CN112413409A - 石油管道报警系统及石油管道监测报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石油管道报警系统及石油管道监测报警方法。其中，石油管道报警系统，石油管道报警系统包括：第一传感器组件，设置在待检测位置，以用于检测待检测位置处是否有工作人员或行人；第二传感器组件，设置在无人值守区域内，以用于检测无人值守区域内可燃气体的浓度；控制模块，与第一传感器组件和第二传感器组件均连接；通信模块，与控制模块连接；终端设备，通过通信模块与控制模块连接，当第一传感器组件检测到待检测位置处有工作人员或行人且第二传感器组件的检测值大于或等于预设浓度值时，控制模块通过通信模块向终端设备发送报警信号。本发明解决了现有技术中监测手段的监测效率较低，实时性较差，且监测精度较低的问题。

Description

石油管道报警系统及石油管道监测报警方法

技术领域

本发明涉及石油管道安全预警技术领域，具体而言，涉及一种石油管道报警系统及石油管道监测报警方法。

背景技术

目前，在石油管道使用过程中，存在由于管道占压、腐蚀及老化引起管道泄漏的现象，导致石油管道内的可燃气体发生泄漏而引起爆炸。

在现有技术中，关于石油管道泄漏的监测手段有人工嗅觉探测，人工仪表巡查、固定式可燃气体报警等。然而，上述监测手段的监测效率较低，实时性较差，且监测精度较低，不能够满足监测需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种石油管道报警系统及石油管道监测报警方法，以解决现有技术中监测手段的监测效率较低，实时性较差，且监测精度较低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种石油管道报警系统，应用于无人值守区域，石油管道报警系统包括：第一传感器组件，设置在待检测位置，以用于检测待检测位置处是否有工作人员或行人；第二传感器组件，设置在无人值守区域内，以用于检测无人值守区域内可燃气体的浓度；控制模块，与第一传感器组件和第二传感器组件均连接，第一传感器组件和/或第二传感器组件将检测结果传输给控制模块；通信模块，与控制模块连接；终端设备，通过通信模块与控制模块连接，当第一传感器组件检测到待检测位置处有工作人员或行人且第二传感器组件的检测值大于或等于预设浓度值时，控制模块通过通信模块向终端设备发送报警信号。

进一步地，当第二传感器组件的检测值大于或等于预设浓度值，且第一传感器组件检测到工作人员或行人在待检测位置的滞留时间大于或等于预设时间值时，控制模块通过通信模块向终端设备发送报警信号。

进一步地，石油管道报警系统还包括：信号处理模块，与控制模块、第一传感器组件及第二传感器组件均连接，信号处理模块对第二传感器组件和/或第一传感器组件的检测值进行滤波和/或信号放大，以通过信号处理模块获取滞留时间。

进一步地，石油管道报警系统还包括：电源模块，与第一传感器组件、第二传感器组件、控制模块、通信模块及信号处理模块连接，以对第一传感器组件、第二传感器组件、控制模块、通信模块及信号处理模块供电。

进一步地，通信模块为GSM通信模块。

进一步地，第一传感器组件为红外线传感器。

进一步地，第一传感器组件为被动式红外线传感器。

根据本发明的另一方面，提供了一种石油管道监测报警方法，适用于上述的石油管道报警系统，石油管道监测报警方法包括：将第一传感器组件安装在待检测位置，将第二传感器组件安装在无人值守区域，当第一传感器组件检测到待检测位置处有工作人员或行人且第二传感器组件的检测值大于或等于预设浓度值时，控制模块通过通信模块向终端设备发送报警信号。

进一步地，第一传感器组件为被动式红外线传感器，当工作人员或行人处于待检测位置时，被动式红外线传感器接收到人体辐射并将检测值通过信号处理模块传输给控制模块，从信号处理模块接收到检测值开始计时并记录为第一时间t1，当工作人员或行人的滞留时间大于预设时间值时，控制模块通过通信模块向终端设备发送报警信号。

进一步地，当工作人员或行人离开待检测位置时，被动式红外线传感器接收不到人体辐射，则信号处理模块也接收不到检测值，此时记录为第二时间t2，第二时间t2与第一时间t1的时间差为滞留时间。

应用本发明的技术方案，第一传感器组件设置在待检测位置，以用于检测待检测位置处是否有工作人员或行人。第二传感器组件设置在无人值守区域内，以用于检测无人值守区域内可燃气体的浓度。当第一传感器组件检测到待检测位置处有工作人员或行人且第二传感器组件的检测值大于或等于预设浓度值时，控制模块通过通信模块向终端设备发送报警信号。这样，工作人员开启石油管道报警系统后，当第一传感器组件检测到工作人员或行人处于无人值守区域的待检测位置，且第二传感器组件检测到的可燃气体的浓度大于或等于预设浓度值时，石油管道报警系统进行报警。

与现有技术中的监测手段相比，本申请中的石油管道报警系统能够实时监测，且监测效率较高，当第一传感器组件和第二传感器组件的检测值均满足预设要求时，石油管道报警系统才进行报警，进而解决了现有技术中监测手段的监测效率较低，实时性较差，且监测精度较低的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的石油管道报警系统的实施例的结构示意图；

图2示出了图1中的石油管道报警系统的总设计框图；以及

图3示出了图1中的石油管道报警系统的报警电路的流程框图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一传感器组件；20、第二传感器组件；30、控制模块；31、复位电路；32、时钟电路；40、通信模块；50、终端设备；60、信号处理模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中监测手段的监测效率较低，实时性较差，且监测精度较低的问题，本申请提供了一种石油管道报警系统及石油管道监测报警方法。

如图1和图2所示，石油管道报警系统应用于无人值守区域，且包括第一传感器组件10、第二传感器组件20、控制模块30、通信模块40及终端设备50。其中，第一传感器组件10设置在待检测位置，以用于检测待检测位置处是否有工作人员或行人。第二传感器组件20设置在无人值守区域内，以用于检测无人值守区域内可燃气体的浓度。控制模块30与第一传感器组件10和第二传感器组件20均连接，第一传感器组件10和/或第二传感器组件20将检测结果传输给控制模块30。通信模块40与控制模块30连接。终端设备50通过通信模块40与控制模块30连接，当第一传感器组件10检测到待检测位置处有工作人员或行人且第二传感器组件20的检测值大于或等于预设浓度值时，控制模块30通过通信模块40向终端设备50发送报警信号。

应用本实施例的技术方案，工作人员开启石油管道报警系统后，当第一传感器组件10检测到工作人员或行人处于无人值守区域的待检测位置，且第二传感器组件20检测到的可燃气体的浓度大于或等于预设浓度值时，石油管道报警系统进行报警。

与现有技术中的监测手段相比，本实施例中的石油管道报警系统能够实时监测，且监测效率较高，当第一传感器组件10和第二传感器组件20的检测值均满足预设要求时，石油管道报警系统才进行报警，进而解决了现有技术中监测手段的监测效率较低，实时性较差，且监测精度较低的问题。

在本实施例中，石油管道报警系统为无人值守区域提供了安防及气体泄漏检测报警功能，且该系统可以对无人值守区域入侵报警及可燃气体浓度超高报警，实现了保障油田无人值守区域的安全防护及安全运行，且可以实现模块化及投资成本低，适合油田推广。

在本实施例中，第一传感器组件10包括两组第一传感器，两组第一传感器分别设置在无人值守区域的门和窗上。

在本实施例中，控制模块30为单片机系统。具体地，单片机系统包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括单片机、输入/输出设备以及外围应用电路等，软件部分是各种工作程序的总称。单片机系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。

在本实施例中，当第二传感器组件20的检测值大于或等于预设浓度值，且第一传感器组件10检测到工作人员或行人在待检测位置的滞留时间大于或等于预设时间值时，控制模块30通过通信模块40向终端设备50发送报警信号。这样，当工作人员或行人进入无人值守区域，且意识后走出无人值守区域时(滞留时间小于预设时间值)，石油管道报警系统不会进行报警处理，上述情况不满足报警条件。

如图2所示，石油管道报警系统还包括信号处理模块60。其中，信号处理模块60与控制模块30、第一传感器组件10及第二传感器组件20均连接，信号处理模块60对第二传感器组件20的检测值进行滤波和信号放大，以通过信号处理模块60获取滞留时间。这样，信号处理模块60一方面对第二传感器组件20及第一传感器组件10的检测值进行滤波和信号放大，进而保证控制模块30能够获取到该检测值；另一方面用于分析计算工作人员或行人在待检测位置的滞留时间，实现自动化监测。

具体地，当第二传感器组件20的检测值大于或等于预设浓度值，且工作人员或行人在待检测位置处的滞留时间大于或等于预设时间值时，控制模块30通信模块40向终端设备50发送报警信号，以提醒终端用户，终端用户进行语音警告或当面劝离。

在本实施例中，石油管道报警系统还包括电源模块。其中，电源模块与第一传感器组件10、第二传感器组件20、控制模块30、通信模块40及信号处理模块60连接，以对第一传感器组件10、第二传感器组件20、控制模块30、通信模块40及信号处理模块60供电。这样，电源模块为石油管道报警系统供电，以确保第一传感器组件10、第二传感器组件20、控制模块30、通信模块40及信号处理模块60能够正常使用。

可选地，电源模块为电池。上述设置使得石油管道报警系统的安装位置较为灵活，提升了使用体验。

在本实施例中，通信模块40为GSM通信模块40。这样，当第二传感器组件20的检测值大于或等于预设浓度值，且工作人员或行人在待检测位置处的滞留时间大于或等于预设时间值时，控制模块30通过串行通信接口向GSM通信模块40发送控制指令，则GSM通信模块40向终端设备50发送短信息，以对终端设备50使用者进行短信提醒，进而实现报警。

需要说明的是，通信模块40的类型不限于此。可选地，通信模块40为GPRS通信模块。

在本实施例中，第一传感器组件10为红外线传感器。这样，当有工作人员或行人处于待检测位置时，红外线传感器以非接触形式检测出工作人员或行人辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出给信号处理模块60，信号处理模块60对该电压信号进行滤波、放大后传输给控制模块30。其中，从信号处理模块60接收到电压信号时开始计时，当工作人员或行人在待检测位置的滞留时间大于或等于预设时间值时，控制模块30通过通信模块40向终端设备50发送报警信号。

在本实施例中，第一传感器组件10为被动式红外线传感器。这样，被动式红外线传感器不会发射红外线，当无人值守区域内没有移动的人体等目标时，被动式红外线传感器接收到的红外热辐射能量不会发生变化或变化量较小；当工作人员或行人进入无人值守区域内处于待检测位置处时，就会造成红外热辐射能量的变化，被动式红外线传感器将接收到的红外热辐射能量的变化转换为相应的电信号，经由信号处理模块60处理后，传输给控制模块30，控制模块30通过通信模块40向终端设备50发送报警信号。

本申请还提供了一种石油管道监测报警方法，适用于上述的石油管道报警系统，石油管道监测报警方法包括：将第一传感器组件10安装在待检测位置，将第二传感器组件20安装在无人值守区域，当第一传感器组件10检测到待检测位置处有工作人员或行人且第二传感器组件20的检测值大于或等于预设浓度值时，控制模块30通过通信模块40向终端设备50发送报警信号。

在本实施例中，第一传感器组件10为被动式红外线传感器，当工作人员或行人处于待检测位置时，被动式红外线传感器接收到人体辐射并将检测值通过信号处理模块60传输给控制模块30，从信号处理模块60接收到检测值开始计时并记录为第一时间t1，当工作人员或行人的滞留时间大于预设时间值时，控制模块30通过通信模块40向终端设备50发送报警信号。

在本实施例中，当工作人员或行人离开待检测位置时，被动式红外线传感器接收不到人体辐射，则信号处理模块60也接收不到检测值，此时记录为第二时间t2，第二时间t2与第一时间t1的时间差为滞留时间。

如图3所示，报警电路由单片机的P2.0端完成，高电平有效。当P2.0输出高电平时，NPN三极管导通，以驱动通信模块40发送防盗报警信号。

如图2所示，石油管道报警系统的单片机系统还包括复位电路31和时钟电路32。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

工作人员开启石油管道报警系统后，当第一传感器组件检测到工作人员或行人处于无人值守区域的待检测位置，且第二传感器组件检测到的可燃气体的浓度大于或等于预设浓度值时，石油管道报警系统进行报警。

与现有技术中的监测手段相比，本申请中的石油管道报警系统能够实时监测，且监测效率较高，当第一传感器组件和第二传感器组件的检测值均满足预设要求时，石油管道报警系统才进行报警，进而解决了现有技术中监测手段的监测效率较低，实时性较差，且监测精度较低的问题。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石油管道报警系统，应用于无人值守区域，其特征在于，所述石油管道报警系统包括：

第一传感器组件(10)，设置在待检测位置，以用于检测所述待检测位置处是否有工作人员或行人；

第二传感器组件(20)，设置在所述无人值守区域内，以用于检测所述无人值守区域内可燃气体的浓度；

控制模块(30)，与所述第一传感器组件(10)和所述第二传感器组件(20)均连接，所述第一传感器组件(10)和/或所述第二传感器组件(20)将检测结果传输给所述控制模块(30)；

通信模块(40)，与所述控制模块(30)连接；

终端设备(50)，通过所述通信模块(40)与所述控制模块(30)连接，当所述第一传感器组件(10)检测到所述待检测位置处有工作人员或行人且所述第二传感器组件(20)的检测值大于或等于预设浓度值时，所述控制模块(30)通过所述通信模块(40)向所述终端设备(50)发送报警信号。

2.根据权利要求1所述的石油管道报警系统，其特征在于，当所述第二传感器组件(20)的检测值大于或等于所述预设浓度值，且所述第一传感器组件(10)检测到工作人员或行人在所述待检测位置的滞留时间大于或等于预设时间值时，所述控制模块(30)通过所述通信模块(40)向所述终端设备(50)发送报警信号。

3.根据权利要求2所述的石油管道报警系统，其特征在于，所述石油管道报警系统还包括：

信号处理模块(60)，与所述控制模块(30)、所述第一传感器组件(10)及所述第二传感器组件(20)均连接，所述信号处理模块(60)对所述第二传感器组件(20)和/或所述第一传感器组件(10)的检测值进行滤波和/或信号放大，以通过所述信号处理模块(60)获取所述滞留时间。

4.根据权利要求3所述的石油管道报警系统，其特征在于，所述石油管道报警系统还包括：

电源模块，与所述第一传感器组件(10)、所述第二传感器组件(20)、所述控制模块(30)、所述通信模块(40)及所述信号处理模块(60)连接，以对所述第一传感器组件(10)、所述第二传感器组件(20)、所述控制模块(30)、所述通信模块(40)及所述信号处理模块(60)供电。

5.根据权利要求1所述的石油管道报警系统，其特征在于，所述通信模块(40)为GSM通信模块(40)。

6.根据权利要求1所述的石油管道报警系统，其特征在于，所述第一传感器组件(10)为红外线传感器。

7.根据权利要求1所述的石油管道报警系统，其特征在于，所述第一传感器组件(10)为被动式红外线传感器。

8.一种石油管道监测报警方法，适用于权利要求1至7中任一项所述的石油管道报警系统，其特征在于，所述石油管道监测报警方法包括：

将第一传感器组件(10)安装在待检测位置，将第二传感器组件(20)安装在无人值守区域，当所述第一传感器组件(10)检测到所述待检测位置处有工作人员或行人且所述第二传感器组件(20)的检测值大于或等于预设浓度值时，控制模块(30)通过通信模块(40)向终端设备(50)发送报警信号。

9.根据权利要求8所述的石油管道监测报警方法，其特征在于，所述第一传感器组件(10)为被动式红外线传感器，当工作人员或行人处于所述待检测位置时，所述被动式红外线传感器接收到人体辐射并将检测值通过信号处理模块(60)传输给所述控制模块(30)，从所述信号处理模块(60)接收到所述检测值开始计时并记录为第一时间t1，当所述工作人员或所述行人的滞留时间大于预设时间值时，所述控制模块(30)通过所述通信模块(40)向所述终端设备(50)发送报警信号。

10.根据权利要求9所述的石油管道监测报警方法，其特征在于，当所述工作人员或所述行人离开所述待检测位置时，所述被动式红外线传感器接收不到人体辐射，则所述信号处理模块(60)也接收不到所述检测值，此时记录为第二时间t2，所述第二时间t2与所述第一时间t1的时间差为所述滞留时间。

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