CN112319347A - 一种罐式车辆监测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罐式车辆监测器，包括液位探杆、自动关阀控制器、车载插座、到位监测装置和报警器，所述液位探杆、自动关阀控制器、车载插座、到位监测装置均通过电缆线与控制器相连接；液位探杆包括安装于罐车顶部的高液位探杆和安装于罐车底部位置的低液位探杆，自动关阀控制器安装于罐车操作箱内，到位检测装置安装在车体内的紧急切断阀上，并与罐车操作箱内的气控组合开关相连，实时监测实时监测紧急切断阀的关闭与开启，并通过报警器语音播报；该罐式车辆监测器具有分仓显示功能，若其中任意仓位的高低液位探杆发生故障，可通过灯光指示及语音播报，便于维修，检测；并且紧急切断阀到位监测功能，危险系数低，安全可靠。

Description

一种罐式车辆监测器

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种油品、化工品装卸及运输过程中，能够实时监测罐车液位、液位探杆状态、紧急切断阀状态，并通过灯光语音显示状态的罐式车辆监测器。

背景技术

根据安全环保的要求，我国底装油罐车已基本全都安装防溢流探杆和紧急切断阀，并且要求司机在装卸结束后，必须关闭紧急切断阀。目前油罐车上防溢探杆会有失效情况，司机去油库装油时存在因探杆失效无法装油或探杆失效导致罐车溢油的危险情况的产生。对于多仓罐车来说，由于探杆较多，当其中某一探杆发生故障时，需逐一检测各仓位探杆的状态，操作工程复杂且危险。由于无法立刻准确的判断故障探杆所在仓位，影响工作效率，加重工作负担。

当罐车装卸完毕后，紧急切断阀需由人工手动关闭。这样会存在，人为疏忽导致紧急切断阀未及时关闭，使得罐车行驶过程中存在极大安全隐患。且尚未有良好的紧急切断阀到位检测装置，没有提示紧急切断阀到位与否的报警装置。若罐车装车过多，虽未达到报警位置，但当长时间遇到高温环境时，罐内介质膨胀，没过高液位探杆，若此时没有实时检测设备，则无法及时发现问题，会导致罐内介质溢出，导致危险事故的发生。

现有油罐车基本未安装低液位探杆，卸车时，无法观察罐内介质是否卸车完毕。若卸车尚留存介质，则再次进行装车作业时，由于装车无法判定罐车内是否有存留介质，因此极易引发溢油事故。现有高液位探杆基本为五线制接线法，对于多仓罐车来说，安装繁琐，线束过多，容易混淆。现有低液位探杆也存在，安装繁琐，线束过多，容易混淆的现象，且低液位探杆的密封方式，也存在很大问题，由于长期置于油液环境中，极易导致油液侵入探杆内部，导致探杆功能受损。

现有带仓位显示的插座：只能显示高液位状态，局限性大；安全性不高，不符合防爆要求；内部空间受限，接线复杂；可现实仓位探杆状态，但无法实时检测。现有紧急切断阀基本不能独自实现自我关闭、自我检测的功能，需要辅助设备，关闭并检测紧急切断阀状态。现有能够自动关闭并检测紧急切断阀状态的装置基本都是检测到罐车起动速度后，连锁关闭紧急切断阀。现有几种类型：一、使用GPS测速法，GPS不但价格昂贵更主要的是GPS必须要搜索到卫星，检测到信号才能工作，才能测出罐车的速度，并不能即时关闭紧急切断阀，存在罐车上路的安全隐患。二、陀螺仪模拟车速，使用麻烦，存在很多干扰情况，陀螺仪是检测加速度来模拟车速的，在车辆振动时，存在不稳定的情况，干扰正常的装卸车作业。三、雷达测速，成本高，精度低，使用不可靠。

现有紧急切断阀到位监测连接罐车车体的速度信号，安装连线非常复杂，安装一台设备需耗时大大增加，且必须车体专修人员才能施工作业，而且拆装后，车辆不再享受保修政策，现有危险品装卸及运输领域的安全设备存在以下不足：无法对高低液位实时监测；高低液位探杆连线复杂，不易操作；基本没有对多仓液位进行实时分仓检测；无法确认紧急切断阀是否关闭到位；各部分属于独立设备，没有系统处理方式。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，利用监测、显示设备并结合实时监测、安全检测的实际需要，提供一种能够实时监测罐车液位、紧急切断阀状态，并通过灯光语音显示状态的装置。

本发明提供了一种罐式车辆监测器，包括液位探杆、自动关阀控制器、车载插座、到位监测装置和报警器，所述液位探杆、自动关阀控制器、车载插座、到位监测装置均通过电缆线与控制器相连接；所述液位探杆包括安装于罐车顶部的高液位探杆和安装于罐车底部位置的低液位探杆；所述自动关阀控制器安装于罐车操作箱内，通过外接电缆线实现与安装于罐车操作箱外侧的控制器信号联通，并通过气管实现与安装于罐车操作箱内的气控组合开关连通；所述报警器安装于驾驶室内部，并且报警器内部设有无线信号接收装置，所述报警器通过无线信号接收装置与控制器相连通；所述到位检测装置安装在车体内的紧急切断阀上，与罐车操作箱内的气控组合开关相连，实时监测紧急切断阀的关闭与开启，并通过报警器语音播报。

进一步的，所述液位探杆通过两线制与五线制接线方式与罐车操作箱外侧的控制器相连接。

进一步的，所述液位探杆为防溢流探杆，包括棱镜、信号灯、护管、电路板和探杆头，所述护管与探杆头螺纹连接；所述棱镜位于探杆头内部，所述信号灯位于棱镜平面上且信号灯与电路板焊接，所述电路板连接五色线，并且所述电路板设置于所述护管内部，所述五色线伸出护管与控制器相连。

进一步的，所述自动关阀控制器包括接线口、进气口、出气口和检测口，接线口通过电缆线与控制器相连接，所述出气口通过气管与罐车操作箱内的气控开关连接，通过控制气控开关的通断，来实现紧急切断阀的开关。

进一步的，所述出气口包括出气口Ⅰ和出气口Ⅱ，并且所述出气口Ⅰ通过气管与气控组合开关的进气口相连接，所述出气口Ⅱ通过气管与气控组合开关的回气口相连接。

进一步的，所述到位监测装置包括设置在外壳外侧的出线口，内部设有探针和固定在探针顶端的环形磁铁、检测电路板以及设置在外侧底部的气路接口，所述出线口与控制器相连接，所述气路接口连接气控组合开关。

进一步的，所述报警器安装于罐车驾驶室内部包括无线信号接收装置、指示灯，电源接口和按钮，所述，指示灯设有五个。

进一步的，所述控制器设有接口，所述接口包括高液位探杆接口、低液位探杆接口、车载插座接口、自动关阀接口和到位检测装置接口和电源接口，并且所述接口连接相应的探杆和装置。

与现有技术相比，本发明的优点和技术效果是：

1、本发明具有实时监测功能，可实时反映各仓位的高低液位探杆的状态，以及紧急切断阀的状态，低液位探杆可检测罐内是否有残液，防止卸车不完善。高液位探杆，防止装车溢油，提高装卸车及运输的安全性能，方便日常维护、检修；两线制高液位探杆，两线制低液位探杆，可不分正负极，采用并联接线方式与控制器相连接，探杆响应时间≤1s。操作简单方便，反应灵敏并且本发明可连接特制两线制探杆与市场通用五线制探杆，并且最多可同时连接8根高液位探杆、8根低液位探杆，能满足绝大多数油罐车的需求，适应范围广。

2、本发明的配套设备，自动关阀控制器符合GB7258-2017标准规定，当车辆开始启动时，若紧急切断阀没有关闭，可实现自动关闭紧急切断阀功能、具有控制器灯光指示功能，以及驾驶室语音播报功能；通过无线传输技术，将位于操作箱位置的控制器与位于驾驶室的报警装置相连接，不通过电缆连接，方便车辆检修时需将车头与车体分开的情况。

3、本发明具有分仓显示功能，若其中任意仓位的高低液位探杆发生故障，可通过灯光指示及语音播报，确定具体是那一仓位的哪一探杆发生故障，便于维修，检测；并且采用隔爆设计，且安装于操作箱外围，危险系数低，安全可靠。

4、本发明具有紧急切断阀到位监测功能，若紧急切断阀未关闭，或关闭不紧密的情况下，控制器会有灯光及语音报警提示。

附图说明

图1为本发明所述的装有监控器的罐式车辆整体结构示意图。

图2为本发明所述液位探杆的结构示意图。

图3为本发明所述自动关阀控制器的内部结构示意图。

图4为本发明所述车载插座的正面结构示意图。

图5为本发明所述到位监测装置的结构示意图。

图6为本发明所述报警器的正面结构示意图。

图7为本发明所述控制器的整体结构示意图。

图中：100、液位探杆；101、棱镜；102、信号灯；103、护管；104、电路板；105、探杆头；110、高液位探杆；120、低液位探杆；

200、自动关阀控制器；210、接线口；220、进气口；230、出气口；231、出气口Ⅰ；232、出气口Ⅱ；240、检测口；

300、车载插座；301、接线口；

400、紧急切断阀；410、到位检测装置；411、出线口；412、探针；413、环形磁铁；414、检测电路板；415、气路接口；416、外壳；

500、报警器；510、电源接口；520、指示灯；530、无线信号接收装置；540、按钮；

600、控制器；610、高液位探杆接口；620、低液位探杆接口；630、车载插座接口；640、自动关阀接口；650、到位监测装置接口；660、电源接口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步详细的说明。

实施例1

一种罐式车辆监测器，如图1所示包括液位探杆100、自动关阀控制器200、车载插座300、到位监测装置410和报警器500，所述液位探杆100、自动关阀控制器200、车载插座300、到位监测装置410均通过电缆线与控制器600相连接；所述液位探杆100包括安装于底装罐车的罐车顶部的高液位探杆110和安装于底装罐车的罐车底部位置的低液位探杆120，所述自动关阀控制器200安装于罐车操作箱内，通过外接电缆线实现与安装于罐车操作箱外侧的控制器600信号联通，通过气管实现与安装于罐车操作箱内的气控组合开关连通，所述报警器500安装于驾驶室内部，并且报警器500内部设有无线信号接收装置530。

该检测器为危化品装卸及运输过程中的实时监测装置，通过与外接设备(监控设备)连接高液位探杆110与低液位探杆120，可实时分仓监测罐车内的高低液位探杆120状态，通过外接设备(监控设备)连接紧急切断阀400，可实时监测紧急切断阀400状态，并能在装卸完成后，通过自动关阀控制器200，实现自动关闭紧急切断阀400。同时可通过无线传输设备，将控制器600检测到的设备状态，与驾驶室报警装置相连接，实时语音播报具体情况。

高低液位探杆120分别安装于罐车的顶部与底部，通过两线制接线或五线制接线方式与控制器600相连接，位于罐车的顶部和底部，能实时监测罐车内的液位状态，及探杆是否正常的状态，并能通过控制器600灯光显示状态。具体的安装方式为：所述高液位探杆110，安装于底装罐车的罐车顶部位置。其作用是：检测罐车内液位是否到达坐高警戒位置，起到防止罐车介质加多，溢油的情况。并发出状态信号；低液位探杆120，安装于底装罐车的罐车底部位置。其作用是：检测罐车内液位是否到达最低警戒位置，用来确定卸车是否充分，可确认罐车内是否有卸载残留液，并发出状态信号。当罐车装车前，观察控制器600显示面板，若需装车仓位对应低液位探杆120，显示绿灯则表示此仓位无残留液体，若显示黄灯则表示此仓位存在残留液体，需注意装车量的设定。同时根据灯的颜色可以直观的了解到卸车时，车内的液位状态。装车过程中，观察控制器600显示面板，若需装车仓位对应高液位探杆110，显示绿灯则表示此仓位介质尚未到达警戒状态，若显示红灯，则表示此仓位介质已到达警戒状态，需马上停泵关阀，停止装车作业，防止装车介质溢出。同时若正常状态下，某一根探杆发出报警信号，可根据面板显示的报警仓位，找到对应探杆进行检修。

具体的来说：如图2所示所述液位探杆100为防溢流探杆，包括棱镜101、信号灯102、护管103、电路板104、探杆头105，所述棱镜101位于探杆头105内部，棱镜101前端为圆锥体结构,信号灯102位于棱镜101平面上，且信号灯102与电路板104焊接；所述护管103为圆柱形空心结构，所述护管103一端设置螺纹，所述护管103的螺纹结构与所述探杆头105螺纹连接，所述电路板104设置于所述护管103内部，并且所述电路板104连接五色线；所述五色线伸出护管103与控制器600相连。电路板104驱动信号灯102发出信号，信号经过棱镜101反射回另一个信号灯102，当棱镜101位于空气中时，信号接收正常。当棱镜101位于液体介质中时信号经过棱镜101时，会发生折射，信号回到接收信号灯102时，信号变弱，发出报警信号。根据回收信号的容量的变化来确定罐车内液面位置，是否到达警戒位置。

自动关阀控制器200(图3)，安装于操作箱内，通过外接电缆线实现与控制器600信号联通。其作用是：通过控制罐车操作箱的气控组合开关，实现自动关闭紧急切断阀400的功能，并同时输出状态信号。自动关阀控制器200与罐车操作箱内的气控开关连接，通过控制气控开关的通断，来实现紧急切断阀400的开关。当开始装卸车时，需将驾驶室内的报警器500开关打到手动状态，此时紧急切断阀400需要手动打开与关闭。当装卸车完毕后，若司机未关闭紧急切断阀400，则驾驶室内的报警器500会发出语音报警，此时驾驶员可以下车手动关闭紧急切断阀400，也可直接将报警器500的开关打到自动的状态，此时自动关阀控制器200装置则会自动关闭紧急切断阀400。

具体的来说：所述自动关阀控制器200包括接线口301、进气口220、出气口230和检测口240，接线口301通过电缆线与控制器600相连接，实现供电及信号传输、控制。罐车气源通过气管与自动关阀控制器200进气口220相连接，出气口230包括出气口Ⅰ231和出气口Ⅱ232，出气口Ⅰ231通过气管与气控组合开关的进气口相连接，出气口Ⅱ232通过气管与气控组合开关回气口相连接，检测口240通过气管与气控组合开关检测口240相连接。装卸油时，气控组合开关打开，紧急切断阀400打开，检测口240检测到有气压信号，通过电缆线输出信号给控制器600，此时控制器600显示紧急切断阀400未关闭，发出报警信号，当装卸油结束后，此时当司机启动车辆，控制器600检测到紧急切断阀400未关闭，则发出手动关闭紧急切断阀400提示音，此时司机可通过，手动关闭气控组合开关来关闭紧急切断阀400，也可直接将驾驶室报警盒按钮540打到自动模式，此时控制器600直接控制自动关阀控制器200，转换气路，自动关闭气控组合开关，以此来实现紧急切断阀400自动关闭的功能。

车载插座300(图4)，通过电缆线与控制器600相连接。其作用是：通过控制器600将罐车众多高低液位探杆120信号集成，输出给车载插座300，以方便实现，罐车装油时，油库安全设备的插头电缆组件获取探杆状态信号，控制器600将高低液位探杆120信号整合成一个状态，输出给车载插座300。当装卸车时，油库安全设备通过插头电缆组件与车载插座300相连接，实现探杆与油库安全设备连接，若装车介质没过顶装探杆，则会输出报警信号，通过车载插座300以及与其相连的插头电缆组件，使得油库安全设备做出停泵关阀的动作，以确保装卸车的安全，所述油库安全设备的插头电缆组件是接收电信号的组件，直接与控制器600相连接，通过控制器600将信号整合成一个信号，转给车载插座300，然后通过与车载插座300相连的插头电缆组件将信号传输给现场安装控制器600。

到位监测装置410(图5)，整个罐车配备1-8个仓位(图1)，每个仓位底部均安装有紧急切断阀400，每个紧急切断阀400配备一个单独的到位监测装置410，所述到位监测装置410，位于罐车底部，能将紧急切断阀400的实时状态通过电缆线传输给控制器600，控制器600通过灯光颜色反应实时状态；将所有信号与控制器600相连接，实现紧急切断阀400分仓到位检测。能实时反映紧急切断阀400的关闭与开启状态，能通过驾驶室报警器500语音播报，到位监测装置410，独立安装与紧急切断阀400配套，可检测每一仓位的紧急切断阀400的开关状态，并输出状态信号给控制器600。

具体的来说：所述到位监测装置的具体结构为外侧进气口220和出气口230，出线口411、探针412、环形磁铁413、检测电路板414、气路接口415、外壳416，出线口411与控制器600相连接，以此来传输信号。探针412，与外壳416通过螺纹连接，外壳416通过螺纹与紧急切断阀400相连接，检测电路板414放置于探针412内，环形磁铁413固定于探针412顶端部分。当通过气路接口415，的通断，实现环形磁铁413的前后移动，当环形磁铁413接近检测电路板414时，电路板104检测到磁铁信号，认为滚紧急切断阀400关闭到位，若环形磁铁413未到达检测电路板414附近位置，检测不到磁铁信号，则认为，紧急切断阀400未关闭到位，控制器600与到位监测装置通过电缆线，实时传输信号，实时监控。

报警器500(图6)，安装于驾驶室内部。从驾驶室内取电，留有上传信号接口，内有无线信号接收装置530，报警器500有五个状态指示灯520，并配备有语音播报功能，该功能具体通过硬件与软件的配合实现语音播报功能，具体过程为:通过外接电源供电，通过无线接收与控制器600的无线发射相匹配，达到无线信号传输的功能，通过五个状态指示灯520指示，高液位、低液位、自动关阀控制器200、通讯状态、紧急切断阀400到位检测状态。

控制器600(图7)，安装于罐车操作箱外侧，从罐车取电，所述控制器设有接口，所述接口包括高液位探杆接口610、低液位探杆接口620、车载插座接口630、自动关阀接口640和到位检测装置接口650和电源接口660，并且所述接口连接依次可接入高液位探杆110、低液位探杆120、车载插座300、自动关阀控制器200、到位监测装置。控制器600内部有灯光状态显示功能、无线通讯发射设备。其作用是：处理接入的多种信号，能通过灯光状态，分仓显示各仓位的高低液位探杆120状态，及紧急切断阀400状态。同时将所有探杆状态信号整合输出，方便与现有油库装卸车设备相连接。并通过无线通讯设备发出外接设备的状态信号。

工作原理：1、罐车高液位探杆110与低液位探杆120通过两线制与五线制接线方式，与罐车操作箱外侧的控制器600相连接。控制器600显示面板通过灯光状态的转换，显示高低液位探杆120的实时状态；2、控制器600集成探杆信号，传输给位于操作箱的车载插座300，以便于装卸车时，油库安全设备的插头电缆组件获取探杆状态信号；3、自动关阀控制器200与控制器600相连接，控制器600给自动关阀控制器200供电，自动关阀控制器200能在车辆启动时，没有关闭紧急切断阀400的情况下，手动或自动关闭紧急切断阀400；4、紧急切断阀400的到位检测装置410是通过动作关系，直接检测紧急切断阀400的状态，是处于打开还是闭合状态，并将信号传输给控制器600，检测紧急切断阀是否关阀到位。5、控制器600将所有信号进行处理、分析，将信号状态通过无线通讯功能，传输到位于驾驶室内的报警器500；6、报警器500通过接受控制器600发出的信号，显示罐车的高液位探杆110、低液位探杆120、自动关阀控制器200、紧急切断阀400到位状态。并同时伴有语音提示功能。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (8)

1.一种罐式车辆监测器，包括液位探杆、自动关阀控制器、车载插座、到位监测装置和报警器，其特征在于：所述液位探杆、自动关阀控制器、车载插座、到位监测装置均通过电缆线与控制器相连接；所述液位探杆包括安装于罐车顶部的高液位探杆和安装于罐车底部位置的低液位探杆；所述自动关阀控制器安装于罐车操作箱内，通过外接电缆线实现与安装于罐车操作箱外侧的控制器信号联通，并通过气管实现与安装于罐车操作箱内的气控组合开关连通；所述报警器安装于驾驶室内部，并且报警器内部设有无线信号接收装置，所述报警器通过无线信号接收装置与控制器相连通；所述到位检测装置安装在车体内的紧急切断阀上，与罐车操作箱内的气控组合开关相连，实时监测紧急切断阀的关闭与开启，并通过报警器语音播报。

2.根据权利要求1所述的一种罐式车辆监测器，其特征在于：所述液位探杆通过两线制与五线制接线方式与罐车操作箱外侧的控制器相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种罐式车辆监测器，其特征在于：所述液位探杆为防溢流探杆，包括棱镜、信号灯、护管、电路板和探杆头，所述护管与探杆头螺纹连接；所述棱镜位于探杆头内部，所述信号灯位于棱镜平面上且信号灯与电路板焊接，所述电路板连接五色线，并且所述电路板设置于所述护管内部，所述五色线伸出护管与控制器相连。

4.根据权利要求1所述的一种罐式车辆监测器，其特征在于：所述自动关阀控制器包括接线口、进气口、出气口和检测口，接线口通过电缆线与控制器相连接，所述出气口通过气管与罐车操作箱内的气控开关连接，通过控制气控开关的通断，来实现紧急切断阀的开关。

5.根据权利要求4所述的一种罐式车辆监测器，其特征在于：所述出气口包括出气口Ⅰ和出气口Ⅱ，并且所述出气口Ⅰ通过气管与气控组合开关的进气口相连接，所述出气口Ⅱ通过气管与气控组合开关的回气口相连接。

6.根据权利要求1所述的一种罐式车辆监测器，其特征在于：所述到位监测装置包括设置在外壳外侧的出线口，内部设有探针和固定在探针顶端的环形磁铁、检测电路板以及设置在外侧底部的气路接口，所述出线口与控制器相连接，所述气路接口连接气控组合开关。

7.根据权利要求1所述的一种罐式车辆监测器，其特征在于：所述报警器安装于罐车驾驶室内部包括无线信号接收装置、指示灯，电源接口和按钮，所述，指示灯设有五个。

8.根据权利要求1所述的一种罐式车辆监测器，其特征在于：所述控制器设有接口，所述接口包括高液位探杆接口、低液位探杆接口、车载插座接口、自动关阀接口和到位检测装置接口和电源接口，并且所述接口连接相应的探杆和装置。

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