CN112729237A - 一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，具体涉及安全控制技术领域，包括活塞，所述活塞的上表面与控制机构的下表面固定连接，所述控制机构的左侧面与环形板内壁的左侧面固定连接，所述环形板的外表面固定连接有四个滑轮。本发明通过旋转移动式，即可达到活塞多位置监测的工作，减少了激光测距传感器的使用量，降低了成本的投入，并且本系统不仅可以对活塞实现实时位置的监测，还可以在监测和可控范围的基础上实现活塞自动调整的目的，保障了活塞状态调整的实时性，降低了安全隐患的发生，同时超出可控范围，可以及时发出警报并发出援助报警的目的，使得本系统具有可靠的安全保障体系，可以满足智能化和自动化管理的需求。

Description

一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统

技术领域

本发明涉及安全控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统。

背景技术

煤气柜作为钢铁企业重要的设施之一，在贮存煤气、调节煤气管网压力、合理使用能源、减少环境污染等方面发挥着重要作用。而活塞作为煤气柜的关键部件之一，在煤气柜工作过程中，活塞的升降垂直度直接影响到煤气柜正常工作和运行安全。

活塞日常运行中的水平、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，在煤气柜工作过程中，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，将可能导致煤气泄漏，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，现有技术中一般是通过采用多个激光测距传感器对活塞的多个位置进行检测，激光测距传感器的个数越多，测量的精度也就越高，但是激光测距传感器的个数越多，购买和维护成本也会相对增加，并且现有技术中检测出活塞发生倾斜之后不能对其进行自动调节，还需要人员进入煤气柜进行调整，使得安全隐患较大。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，本发明所要解决的技术问题是：现有技术中一般是通过采用多个激光测距传感器对活塞的多个位置进行检测，激光测距传感器的个数越多，测量的精度也就越高，但是激光测距传感器的个数越多，购买和维护成本也会相对增加，并且现有技术中检测出活塞发生倾斜之后不能对其进行自动调节，还需要人员进入煤气柜进行调整，使得安全隐患较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，包括活塞，所述活塞的上表面与控制机构的下表面固定连接，所述控制机构的左侧面与环形板内壁的左侧面固定连接，所述环形板的外表面固定连接有四个滑轮，左侧所述滑轮的上表面与第一固定块的下表面固定连接，所述第一固定块的左侧面与第一激光测距传感器的右侧面固定连接，右侧所述滑轮的上表面与第二固定块的下表面固定连接。

所述第二固定块的右侧面与第二激光测距传感器的左侧面固定连接，所述环形板的上表面分别与两个第一电动推杆的底端固定连接，左侧所述第一电动推杆的右侧面与控制器的左侧面固定连接，所述第一电动推杆的顶端与第二电动推杆的下表面固定连接，所述第二电动推杆的左端与弧形板的右侧面固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述控制器包括采集单元，所述采集单元的输出端分别与第一对比模块和数据归纳整理模块的输入端电连接，所述第一对比模块的输出端与中央系统控制中心的输入端电连接，所述中央系统控制中心的输出端与马达驱动模块的输入端电连接，所述马达驱动模块可以对下达命令的执行，进而可以实现马达的驱动控制工作，所述马达驱动模块的输出端与计算分析模块的输入端电连接，所述计算分析模块的输出端与数据输出模块的输入端电连接，所述数据输出模块为传输节点，可以保障计算结果顺利输入至另一处理模块，所述数据输出模块的输出端与第二对比模块的输入端电连接，所述第二对比模块用于将所计算分析出活塞倾斜位置方向信息与可实现操控范围内数据信息进行匹配比对，匹配比对结果可以得出活塞是否处于小角度倾斜或大角度倾斜的问题，以此可供系统进行针对性解决的问题，所述第二对比模块的输出端与调节单元的输入端电连接，所述调节单元的输出端与数据存储单元的输入端电连接，所述数据存储单元可以对本系统中各项数据信息进行整理的工作，达到分类有序管理的工作，以供后续方便查看的工作，所述数据存储单元与中央系统控制中心双向电连接，所述中央系统控制中心与第二对比模块双向电连接。

作为本发明的进一步方案：所述采集单元包括第一激光测距模块和第二激光测距模块，所述第一激光测距模块和第二激光测距模块可以对活塞的位置信息进行采集的工作，从而可以实现对活塞倾斜度监测的工作，所述第一激光测距模块和第二激光测距模块的输出端与第一对比模块和数据归纳整理模块的输入端电连接，所述第一对比模块可以将所采集的活塞初始位置数据信息与正常位置数据信息进行匹配比对，通过匹配比对的结果可以得出活塞倾斜度是否变化的目的，所述数据归纳整理模块的输出端与计算分析模块的输入端电连接，所述数据归纳整理模块用于将为发采集位置移动数据信息进行整合归纳，保障数据信息的有序排列性，以此可以保障后续顺利处理的操作，所述计算分析模块可以将传输的位置移动信息进行自动计算及处理，分析得出活塞是否为前后发生倾斜或左右发生倾斜等，进而可以确定活塞的倾斜方向。

作为本发明的进一步方案：所述第二对比模块的输出端与无线传输模块的输入端电连接，所述无线传输模块可以达到通信连接的工作，进而可以保障数据进行发送的工作，所述无线传输模块的输出端分别与扬声器和终端警报模块的输入端电连接，所述扬声器可以对发送的命令信息进行执行，并发出声响进行报警提醒的目的，使得人员可以及时躲避隐患，所述终端警报通知可以接收数据信息，并对相关工作人员或救护人员发出警报通知，以此可以快速有效作出相应处理减小隐患。

作为本发明的进一步方案：所述调节单元包括两组第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块，所述第一电动推杆控制模块和第二电动推杆控制模块可以对接收的命令信息进行执行，从而可以驱动分别控制第一电动推杆和第二电动推杆进行动作，两组所述第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块的输出端与数据存储单元的输入端电连接，两组所述第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块的输入端与第二对比模块的输出端电连接。

作为本发明的进一步方案：所述中央系统控制中心的输入端与极端值输入模块的输出端电连接，所述极端值输入模块可以将在可调节活塞情况下的数值范围进行输入，以此可以提供二次比对参考点，所述数据存储单元的输入端与交互查询模块的输出端电连接，所述交互查询模块可以实现系统与人员的交互工作，帮助工作人员进行数据的查询及查看工作。

作为本发明的进一步方案：所述控制机构包括马达，所述马达的左侧面与弧形板内壁的左侧面固定连接，所述马达的输出轴固定连接有齿轮，所述齿轮与齿圈啮合，所述齿圈的下表面与活塞的上表面固定连接。

作为本发明的进一步方案：所述活塞的上表面与圆形板的下表面固定连接，所述圆形板的内表面开设有滑轨，四个所述滑轮均滑动连接在滑轨内，所述弧形板的左侧面与防滑垫的右侧面固定连接。

本发明的有益效果在于：本发明通过对活塞的初始位置进行监测，再对监测结果进行比对，得出活塞是否处于正常状态，然后即可移动式对活塞的各个位置点进行监测，并再次进行比对，以此可以达到确定活塞倾斜度是否在可控范围，若在可控范围，则可直接进行调整，若超出范围，则直接发出警报并进行及时援助报警的工作，使得本发明通过旋转移动式，即可达到活塞多位置监测的工作，减少了激光测距传感器的使用量，降低了成本的投入，并且本系统不仅可以对活塞实现实时位置的监测，还可以在监测和可控范围的基础上实现活塞自动调整的目的，保障了活塞状态调整的实时性，降低了安全隐患的发生，同时超出可控范围，可以及时发出警报并发出援助报警的目的，使得本系统具有可靠的安全保障体系，可以满足智能化和自动化管理的需求。

附图说明

图1为本发明正视的剖面结构示意图；

图2为本发明俯视的剖面结构示意图；

图3为本发明控制器内部系统的示意图；

图中：1活塞、2环形板、3控制机构、31马达、32齿轮、33齿圈、4滑轮、5滑轨、6第一固定块、7第一激光测距传感器、8圆形板、9第一电动推杆、10第二电动推杆、11弧形板、12防滑垫、13控制器、14第二激光测距传感器、15第二固定块。

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。

如图1-3所示，本发明提供了一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，包括活塞1，活塞1的上表面与控制机构3的下表面固定连接，控制机构3的左侧面与环形板2内壁的左侧面固定连接，环形板2的外表面固定连接有四个滑轮4，左侧滑轮4的上表面与第一固定块6的下表面固定连接，第一固定块6的左侧面与第一激光测距传感器7的右侧面固定连接，右侧滑轮4的上表面与第二固定块15的下表面固定连接。

第二固定块15的右侧面与第二激光测距传感器14的左侧面固定连接，环形板2的上表面分别与两个第一电动推杆9的底端固定连接，通过设置第一电动推杆9，由控制器13触发第一电动推杆9运行，使得第一电动推杆9可以控制活塞1进行角度调整的工作，保障活塞1处于水平状态，且通过自动调整可以达到及时性和安全性操作的目的，左侧第一电动推杆9的右侧面与控制器13的左侧面固定连接，第一电动推杆9的顶端与第二电动推杆10的下表面固定连接，第二电动推杆10的左端与弧形板11的右侧面固定连接，通过设置第二电动推杆10和弧形板11，由控制器13控制第二电动推杆10推动弧形板11运作，进而可以保障弧形板11抵触在器件容腔内壁，保障了整体支撑的效果，从而可以保障对活塞1角度调整工作的顺利进行。

控制器13包括采集单元，采集单元的输出端分别与第一对比模块和数据归纳整理模块的输入端电连接，第一对比模块的输出端与中央系统控制中心的输入端电连接，中央系统控制中心的输出端与马达驱动模块的输入端电连接，马达驱动模块可以对下达命令的执行，进而可以实现马达31的驱动控制工作，马达驱动模块的输出端与计算分析模块的输入端电连接，计算分析模块的输出端与数据输出模块的输入端电连接，数据输出模块为传输节点，可以保障计算结果顺利输入至另一处理模块，数据输出模块的输出端与第二对比模块的输入端电连接，第二对比模块用于将所计算分析出活塞1倾斜位置方向信息与可实现操控范围内数据信息进行匹配比对，匹配比对结果可以得出活塞1是否处于小角度倾斜或大角度倾斜的问题，以此可供系统进行针对性解决的问题，第二对比模块的输出端与调节单元的输入端电连接，调节单元的输出端与数据存储单元的输入端电连接，数据存储单元可以对本系统中各项数据信息进行整理的工作，达到分类有序管理的工作，以供后续方便查看的工作，数据存储单元与中央系统控制中心双向电连接，中央系统控制中心与第二对比模块双向电连接，通过采用双向电连接可以有效保障数据的输出或输入，使得数据信息可以实现双向传输的目的。

采集单元包括第一激光测距模块和第二激光测距模块，第一激光测距模块和第二激光测距模块可以对活塞1的位置信息进行采集的工作，从而可以实现对活塞1倾斜度监测的工作，第一激光测距模块和第二激光测距模块的输出端与第一对比模块和数据归纳整理模块的输入端电连接，第一对比模块可以将所采集的活塞1初始位置数据信息与正常位置数据信息进行匹配比对，通过匹配比对的结果可以得出活塞1倾斜度是否变化的目的，数据归纳整理模块的输出端与计算分析模块的输入端电连接，数据归纳整理模块用于将为发采集位置移动数据信息进行整合归纳，保障数据信息的有序排列性，以此可以保障后续顺利处理的操作，计算分析模块可以将传输的位置移动信息进行自动计算及处理，分析得出活塞1是否为前后发生倾斜或左右发生倾斜等，进而可以确定活塞1的倾斜方向。

第二对比模块的输出端与无线传输模块的输入端电连接，无线传输模块可以达到通信连接的工作，进而可以保障数据进行发送的工作，无线传输模块的输出端分别与扬声器和终端警报模块的输入端电连接，扬声器可以对发送的命令信息进行执行，并发出声响进行报警提醒的目的，使得人员可以及时躲避隐患，终端警报通知可以接收数据信息，并对相关工作人员或救护人员发出警报通知，以此可以快速有效作出相应处理减小隐患。

调节单元包括两组第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块，第一电动推杆控制模块和第二电动推杆控制模块可以对接收的命令信息进行执行，从而可以驱动分别控制第一电动推杆9和第二电动推杆10进行动作，两组第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块的输出端与数据存储单元的输入端电连接，两组第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块的输入端与第二对比模块的输出端电连接。

中央系统控制中心的输入端与极端值输入模块的输出端电连接，极端值输入模块可以将在可调节活塞1情况下的数值范围进行输入，以此可以提供二次比对参考点，数据存储单元的输入端与交互查询模块的输出端电连接，交互查询模块可以实现系统与人员的交互工作，帮助工作人员进行数据的查询及查看工作。

控制机构3包括马达31，马达31的左侧面与弧形板11内壁的左侧面固定连接，马达31的输出轴固定连接有齿轮32，齿轮32与齿圈33啮合，通过设置马达31、齿轮32和齿圈33，控制马达31带动齿轮32旋转，进而可以在齿圈33的作用下控制第一激光测距传感器7和第二激光测距传感器14进行环形运动的工作，进而可以达到多位置监测的工作，从而可以降低成本的投入，齿圈33的下表面与活塞1的上表面固定连接。

活塞1的上表面与圆形板8的下表面固定连接，圆形板8的内表面开设有滑轨5，四个滑轮4均滑动连接在滑轨5内，通过设置滑轮4和滑轨5，使得滑轮4可以在滑轨5内进行流畅滑动，从而可以保障弧形板11流畅运动的工作，弧形板11的左侧面与防滑垫12的右侧面固定连接，通过设置防滑垫12，使得防滑垫12可以保障与器件内腔紧密接触的工作，同时可以增大摩擦力，避免活塞1发生位置偏移的工作，并且可以保障支撑的牢固性。

本发明的工作原理为：

S1、在对活塞1进行监测时，通过同一个水平位置的第一激光测距传感器7和第二激光测距传感器14可以对活塞1的水平度进行实时监测，并将监测的数据信息发送给第一对比模块，使得数据存储单元可以将活塞1正常情况下的水平数据信息发送给中央系统控制中心，则中央系统控制中心再发送给第一对比模块，使得第一对比模块可以将监测的实时数据信息与活塞1正常情况下水平数据信息进行匹配比对，若对比结果出现偏差，得出活塞1出现倾斜的问题，则将比对结果发送给中央系统控制中心，使得中央系统控制中心将信息发送给马达驱动模块，则通过马达驱动模块可以控制马达31进行运作，使得马达31带动齿轮32转动，使得齿轮32带动在齿圈33的作用下进行环形运动；

S2、在环形运动中，第一激光测距传感器7和第二激光测距传感器14可以一并运动，使得第一激光测距传感器7和第二激光测距传感器14可以进行两点多位置监测的工作，并将监测过程中的数据实时发送给数据归纳整理模块，使得数据归纳整理模块可以对监测后的数据进行整合处理，再发送给计算分析模块，使得计算分析模块可以对运动过程中的各个监测位置点的数据进行分析计算，在分析计算过程中可以得出活塞1倾斜的方向，然后将计算出的结果信息发送给数据输出模块，使得数据输出模块可以将结果数据信息发送给第二对比模块，则极端值输入模块提供的可控范围内的数值信息可以发送给中央系统控制中心，再发送给第二对比模块，使得第二对比模块可以将计算出结果数据与可控范围内的数据进行匹配比对；

S3、若比对结果在可控范围内，可将数据信息发送给第一电动推杆控制模块和第二电动推杆控制模块，则两个第一电动推杆控制模块和两个第二电动推杆控制模块可以控制第一电动推杆9和第二电动推杆10进行运作，使得第二电动推杆10推动弧形板11运动，使得弧形板11推动防滑垫12与器件容腔内壁接触，达到支撑的效果，同时第一电动推杆9可以控制活塞1进行角度转向的工作，若活塞1达到水平放置，则第一电动推杆9停止工作，使得活塞1调节完毕，若超出可控范围，则直接通过无线传输模块传输给扬声器及终端警报通知，使得扬声器可以进行警报的工作，同时终端警报通知可以帮助工作人员和救助人员及时作出措施。

最后应说明的几点是：虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，包括活塞(1)，其特征在于：所述活塞(1)的上表面与控制机构(3)的下表面固定连接，所述控制机构(3)的左侧面与环形板(2)内壁的左侧面固定连接，所述环形板(2)的外表面固定连接有四个滑轮(4)，左侧所述滑轮(4)的上表面与第一固定块(6)的下表面固定连接，所述第一固定块(6)的左侧面与第一激光测距传感器(7)的右侧面固定连接，右侧所述滑轮(4)的上表面与第二固定块(15)的下表面固定连接；

所述第二固定块(15)的右侧面与第二激光测距传感器(14)的左侧面固定连接，所述环形板(2)的上表面分别与两个第一电动推杆(9)的底端固定连接，左侧所述第一电动推杆(9)的右侧面与控制器(13)的左侧面固定连接，所述第一电动推杆(9)的顶端与第二电动推杆(10)的下表面固定连接，所述第二电动推杆(10)的左端与弧形板(11)的右侧面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，其特征在于：所述控制器(13)包括采集单元，所述采集单元的输出端分别与第一对比模块和数据归纳整理模块的输入端电连接，所述第一对比模块的输出端与中央系统控制中心的输入端电连接，所述中央系统控制中心的输出端与马达驱动模块的输入端电连接，所述马达驱动模块可以对下达命令执行，进而可以实现马达(31)的驱动控制工作，所述马达驱动模块的输出端与计算分析模块的输入端电连接，所述计算分析模块的输出端与数据输出模块的输入端电连接，所述数据输出模块为传输节点，可以保障计算结果顺利输入至另一处理模块，所述数据输出模块的输出端与第二对比模块的输入端电连接，所述第二对比模块用于将所计算分析出活塞(1)倾斜位置方向信息与可实现操控范围内数据信息进行匹配比对，匹配比对结果可以得出活塞(1)是否处于小角度倾斜或大角度倾斜的问题，以此可供系统进行针对性解决的问题，所述第二对比模块的输出端与调节单元的输入端电连接，所述调节单元的输出端与数据存储单元的输入端电连接，所述数据存储单元可以对本系统中各项数据信息进行整理的工作，达到分类有序管理的工作，以供后续方便查看的工作，所述数据存储单元与中央系统控制中心双向电连接，所述中央系统控制中心与第二对比模块双向电连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，其特征在于：所述采集单元包括第一激光测距模块和第二激光测距模块，所述第一激光测距模块和第二激光测距模块可以对活塞(1)的位置信息进行采集的工作，从而可以实现对活塞(1)倾斜度监测的工作，所述第一激光测距模块和第二激光测距模块的输出端与第一对比模块和数据归纳整理模块的输入端电连接，所述第一对比模块可以将所采集的活塞(1)初始位置数据信息与正常位置数据信息进行匹配比对，通过匹配比对的结果可以得出活塞(1)倾斜度是否变化的目的，所述数据归纳整理模块的输出端与计算分析模块的输入端电连接，所述数据归纳整理模块用于将为发采集位置移动数据信息进行整合归纳，保障数据信息的有序排列性，以此可以保障后续顺利处理的操作，所述计算分析模块可以将传输的位置移动信息进行自动计算及处理，分析得出活塞(1)是否为前后发生倾斜或左右发生倾斜等，进而可以确定活塞(1)的倾斜方向。

4.根据权利要求2所述的一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，其特征在于：所述第二对比模块的输出端与无线传输模块的输入端电连接，所述无线传输模块可以达到通信连接的工作，进而可以保障数据进行发送的工作，所述无线传输模块的输出端分别与扬声器和终端警报模块的输入端电连接，所述扬声器可以对发送的命令信息进行执行，并发出声响进行报警提醒的目的，使得人员可以及时躲避隐患，所述终端警报通知可以接收数据信息，并对相关工作人员或救护人员发出警报通知，以此可以快速有效作出相应处理减小隐患。

5.根据权利要求2所述的一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，其特征在于：所述调节单元包括两组第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块，所述第一电动推杆控制模块和第二电动推杆控制模块可以对接收的命令信息进行执行，从而可以驱动分别控制第一电动推杆(9)和第二电动推杆(10)进行动作，两组所述第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块的输出端与数据存储单元的输入端电连接，两组所述第一电动推杆控制模块和两组第二电动推杆控制模块的输入端与第二对比模块的输出端电连接。

6.根据权利要求2所述的一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，其特征在于：所述中央系统控制中心的输入端与极端值输入模块的输出端电连接，所述极端值输入模块可以将在可调节活塞(1)情况下的数值范围进行输入，以此可以提供二次比对参考点，所述数据存储单元的输入端与交互查询模块的输出端电连接，所述交互查询模块可以实现系统与人员的交互工作，帮助工作人员进行数据的查询及查看工作。

7.根据权利要求1所述的一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，其特征在于：所述控制机构(3)包括马达(31)，所述马达(31)的左侧面与弧形板(11)内壁的左侧面固定连接，所述马达(31)的输出轴固定连接有齿轮(32)，所述齿轮(32)与齿圈(33)啮合，所述齿圈(33)的下表面与活塞(1)的上表面固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种煤气柜活塞倾斜度安全控制系统，其特征在于：所述活塞(1)的上表面与圆形板(8)的下表面固定连接，所述圆形板(8)的内表面开设有滑轨(5)，四个所述滑轮(4)均滑动连接在滑轨(5)内，所述弧形板(11)的左侧面与防滑垫(12)的右侧面固定连接。

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