CN112735100A - 重大危险源安全监控装置 - Google Patents

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郑朝晖
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赵夏冰
张少楠
李思敏
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赵珊珊
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Abstract

本发明公开了重大危险源安全监控装置，有效的解决了现有技术中应急抢救人员不知发生氨气泄漏的具体位置，进而影响到了生产车间外的应急抢救人员的抢救工作问题，本发明的信号检测电路将氨气传感器检测到的信号经过接收器和放大器后传输至控制处理电路中，控制处理电路则将信号经过判断器后将报警电路导通，并将信号经过稳压器后传输至监控中心，通过在信号检测电路设置稳压管D1来检测此时储存车间内的浓度是否成超过标准值，并在控制处理电路中利用判断器和三极管Q5来控制继电器K1的导通，进而控制氨压缩机U2的工作状态，实现在生产车间内的氨气浓度超标时能够立即关闭氨压缩机U2。

Description

重大危险源安全监控装置
技术领域
本发明涉及监控检测领域，特别是重大危险源安全监控装置。
背景技术
氨气作为重大危险源的一种，对于氨气的储存、运输及使用都存在着安全标准，相对应地，也设置了重大危险源安全监控系统来对生产车间内的空气中的浓度进行检测，并在检测到的信号代表的氨气浓度值超过标准值时，传感器发出警告，并将信号发送至监控中心，应急抢救人员需及时将氨压缩机关闭，以免氨压缩机在氨气泄漏时还在压缩更多的氨气。
现有技术中，一般只设置一个氨气传感器来检测生产车间的氨气浓度，而一般车间内有多个氨气泄露的危险点，当出现氨气泄漏时，应急抢救人员需要逐个排查危险点，进而确认真正的泄漏点，而这个过程中氨气持续泄露，有很大的安全隐患。
因此本发明提供一种的新的方案来解决此问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供重大危险源安全监控装置，有效的解决了现有技术中应急抢救人员不知发生氨气泄漏的具体位置进而影响到了生产车间外的应急抢救人员的抢救工作问题。
其解决的技术方案是，重大危险源安全监控装置，包括监控中心，所述监控装置还包括信号检测电路、控制处理电路，所述信号检测电路将氨气传感器检测到的信号经过接收器和放大器后传输至控制处理电路中，控制处理电路则将信号经过判断器后将报警电路导通，并将信号经过稳压器后传输至监控中心。
所述信号检测电路包括氨气传感器U1、接收器、放大器，所述接收器用来接收氨气传感器U1检测到的信号，信号先经放大器进行放大并将稳压管D1导通，后将信号传输至监控中心和控制输出电路。
所述接收器包括电阻R1，电阻R1的一端与氨气传感器U1的out引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端、三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极分别连接电阻R2的另一端、氨气传感器U1的vcc引脚 并连接正极性电源VCC，三极管Q1的发射极与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与氨气传感器U1的gnd引脚相连接并接地。
所述放大器包括电阻R4，电阻R4的一端分别连接电阻R5的一端、接收器中的三极管Q2的基极，电阻R4的另一端分别连接三极管Q1的集电极、电阻R6的一端并连接正极性电源VCC，三极管Q2的集电极分别连接电阻R6的另一端、电阻R8的一端，三极管Q2的发射极分别连接电阻R7的一端、电容C1的一端，电阻R7的另一端分别连接电容C1的一端、电阻R5的另一端、接收器中的电阻R3的另一端并接地，电阻R8的一端另一端与稳压管D1的负极相连接。
所述控制处理电路包括判断器、报警电路和稳压器，所述判断器利用运放器U2B来接收信号检测电路传输过来的信号，信号经过判断器判断后，输出的结果经三极管Q4放大后将报警电路触发，同时将信号经过稳压器进行稳压后传输至监控中心。
所述判断器包括电阻R10，电阻R10的一端与信号检测电路中的稳压管D1的正极相连接，电阻R10的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端与电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端与另一路信号相连接，运放器U3B的输出端分别连接三极管Q4的基极、电阻R13的一端，三极管Q4的集电极与电阻R12的一端相连接，电阻R12的另一端分别连接电阻R13的另一端、信号检测电路中电阻R4的另一端并连接正极性电源VCC，三极管Q4的发射极分别连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接信号检测电路中电阻R7的另一端并接地。
所述报警电路包括三极管Q5，三极管Q5的基极分别连接判断器中电阻R15的一端、三极管Q4的发射极，三极管Q5的集电极分别连接报警器、继电器K1的一端，继电器K1的另一端与判断器中的电阻R12的另一端相连接并连接正极性电源VCC，开关S1的一端连接交流电源V1的一端，交流电源V1的另一端与氨压缩机U2的1引脚相连接，氨压缩机U2的2引脚与开关S1的另一端相连接，三极管Q5的发射极与电阻R14相连接，电阻R14的另一端与判断器中的电阻R15的另一端相连接并接地。
所述稳压器包括开关S2，开关S2的一端分别连接判断器中的电阻R10的一端、信号检测电路中的稳压管D1的正极，开关S2的另一端与电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端与运放器U4B的同相端相连接，运放器U4B的反相端分别连接电阻R17的一端、可变电阻R19的一端、电阻R18的一端，运放器U4B的输出端分别连接监控中心、电阻R18的另一端、稳压管D2的负极，稳压管D2的正极与可变电阻R19的另一端相连接，电阻R17的另一端分别连接判断器中电阻R15的另一端、报警电路中的电阻R14的另一端、信号检测电路中的电阻R7的另一端并接地。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
通过在信号检测电路设置稳压管D1来检测此时生产车间内的浓度是否成超过标准值，利用运放器U3B为核心的比较器与生产车间内设置的其他氨气传感器检测到的另一路信号进行比较，得到的结果通过三极管Q4的放大作用后将三极管Q5导通，进而通过报警器的作用显示出氨气泄漏的具体地点，方便应急抢救人员的抢救工作的进行，同时利用继电器K1来控制交流电源V1为氨压缩机的供电状态，实现在生产车间内的氨气浓度超标时能够准确的关闭泄漏的氨压缩机U2，氨压缩机U2停止供电，避免应急抢救人员无法及时关闭安压缩机U2时，氨气还在源源不断的被压缩，导致有更多的氨气泄漏。
附图说明
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
为有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
安全生产过程中，往往可以识别出多个氨气泄漏的危险点，但是根据我公司的安全操作规程，并结合车间生产实际，现阶段存在两个最重要的泄露危险点，因此本申请中采用2路传感器来监控这两个最重要的危险点，进而保证出现氨气泄漏时，能够快速定位危险点，从而消除生产危险。
重大危险源安全监控装置，所述监控装置应用于应用于两个最重要的危险点上，所述信号采集模块还包括信号检测电路、控制处理电路，所述信号检测电路利用电阻R1来将氨气传感器U1采集到的信号传输至三极管Q1为核心的接收器上，利用接收器提高信号驱动后级电路的能力，并利用三极管Q2进行放大，当经三极管Q2为核心的放大器放大后的信号将稳压管D1反向导通时，则表明生产车间内的氨气浓度已经超过标准值，氨气发生了泄漏，则此时信号被传输至控制处理电路，所述控制处理电路包括判断器、报警电路和稳压器，利用判断器接收信号检测电路传输过来的信号，判断器利用电阻R10将信号传输至运放器U3B为核心的比较器上，与设置在生产车间内的另一氨气传感器检测到的另一路信号进行比较，当比较器输出高电平时，则表明此氨气传感器U1检测到的浓度值高于另一氨气传感器检测到的另一路信号，氨气传感器U1所检测的地方即为氨气泄漏的地方，三极管Q4将比较器输出的高电平进行放大，并将三极管Q5导通，触发报警电路开始工作，三极管Q5触发继电器K1和报警器导通，报警器提醒生产车间外的应急抢救人员开启抢救工作，继电器K1的引脚开关S1断开，氨压缩机U2停止工作，避免有更多的氨气泄漏，继电器K1的引脚开关S2闭合，信号经过闭合的开关S2传输至稳压器上，利用运放器U4B、电阻R18、可变电阻R19、稳压管D2对信号进行稳压处理，避免引起监控中心的浪涌现象，稳压管D2导通后，即可对信号的幅值进行稳压控制，最后将信号传输至监控中心，提醒监控中心的工作人员氨气发生泄漏，并通过氨气传感器U1的所检测的生产车间内的具体位置显示出氨气泄漏的具体地点，应开启抢救工作；
所述信号检测电路包括氨气传感器U1、接收器、放大器，利用电阻R1来将氨气传感器U1采集到的信号传输至三极管Q1为核心的接收器，氨气传感器U1采用型号类似为BSA/QT-BJ的氨气传感器，因生产车间内的氨气浓度较低，故得到的信号的幅值较弱，利用接收器提高信号驱动后级电路的能力，并利用三极管Q2进行放大，将微弱的信号放大至正常状态，以避免信号幅值较弱，监控中心无法对信号进行准确的分析，当经三极管Q2为核心的放大器放大后的信号将稳压管D1反向导通时，则表明生产车间内的氨气浓度已经超过标准值，氨气发生了泄漏，则此时信号被传输至控制处理电路；
所述接收器包括电阻R1，电阻R1的一端与氨气传感器U1的out引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端、三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极分别连接电阻R2的另一端、氨气传感器U1的vcc引脚 并连接正极性电源VCC，三极管Q1的发射极与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与氨气传感器U1的gnd引脚相连接并接地；
所述放大器包括电阻R4，电阻R4的一端分别连接电阻R5的一端、接收器中的三极管Q2的基极，电阻R4的另一端分别连接三极管Q1的集电极、电阻R6的一端并连接正极性电源VCC，三极管Q2的集电极分别连接电阻R6的另一端、电阻R8的一端，三极管Q2的发射极分别连接电阻R7的一端、电容C1的一端，电阻R7的另一端分别连接电容C1的一端、电阻R5的另一端、接收器中的电阻R3的另一端并接地，电阻R8的一端另一端与稳压管D1的负极相连接，稳压管D1的负极与开关S2的一端相连接，开关S2的另一端连接监控中心；
所述控制处理电路包括判断器、报警电路和稳压器，利用判断器接收信号检测电路传输过来的信号，判断器利用电阻R10将信号传输至运放器U3B为核心的比较器上，与设置在生产车间内的另一氨气传感器检测到的另一路信号进行比较，当比较器输出高电平时，则表明此氨气传感器U1检测到的浓度值高于另一氨气传感器检测到的另一路信号，氨气传感器U1所检测的地方即为氨气泄漏的地方，三极管Q4将比较器输出的高电平进行放大，并将三极管Q5导通，触发报警电路开始工作，三极管Q5触发继电器K1和报警器导通，报警器提醒生产车间外的应急抢救人员开启抢救工作，也表现出氨气泄漏的具体地点，方便应急抢救人员抢救工作的进行，继电器K1的引脚开关S1改变其状态，从闭合变为断开，此时交流电源V1无法为氨压缩机U2供电，氨压缩机U2停止工作，避免有更多的氨气泄漏，继电器K1的引脚开关S2从断开状态变为闭合状态，信号经过闭合的开关S2传输至稳压器上，利用运放器U4B、电阻R18、可变电阻R19、稳压管D2对信号进行稳压处理，当信号将反向的稳压管D2导通时，则表明运放器U2B将信号放大的幅值过大，易引起监控中心的浪涌现象，稳压管D2导通后，则将可变电阻R19和电阻R18并联，改变可变电阻R19的阻值，即可对信号的幅值进行稳压控制，最后将信号传输至监控中心，提醒监控中心的工作人员氨气发生泄漏，并通过氨气传感器U1的所检测的生产车间内的具体位置显示出氨气泄漏的具体地点，应开启抢救工作；
所述判断器包括电阻R10，电阻R10的一端与信号检测电路中的稳压管D1的正极相连接，电阻R10的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端与电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端与另一路信号相连接，运放器U3B的输出端分别连接三极管Q4的基极、电阻R13的一端，三极管Q4的集电极与电阻R12的一端相连接，电阻R12的另一端分别连接电阻R13的另一端、信号检测电路中电阻R4的另一端并连接正极性电源VCC，三极管Q4的发射极分别连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接信号检测电路中电阻R7的另一端并接地；
所述报警电路包括三极管Q5，三极管Q5的基极分别连接判断器中电阻R15的一端、三极管Q4的发射极，三极管Q5的集电极分别连接报警器、继电器K1的一端，继电器K1的另一端与判断器中的电阻R12的另一端相连接并连接正极性电源VCC，开关S1的一端连接交流电源V1的一端，交流电源V1的另一端与氨压缩机U2的1引脚相连接，氨压缩机U2的2引脚与开关S1的另一端相连接，三极管Q5的发射极与电阻R14相连接，电阻R14的另一端与判断器中的电阻R15的另一端相连接并接地；
所述稳压器包括开关S2，开关S2的一端分别连接判断器中的电阻R10的一端、信号检测电路中的稳压管D1的正极，开关S2的另一端与电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端与运放器U4B的同相端相连接，运放器U4B的反相端分别连接电阻R17的一端、可变电阻R19的一端、电阻R18的一端，运放器U4B的输出端分别连接监控中心、电阻R18的另一端、稳压管D2的负极，稳压管D2的正极与可变电阻R19的另一端相连接，电阻R17的另一端分别连接判断器中电阻R15的另一端、报警电路中的电阻R14的另一端、信号检测电路中的电阻R7的另一端并接地。
本发明在进行具体使用的时候，所述信号检测电路利用电阻R1来将氨气传感器U1采集到的信号传输至三极管Q1为核心的接收器上，利用接收器提高信号驱动后级电路的能力，并利用三极管Q2进行放大，当经三极管Q2为核心的放大器放大后的信号将稳压管D1反向导通时，则表明生产车间内的氨气浓度已经超过标准值，氨气发生了泄漏，则此时信号被传输至控制处理电路，所述控制处理电路包括判断器、报警电路和稳压器，利用判断器接收信号检测电路传输过来的信号，判断器利用电阻R10将信号传输至运放器U3B为核心的比较器上，与设置在生产车间内的另一氨气传感器检测到的另一路信号进行比较，当比较器输出高电平时，则表明此氨气传感器U1检测到的浓度值高于另一氨气传感器检测到的另一路信号，氨气传感器U1所检测的地方即为氨气泄漏的地方，三极管Q4将比较器输出的高电平进行放大，并将三极管Q5导通，触发报警电路开始工作，三极管Q5触发继电器K1和报警器导通，报警器提醒生产车间外的应急抢救人员开启抢救工作，继电器K1的引脚开关S1断开，氨压缩机U2停止工作，避免有更多的氨气泄漏，继电器K1的引脚开关S2闭合，信号经过闭合的开关S2传输至稳压器上，利用运放器U4B、电阻R18、可变电阻R19、稳压管D2对信号进行稳压处理，避免引起监控中心的浪涌现象，稳压管D2导通后，即可对信号的幅值进行稳压控制，最后将信号传输至监控中心，提醒监控中心的工作人员氨气发生泄漏，并通过氨气传感器U1的所检测的生产车间内的具体位置显示出氨气泄漏点，应开启抢救工作；
通过在信号检测电路设置稳压管D1来检测此时生产车间内的浓度是否成超过标准值，利用运放器U3B为核心的比较器与生产车间内设置的其他氨气传感器检测到的另一路信号进行比较，得到的结果通过三极管Q4的放大作用后将三极管Q5导通，进而通过报警器的作用显示出氨气泄漏的具体地点，方便应急抢救人员的抢救工作的进行，同时利用继电器K1来控制交流电源V1为氨压缩机的供电状态，实现在生产车间内的氨气浓度超标时能够准确的关闭泄漏的氨压缩机U2，氨压缩机U2停止供电，避免应急抢救人员无法及时关闭安压缩机U2时，氨气还在源源不断的被压缩，导致有更多的氨气泄漏。

Claims (8)

1.重大危险源安全监控装置，包括监控中心，其特征在于，所述监控装置还包括信号检测电路、控制处理电路，所述信号检测电路将氨气传感器检测到的信号经过接收器和放大器后传输至控制处理电路中，控制处理电路则将信号经过判断器后将报警电路导通，并将信号经过稳压器后传输至监控中心。
2.如权利要求1所述的重大危险源安全监控装置，其特征在于，所述信号检测电路包括氨气传感器U1、接收器、放大器，所述接收器用来接收氨气传感器U1检测到的信号，信号先经放大器进行放大并将稳压管D1导通，后将信号传输至监控中心和控制输出电路。
3.如权利要求2所述的所述的重大危险源安全监控装置，其特征在于，所述接收器包括电阻R1，电阻R1的一端与氨气传感器U1的out引脚相连接，电阻R1的另一端分别连接电阻R2的一端、三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极分别连接电阻R2的另一端、氨气传感器U1的vcc引脚 并连接正极性电源VCC，三极管Q1的发射极与电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与氨气传感器U1的gnd引脚相连接并接地。
4.如权利要求2所述的所述的重大危险源安全监控装置，其特征在于，所述放大器包括电阻R4，电阻R4的一端分别连接电阻R5的一端、接收器中的三极管Q2的基极，电阻R4的另一端分别连接三极管Q1的集电极、电阻R6的一端并连接正极性电源VCC，三极管Q2的集电极分别连接电阻R6的另一端、电阻R8的一端，三极管Q2的发射极分别连接电阻R7的一端、电容C1的一端，电阻R7的另一端分别连接电容C1的一端、电阻R5的另一端、接收器中的电阻R3的另一端并接地，电阻R8的一端另一端与稳压管D1的负极相连接。
5.如权利要求1所述的重大危险源安全监控装置，其特征在于，所述控制处理电路包括判断器、报警电路和稳压器，所述判断器利用运放器U2B来接收信号检测电路传输过来的信号，信号经过判断器判断后，输出的结果经三极管Q4放大后将报警电路触发，同时将信号经过稳压器进行稳压后传输至监控中心。
6.如权利要求5所述的重大危险源安全监控装置，其特征在于，所述判断器包括电阻R10，电阻R10的一端与信号检测电路中的稳压管D1的正极相连接，电阻R10的另一端与运放器U3B的同相端相连接，运放器U3B的反相端与电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端与另一路信号相连接，运放器U3B的输出端分别连接三极管Q4的基极、电阻R13的一端，三极管Q4的集电极与电阻R12的一端相连接，电阻R12的另一端分别连接电阻R13的另一端、信号检测电路中电阻R4的另一端并连接正极性电源VCC，三极管Q4的发射极分别连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接信号检测电路中电阻R7的另一端并接地。
7.如权利要求5所述的重大危险源安全监控装置，其特征在于，所述报警电路包括三极管Q5，三极管Q5的基极分别连接判断器中电阻R15的一端、三极管Q4的发射极，三极管Q5的集电极分别连接报警器、继电器K1的一端，继电器K1的另一端与判断器中的电阻R12的另一端相连接并连接正极性电源VCC，开关S1的一端连接交流电源V1的一端，交流电源V1的另一端与氨压缩机U2的1引脚相连接，氨压缩机U2的2引脚与开关S1的另一端相连接，三极管Q5的发射极与电阻R14相连接，电阻R14的另一端与判断器中的电阻R15的另一端相连接并接地。
8.如权利要求5所述的重大危险源安全监控装置，其特征在于，所述稳压器包括开关S2，开关S2的一端分别连接判断器中的电阻R10的一端、信号检测电路中的稳压管D1的正极，开关S2的另一端与电阻R16的一端相连接，电阻R16的另一端与运放器U4B的同相端相连接，运放器U4B的反相端分别连接电阻R17的一端、可变电阻R19的一端、电阻R18的一端，运放器U4B的输出端分别连接监控中心、电阻R18的另一端、稳压管D2的负极，稳压管D2的正极与可变电阻R19的另一端相连接，电阻R17的另一端分别连接判断器中电阻R15的另一端、报警电路中的电阻R14的另一端、信号检测电路中的电阻R7的另一端并接地。
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