CN113124960B - 一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统，包括气体抽采模块和监测模块，所述气体抽采模块的输出端电性连接有监测模块，且监测模块的输出端电性连接有数据接收模块，所述数据接收模块的输出端电性连接有网络传输模块，所述网络传输模块的输出端电性连接有数据控制模块。该具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统通过设置的监测模块，能够对检查井内的环境进行实时监测，其中包括水位监测模块和气体监测模块，通过水位监测模块，能够对井内水位进行测量，从而控制气体监测模块进行气路封闭，避免气体监测模块进水，起到防水效果，气体监测模块能够对井内各区域进行气体的实时监测。

Description

一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统
技术领域
本发明涉及气体监测防水系统技术领域，具体为一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统。
背景技术
检查井是为城市地下基础设施的供电、给水、排水、排污、通讯、有线电视、煤气管、路灯线路等维修，安装方便而设置的。一般设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、以及直线管段上每隔一定距离处，是便于定期检查附属构筑物。工作人员在对检查井进行检查时，需要使用气体监测装置对检查井内的二氧化碳浓度和氧含量进行测量，避免井下氧含量过低，导致工作人员在工作时处于缺氧环境中，由于检查井管道复杂，必要的气体检测工作能够避免检查井内含有大量的有害气体，危及工作人员的生命安全。
现有的常规气体监测装置主要用于厂房、实验室等湿度稳定的优良环境中，并未考虑管网检查井等特殊环境中的使用要求，通常检查井中空气湿度大、且存在较大的积水甚至溢水的风险，气体监测设备都必须留有进气口和出气口，因此无法通过设备全封闭实现防水，而在一些特殊环境中(如管网检查井)，气体监测和设备防水需求同时存在，因此需要设计特殊的防水控制系统，在确保气体监测不受影响的前提下，有效防止液态水通过气路进入设备，保障监测设备的正常运行，针对上述情况，我们提供一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统，以解决上述背景技术中提出现有的常规气体监测装置主要用于厂房、实验室等湿度稳定的优良环境中，并未考虑管网检查井等特殊环境中的使用要求，通常检查井中空气湿度大、且存在较大的积水甚至溢水的风险，气体监测设备都必须留有进气口和出气口，因此无法通过设备全封闭实现防水，而在一些特殊环境中(如管网检查井)，气体监测和设备防水需求同时存在，因此需要设计特殊的防水控制系统，在确保气体监测不受影响的前提下，有效防止液态水通过气路进入设备，保障监测设备的正常运行。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统，包括气体抽采模块和监测模块，所述气体抽采模块的输出端电性连接有监测模块，且监测模块的输出端电性连接有数据接收模块，所述数据接收模块的输出端电性连接有网络传输模块，所述网络传输模块的输出端电性连接有数据控制模块，所述数据控制模块的输出端分别电性连接有执行模块和数据显示单元，所述气体抽采模块的输入端电性连接有可变式防水模块，所述执行模块的输出端电性连接有预警模块。
优选的，所述监测模块包括水位监测模块和气体监测模块，且水位监测模块与气体监测模块之间通过导线构成电性并联连接。
优选的，所述水位监测模块包括超声水位探头和电容传感器，且超声水位探头与电容传感器之间通过导线构成电性并联连接，并且超声水位探头和电容传感器与数据接收模块之间通过导线构成电性串联连接。
优选的，所述气体抽采模块包括气体收集单元、吹扫清理单元和粉尘过滤单元，且气体收集单元、吹扫清理单元和粉尘过滤单元与气体监测模块之间通过导线构成电性串联连接。
优选的，所述气体收集单元、吹扫清理单元和粉尘过滤单元之间通过导线构成电性并联连接。
优选的，所述可变式防水模块用于间断式检测状态的防水保险和实时检测状态时的防水模式。
优选的，所述间断式检测状态的防水保险用于电容传感器测量设备底部与睡眠之间的电容值，判断电容值是否大于等于阈值，判断结果为电容值大于等于阈值，输出结果为防水保险装置处于断路状态气体监测模块恢复供电正常工作。
优选的，所述间断式检测状态的防水保险用于电容传感器测量设备底部与睡眠之间的电容值，判断电容值是否大于等于阈值，判断结果为电容值小于阈值，输出结果为控制气体监测模块断电关闭，同时常闭微型电磁阀断电封闭气路。
优选的，所述实时检测状态时的防水模式用于超声水位探头实时监控设备布设点位水位变化，判断超声水位探头检测值是否大于等于预设值，判断结果为超声水位探头检测值大于等于预设值，输出结果为气体监测模块正常工作。
优选的，所述实时检测状态时的防水模式用于超声水位探头实时监控设备布设点位水位变化，判断超声水位探头检测值是否大于等于预设值，判断结果为超声水位探头检测值小于预设值，输出结果为启动防水模式，关闭气体监测模块，并通过微型电磁阀进行气路封闭。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、该具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统通过设置的监测模块，能够对检查井内的环境进行实时监测，其中包括水位监测模块和气体监测模块，通过水位监测模块，能够对井内水位进行测量，从而控制气体监测模块进行气路封闭，避免气体监测模块进水，起到防水效果，气体监测模块能够对井内各区域进行气体的实时监测；通过设置的超声水位探头，能够对布设点位的水位变化进行实时监控，而电容传感器能够在间断式监测状态下进行防水保险，从而降低耗电量，提高防水效率；
2、该具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统通过设置的气体抽采模块，能够对采集点的气体进行自动抽取，同时通过气体监测模块能够对抽采后的气体进行监测；通过设置的吹扫清理单元能够对每次采集后的气体进行清洁，避免气体残留，导致后续监测产生误差，同时对气体导管内存在少量的液态水进行清洁，避免液态水通过进气口进入气体监测模块，并且粉尘过滤单元能够有效对粉尘进行过滤，避免粉尘堵塞抽采装置，导致抽采装置受损；通过设置的可变式防水模块，能够为防水控制系统提供两种可变方式，间断式检测状态的防水保险和实时检测状态时的防水模式，不仅能提高防水效率，稳定性更高，同时能够降低耗电量。
附图说明
图1为本发明整体工作流程图；
图2为本发明环境监测模块流程图；
图3为本发明水位监测模块的工作流程图；
图4为本发明气体抽采模块的工作流程图；
图5为本发明可变式防水模块的工作流程图。
图中：1、气体抽采模块；2、监测模块；3、数据接收模块；4、网络传输模块；5、数据控制模块；6、执行模块；7、数据显示单元；8、预警模块；9、可变式防水模块；10、超声水位探头；11、电容传感器；12、水位监测模块；13、气体监测模块；14、气体收集单元；15、吹扫清理单元；16、粉尘过滤单元。
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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统，包括气体抽采模块1和监测模块2，气体抽采模块1的输出端电性连接有监测模块2，且监测模块2的输出端电性连接有数据接收模块3，数据接收模块3的输出端电性连接有网络传输模块4，网络传输模块4的输出端电性连接有数据控制模块5，数据控制模块5的输出端分别电性连接有执行模块6和数据显示单元7，气体抽采模块1的输入端电性连接有可变式防水模块9，执行模块6的输出端电性连接有预警模块8。
本发明中：监测模块2包括水位监测模块12和气体监测模块13，且水位监测模块12与气体监测模块13之间通过导线构成电性并联连接；通过设置的监测模块2，能够对检查井内的环境进行实时监测，其中包括水位监测模块12和气体监测模块13，通过水位监测模块12，能够对井内水位进行测量，从而控制气体监测模块13进行气路封闭，避免气体监测模块13进水，起到防水效果，气体监测模块13能够对井内各区域进行气体的实时监测。
本发明中：水位监测模块12包括超声水位探头10和电容传感器11，且超声水位探头10与电容传感器11之间通过导线构成电性并联连接，并且超声水位探头10和电容传感器11与数据接收模块3之间通过导线构成电性串联连接；通过设置的超声水位探头10，能够对布设点位的水位变化进行实时监控，而电容传感器11能够在间断式监测状态下进行防水保险，从而降低耗电量，提高防水效率；
本发明中：气体抽采模块1包括气体收集单元14、吹扫清理单元15和粉尘过滤单元16，且气体收集单元14、吹扫清理单元15和粉尘过滤单元16与气体监测模块13之间通过导线构成电性串联连接；通过设置的气体抽采模块1，能够对采集点的气体进行自动抽取，同时通过气体监测模块13能够对抽采后的气体进行监测。
本发明中：气体收集单元14、吹扫清理单元15和粉尘过滤单元16之间通过导线构成电性并联连接；通过设置的吹扫清理单元15能够对每次采集后的气体进行清洁，避免气体残留，导致后续监测产生误差，同时对气体导管内存在少量的液态水进行清洁，避免液态水通过进气口进入气体监测模块13，并且粉尘过滤单元16能够有效对粉尘进行过滤，避免粉尘堵塞抽采装置，导致抽采装置受损。
本发明中：可变式防水模块9用于间断式检测状态的防水保险和实时检测状态时的防水模式；通过设置的可变式防水模块9，能够为防水控制系统提供两种可变方式，间断式检测状态的防水保险和实时检测状态时的防水模式，不仅能提高防水效率，稳定性更高，同时能够降低耗电量。
本发明中：间断式检测状态的防水保险用于电容传感器11测量设备底部与睡眠之间的电容值，判断电容值是否大于等于阈值，判断结果为电容值大于等于阈值，输出结果为防水保险装置处于断路状态气体监测模块13恢复供电正常工作。
本发明中：间断式检测状态的防水保险用于电容传感器11测量设备底部与睡眠之间的电容值，判断电容值是否大于等于阈值，判断结果为电容值小于阈值，输出结果为控制气体监测模块13断电关闭，同时常闭微型电磁阀断电封闭气路。
本发明中：实时检测状态时的防水模式用于超声水位探头10实时监控设备布设点位水位变化，判断超声水位探头10检测值是否大于等于预设值，判断结果为超声水位探头10检测值大于等于预设值，输出结果为气体监测模块13正常工作。
本发明中：实时检测状态时的防水模式用于超声水位探头10实时监控设备布设点位水位变化，判断超声水位探头10检测值是否大于等于预设值，判断结果为超声水位探头10检测值小于预设值，输出结果为启动防水模式，关闭气体监测模块13，并通过微型电磁阀进行气路封闭。
该具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统的工作原理：首先，气体监测：将气体抽采模块1安装于井内的采集点内，通过气体收集单元14对采集点气体进行采集，吹扫清理单元15能够对每次采集后的气体进行清洁，避免气体残留，导致后续监测产生误差，并且粉尘过滤单元16能够有效对粉尘进行过滤，避免粉尘堵塞抽采装置，导致抽采装置受损，气体抽采模块1将气体采集完毕后，通过监测模块2内的气体监测模块13对气体浓度等进行分析监测，数据接收模块3对该数据进行接收，随后通过网络传输模块4上传云端，数据控制模块5对数据信息进行分析判断，通过数据显示单元7进行实时显示，当有害气体浓度较大时，命令执行模块6进行工作，此时预警模块8进行工作，对工作人员发送通知；其次，水位检测：将水位监测模块12安装于井内各采集点，对井内各区域进行水位检测，设备布设点位的水位变化由超声水位探头10实时监控，当发生积水情况后，超声水位探头10将实时水位监测并通过网络传输模块4上传至云端，待达到预设水位后，云端输出信号启动设备可变式防水模块9，远程自动关闭气体监测模块13，并通过微型电磁阀进行气路封闭，使设备处于整机防水状态；待水位下降后，设备先启动水超声水位探头10监测到水位变化发送至云端，云端远程判断实时水位低于预设水位高度后，恢复设备气体监测模块13，对井下气体进行检测；再其次，在间断式监测状态下，设备无法实时传输水位变化，若出现水位上涨较快的情况，措施一无法及时做出反应，在此情况下，通过在设备内部预设防水保险装置，该装置通过电容传感器11测量设备底部与水面之间的电容值，当电容值大于阈值时，触发MCU中断，控制气体监测模块13断电关闭，同时常闭微型电磁阀断电封闭气路；待水位下降后，防水保险装置重新处于断路状态，设备会恢复供电并正常运行安装在内部的电容传感器11测量设备下端口距离水面的电容量C，用电容C的数值来测量设备下端口与水面的距离D，两者之间成反比的关系：C越大，D越小，C越小，D越大。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种具吹扫装置的井下气体监测设备防水控制系统，包括气体抽采模块(1)和监测模块(2)，其特征在于：所述气体抽采模块(1)的输出端电性连接有监测模块(2)，且监测模块(2)的输出端电性连接有数据接收模块(3)，所述数据接收模块(3)的输出端电性连接有网络传输模块(4)，所述网络传输模块(4)的输出端电性连接有数据控制模块(5)，所述数据控制模块(5)的输出端分别电性连接有执行模块(6)和数据显示单元(7)，所述气体抽采模块(1)的输入端电性连接有可变式防水模块(9)，所述执行模块(6)的输出端电性连接有预警模块(8)；
所述监测模块(2)包括水位监测模块(12)和气体监测模块(13)，且水位监测模块(12)与气体监测模块(13)之间通过导线构成电性并联连接；
所述水位监测模块(12)包括超声水位探头(10)和电容传感器(11)，且超声水位探头(10)与电容传感器(11)之间通过导线构成电性并联连接，并且超声水位探头(10)和电容传感器(11)与数据接收模块(3)之间通过导线构成电性串联连接；
所述气体抽采模块(1)包括气体收集单元(14)、吹扫清理单元(15)和粉尘过滤单元(16)，且气体收集单元(14)、吹扫清理单元(15)和粉尘过滤单元(16)与气体监测模块(13)之间通过导线构成电性串联连接；
所述气体收集单元(14)、吹扫清理单元(15)和粉尘过滤单元(16)之间通过导线构成电性并联连接；
所述可变式防水模块(9)用于间断式检测状态的防水保险和实时检测状态时的防水模式；
所述间断式检测状态的防水保险用于电容传感器(11)测量设备底部与睡眠之间的电容值，判断电容值是否大于等于阈值，判断结果为电容值大于等于阈值，输出结果为防水保险装置处于断路状态气体监测模块(13)恢复供电正常工作；
所述间断式检测状态的防水保险用于电容传感器(11)测量设备底部与睡眠之间的电容值，判断电容值是否大于等于阈值，判断结果为电容值小于阈值，输出结果为控制气体监测模块(13)断电关闭，同时常闭微型电磁阀断电封闭气路；
所述实时检测状态时的防水模式用于超声水位探头(10)实时监控设备布设点位水位变化，判断超声水位探头(10)检测值是否大于等于预设值，判断结果为超声水位探头(10)检测值大于等于预设值，输出结果为气体监测模块(13)正常工作；
所述实时检测状态时的防水模式用于超声水位探头(10)实时监控设备布设点位水位变化，判断超声水位探头(10)检测值是否大于等于预设值，判断结果为超声水位探头(10)检测值小于预设值，输出结果为启动防水模式，关闭气体监测模块(13)，并通过微型电磁阀进行气路封闭。
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