-03-12 Fmc Corporation Fluid loading arm emergency disconnection system
CN102036905A (zh) * 2008-05-22 2011-04-27 Fmc技术股份有限公司 用于海上流体输送系统的控制设备
CN102395508A (zh) * 2009-04-17 2012-03-28 埃克赛勒瑞特能源有限合伙公司 Lng的码头船对船传输
US20160252203A1 (en) * 2013-09-27 2016-09-01 Oceaneering International, Inc. Rapid release emergency disconnect system utilizing a radial clamp connector
CN107667055A (zh) * 2015-04-24 2018-02-06 豪德有限公司 可展开的连接和紧急释放系统
CN108869456A (zh) * 2018-07-30 2018-11-23 中国石化销售有限公司华南分公司 一种基于电液执行机构的安全执行检测装置
CN208749724U (zh) * 2018-08-28 2019-04-16 张家港港务集团有限公司 一种港口用作业设备液压动作机构的锁定装置
CN110762293A (zh) * 2019-09-16 2020-02-07 沪东中华造船(集团)有限公司 一种加油站用输油软管支撑栏杆
CN110778546A (zh) * 2019-11-01 2020-02-11 三一汽车制造有限公司 液压控制系统、支腿装置和控制方法
CN210069090U (zh) * 2019-06-25 2020-02-14 连云港杰瑞自动化有限公司 一种船用装卸臂超低温双驱动全通径球阀紧急脱离装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020197A (ja) * 2001-07-09 2003-01-21 Aichi Corp レベリング装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4998560A (en) * 1988-11-09 1991-03-12 Fmc Corporation Fluid loading arm emergency disconnection system
CN102036905A (zh) * 2008-05-22 2011-04-27 Fmc技术股份有限公司 用于海上流体输送系统的控制设备
CN102395508A (zh) * 2009-04-17 2012-03-28 埃克赛勒瑞特能源有限合伙公司 Lng的码头船对船传输
US20160252203A1 (en) * 2013-09-27 2016-09-01 Oceaneering International, Inc. Rapid release emergency disconnect system utilizing a radial clamp connector
CN107667055A (zh) * 2015-04-24 2018-02-06 豪德有限公司 可展开的连接和紧急释放系统
CN108869456A (zh) * 2018-07-30 2018-11-23 中国石化销售有限公司华南分公司 一种基于电液执行机构的安全执行检测装置
CN208749724U (zh) * 2018-08-28 2019-04-16 张家港港务集团有限公司 一种港口用作业设备液压动作机构的锁定装置
CN210069090U (zh) * 2019-06-25 2020-02-14 连云港杰瑞自动化有限公司 一种船用装卸臂超低温双驱动全通径球阀紧急脱离装置
CN110762293A (zh) * 2019-09-16 2020-02-07 沪东中华造船(集团)有限公司 一种加油站用输油软管支撑栏杆
CN110778546A (zh) * 2019-11-01 2020-02-11 三一汽车制造有限公司 液压控制系统、支腿装置和控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
30万t级原油码头输油臂自动脱离系统研究;王钰等;《港口装卸》;20171231;第29-31页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111649183A (zh) 2020-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111550629B (zh) 适用于船用装卸臂的紧急脱离装置
CN111664354B (zh) 一种lng大口径岸基智能装卸系统
CN101268300B (zh) 紧急分离系统和包括该系统的流体装载臂
WO2007122430A1 (en) Autonomous shut-off valve system
CN210069090U (zh) 一种船用装卸臂超低温双驱动全通径球阀紧急脱离装置
CN102514695A (zh) 渔船应急无线求救示位系统
CN109703595B (zh) 一种轨道车辆双模式救援转换装置、方法及车辆
CN111649183B (zh) 一种紧急脱离系统
CN105159263A (zh) 一种智能电液执行机构自愈调控系统控制方法
CN213065036U (zh) 适用于船用装卸臂的紧急脱离装置
CN114321486A (zh) 一种流体装卸臂用紧急脱离装置
CN114104206B (zh) 一种lng海上旁靠式输送与转驳系统
CN212536275U (zh) 用于紧急脱离装置的液压控制系统
CN111550456B (zh) 用于紧急脱离装置的液压控制系统
CN112127411B (zh) 挖掘机回转控制系统、控制方法及挖掘机
CN210858667U (zh) 一种深水测试管柱安全装置复合电液井下控制系统
US10919756B2 (en) Loading assembly for conveying a pressurized gas stream and a switching system for use in a loading assembly
CN110630221A (zh) 一种深水测试管柱安全装置复合电液井下控制系统
CN201951682U (zh) 安全吊钩组件、使用安全吊钩组件的悬挂系统、用于释放安全吊钩组件的救生艇悬挂系统
CN201746567U (zh) 一种热风炉用煤气切断阀液压控制装置
US11192765B1 (en) Systems and methods for lanyard attachment detection on an aerial device
US20200378524A1 (en) Overload protection valve
CN103287998B (zh) 一种锚绞机泵站控制系统
CN110259848B (zh) 液压离合器的控制组件
CN218625652U (zh) 一种低温流体输送管用紧急脱离装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20200911

Assignee: JARI AUTOMATION Co.,Ltd. CHINA

Assignor: 716TH RESEARCH INSTITUTE OF CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY Corp.

Contract record no.: X2020980007928

Denomination of invention: An emergency disengagement system

License type: Exclusive License

Record date: 20201116

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 222001 No.18 Shenghu Road, Lianyungang City, Jiangsu Province

Patentee after: The 716th Research Institute of China Shipbuilding Corporation

Address before: 222001 No.18 Shenghu Road, Lianyungang City, Jiangsu Province

Patentee before: 716TH RESEARCH INSTITUTE OF CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY Corp.