CN113148466A - 一种基于物联网的生物化工物料储存装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于物联网的生物化工物料储存装置，包括设置于仓库的多个储液罐，每个储液罐均设置有第一检测装置，第一检测装置用于检测每个储液罐内的储液信息；每个储液罐靠近道路的一侧均设置有第二检测装置及指引装置，第二检测装置用于检测运输车辆信息，指引装置用于向运输车辆发送指引信息；还包括与多个第一检测装置、第二检测装置及指引装置均连接的管理系统，通过第一检测装置对各储液罐内部物料的存储情况进行检测，并传输至控制系统，从而可以对罐体进行实时监测，避免工作人员直接前往存储区，通过设置第二检测装置可以配合控制系统对运输车辆进行指引，便于物料的入库及出库，省去管理员引导车辆的工作，便于对储液罐进行管理。

Description

一种基于物联网的生物化工物料储存装置

技术领域

本发明一般涉及储存装置技术领域，具体涉及一种基于物联网的生物化工物料储存装置。

背景技术

在二十一世纪全球面临着农业持续发展的问题、资源再利用问题、大气污染问题、世界公害问题、洁净新能源问题等，这些问题的解决将有赖生物技术发挥特定的作用，特别使生物化工的发展将越来越占据主导地位。

利用生物化工产业的生产过程中要用到储存装置对原料及产物进行储存，而一些液体原料、产物具有易挥发、易燃易爆的特性，对于这类物料通常采用罐体进行存储，而对物料的存储情况及物料的使用情况需要人员进行读取罐体上设置的各类仪表来获取，智能化和自动化的程度很低；且该类易挥发、易燃易爆的物料存储不当发生泄漏时会对人员造成很大的伤害，此外，由于储液罐体数量较多，在对储液罐的管理也不方便。

发明内容

鉴于上述的问题，本申请提供了一种基于物联网的生物化工物料储存装置,以解决背景技术中提出的技术问题。

本发明提供一种基于物联网的生物化工物料储存装置，包括设置于仓库的多个储液罐，每个所述储液罐均设置有第一检测装置，所述第一检测装置用于检测每个所述储液罐内的储液信息；每个所述储液罐靠近道路的一侧均设置有第二检测装置及指引装置，所述第二检测装置用于检测运输车辆信息，所述指引装置用于向运输车辆发送指引信息；还包括与多个所述第一检测装置、第二检测装置及指引装置均连接的管理系统。

进一步地，所述第一检测装置包括设置于所述储液罐底部的第一压力传感器，及设置于储液罐顶部的第二压力传感器。

进一步地，储液罐的顶部还设置有呼吸阀及氮封装置。通过设置氮封装置和呼吸阀可以以一定的微压氮气在罐内保持一定的压力, 氮封装置中的氮气可以起到置换储液罐内挥发的易燃易爆气体介质、平衡储液罐内的压力等，保持储液罐顶部保护气的压力恒定，从而提高储液罐的安全性。

进一步地，所述第二检测装置包括摄像头，所述指引装置包括指示灯、显示屏、扬声器。

进一步地，每个所述储液罐均设置有出液管及进液管，且在所述出液管和所述进液管上均设置有气体通过口，所述出液管及进液管通过所述气体通过孔连接有压力检测装置；所述压力检测装置包括气泵、切换阀及微电脑处理器，所述切换阀的进口通过第一管路与所述气泵的出气口连通，所述切换阀的两个出口与两所述气体通过口连通，所述第一管路上还设置有电磁阀，在所述电磁阀和所述切换阀之间还设置有压力检测装置，所述微电脑处理器与所述切换阀、电磁阀、压力检测装置及指引装置均连接。

进一步地，多个所述储液罐间隔排列设置，且相邻两排所述储液罐之间均设置有所述道路，且所述道路的两侧与设置所述储液罐的地基之间设置有减震槽，所述减震槽内填充有隔震介质。

进一步地，所述地基包括铺设在地面上的混凝土层，所述减震槽的深度大于所述混凝土层的厚度。

进一步的，为了保证减震槽的隔震效果，所述减震槽的宽度L1设置为25-100mm，所述减震槽的深度为H1、所述混凝土层的厚度H2、所述道路的混凝土的混度H3，其中H1、H2、H3的单位均为毫米，当前地基下层的土壤的振动传递率为T，则H1＝│H3－H2│*&*T/ L1＋ H2,其中&为调整系数，取值范围为0.5-10，当振动传递率为T越大时，减震槽的宽度也应越大，调整系数&的取值范围也越大。

进一步地，所述减震槽的开口位置设置有防水层，所述防水层的材料包括橡胶；通过设置防水层，可以避免雨水进入减震槽，保证减震槽内填充的砂石的干燥度，从而可以保证其隔震效果。

进一步地，所述减震槽的形成方法包括以下步骤：

步骤一、在地面上平行间隔挖取多条坑道，所述坑道沿道路的设置方向挖取，相邻两所述坑道之间的宽度等于所述地基的混凝土层的宽度，且所述坑道的宽度等于所述道路的宽度与所述减震槽的宽度之和；

步骤二，沿所述坑道内设置支撑组件，所述支撑组件包括设置在所述坑道两侧的挡板及位于两所述挡板之间的固定架；

步骤三、在相邻两所述支撑组件之间浇筑混凝土，从而形成所述地基；

步骤四、待所述地基的混凝土层凝结后拆除所述固定架，向所述坑道内浇筑混凝土，从而形成所述道路；

步骤五、拆除所述挡板，从而形成所述减震槽。

为了保证易燃易爆物的液体存储的安全性，通过设置减震槽，将地基与路面分开，可以有效避免车辆的振动传递至地基，从而在车辆经过储液罐时也不会引起罐体的振动，从而避免了因振动引起的安全隐患，更大限度的保证了存储的安全性。

进一步地，为了方便所述挡板的拆除，所述挡板包括第一挡板、第二挡板及设置在两者之间的气垫，通过气垫可以在浇筑混凝土时提供支撑力，在混凝土浇筑完成后可以将气垫内的气体释放，从而将气垫取出，然后再将第一挡板和第二挡板取出即可。

进一步地，使用本发明提供的储存装置的存储物料的方法包括以下步骤：

步骤一、将多个储液罐按照存储能力及存储类别划分为多个储存区，每个储存区内设置的所述储液罐的存储类别一致，并将划分的存储区信息存储至管理系统；

步骤二、管理系统通过获取每个第一检测装置的数据从而获取每个所述储液罐的存储信息；

步骤三、所述管理系统根据所述存储信息给运输车辆分配运输任务，并将每个所述储液罐分配的对应运输车辆的车辆信息传递给对应储液罐的第二检测装置；

步骤四、所述第二检测装置检测通过道路的车辆信息，当通过道路的车辆信息与所述管理系统分配的车辆信息相匹配时，控制所述指引装置发出指引信息，引导对应运输车辆靠近。

进一步的，所述第一检测装置包括设置在罐体底部的第一压力传感器，及设置于罐体顶部的第二压力传感器，通过第一压力传感器获取储液罐内部特定部位的液体压力值P1，通过第二压力传感器或取储液罐内液体上方的气压值P2，然后将上述信息传输至管理系统，控制系统通过公式H＝P2－P1＋P0/ρg，从而可以获取第一压力传感器的位置距离液面的位置，从而获取储液罐内的液体存储量。

控制中心可以根据每个罐体内部的储液量给每个罐体分配储液任务，并可根据罐体内部的压力信息对罐体进行监测，在内部压力异常时及时发现。

其中第一检测装置将检测信息传递至管理系统包括以下步骤：首先第一检测装置的检测模块采集各个传感器的检测数据，然后将检测数据进行处理，将数据打包输送至交换机，交换机将数据信号转化成光信号通过光纤传递至管理系统；其中打包数据包括各个传感器的ID号及该罐体的ID信息。

进一步的，所述步骤三包括：当运输车辆运输物料进场时，首先向管理系统内录入运输车辆运输物料的物料信息及车辆信息，其中车辆信息包括车辆颜色、车牌号信息，然后管理系统获取符合储存该物料的储液罐的信息，并根据储液罐内的储液量给该车辆分配储液罐，并将车辆信息传递至被分配任务储液罐的第二检测装置；将分配的储液罐所处罐区信息告诉驾驶员，驾驶员通过罐区信息前往罐区；被分配任务储液罐的第二检测装置通过获取前往该罐区的车辆信息，当通过道路的车辆信息与所述管理系统分配的车辆信息相匹配时，控制所述指引装置发出指引信息，引导对应运输车辆靠近。

进一步的，当然，运输车辆还可以是将生物化工生产出的物料运输出场的，其分配车辆的方法与上述一致，此处不再一一赘述。

进一步地，其中第二检测装置包括摄像头，通过摄像头获取前往该罐区车辆的颜色信息，当颜色匹配时获取该车辆的车牌号信息，从而确定是否为目标车辆，当确定为目标车辆时，通过指引装置对该车辆发出指引信息，其中指引装置包括显示屏、扬声器、指示灯中的至少一种，具体的，当目标车辆靠近时，可以通过显示屏显示目标车辆的车牌号信息，提醒驾驶员靠近该储液罐；通过扬声器播报车牌信息及物料信息，提醒驾驶员，通过指示灯发光，提醒驾驶员。

本发明提供了一种基于物联网的生物化工物料储存装置，可以通过第一检测装置对各储液罐内部物料的存储情况进行检测，并传输至控制系统，从而可以对罐体进行实时监测，避免工作人员直接前往存储区，通过设置第二检测装置可以配合控制系统对运输车辆进行指引，便于物料的入库及出库，省去了对管理员引导车辆的工作，便于对储存装置进行管理。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明提供的一种基于物联网的生物化工物料储存装置的结构示意图。

图2为本发明提供的一种基于物联网的生物化工物料储存装置中压力检测装置的原理结构示意图。

图3为本发明提供的一种基于物联网的生物化工物料储存装置原理结构示意图。

图4为本发明提供的一种基于物联网的生物化工物料储存装置的俯视结构示意图。

图5为本发明提供的一种基于物联网的生物化工物料储存装置存储物料方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

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申请。

实施例一

本发明提供一种基于物联网的生物化工物料储存装置，参考图1-图4，作为一种具体的实施方式，该装置包括设置于仓库的多个储液罐1，每个所述储液罐1均设置有第一检测装置10，所述第一检测装置10用于检测每个所述储液罐1内的储液信息；每个所述储液罐1靠近道路6的一侧均设置有第二检测装置3及指引装置4，所述第二检测装置2用于检测运输车辆信息，所述指引装置3用于向运输车辆发送指引信息；还包括与多个所述第一检测装置10、第二检测装置3及指引装置4均连接的管理系统5。

进一步地，所述第一检测装置10包括设置于所述储液罐1底部的第一压力传感器11，及设置于储液罐1顶部的第二压力传感器12。

进一步地，储液罐1的顶部还设置有呼吸阀13及氮封装置14。

进一步地，所述第二检测装置3包括摄像头，所述指引装置4包括指示灯、显示屏、扬声器。

进一步地，每个所述储液罐均设置有出液管11及进液管12，且在所述出液管和所述进液管上均设置有气体通过口14，所述出液管11及进液管12通过所述气体通过孔连接有压力检测装置13；所述压力检测装置13包括气泵131、切换阀133及微电脑处理器132，所述切换阀133的进口通过第一管路134与所述气泵的出气口连通，所述切换阀的两个出口与两所述气体通过口14连通，所述第一管路134上还设置有电磁阀135，在所述电磁阀135和所述切换阀之间还设置有压力检测装置136，所述微电脑处理器132与所述切换阀133、电磁阀135、压力检测装置136及指引装置4均连接。

作为优选的实施方式，出液管和进液管均设置在靠近第二检测装置的一侧。

进一步地，多个所述储液罐1间隔排列设置，且相邻两排所述储液罐1之间均设置有所述道路6，且所述道路6的两侧与设置所述储液罐1的地基7之间设置有减震槽8，所述减震槽8内填充有隔震介质。

进一步地，所述地基7包括铺设在地面上的混凝土层71，所述减震槽8的深度大于所述混凝土层的厚度。通过这种设置方式可以起到更好的减震效果。

进一步的，为了保证减震槽8的隔震效果，所述减震槽8的宽度L1设置为25-100mm，所述减震槽的深度为H1、所述混凝土层71的厚度H2、所述道路的混凝土的混度H3，其中H1、H2、H3的单位均为毫米，当前地基7下层的土壤的振动传递率为T，则H1＝│H3－H2│*&*T/ L1＋ H2,其中&为调整系数，取值范围为0.5-10，当振动传递率为T越大时，减震槽的宽度也应越大，调整系数&的取值范围也越大。

进一步地，所述减震槽8的开口位置设置有防水层81，所述防水层81的材料包括橡胶；通过设置防水层，可以避免雨水进入减震槽，保证减震槽内填充的砂石的干燥度，从而可以保证其隔震效果。

进一步地，所述减震槽的形成方法包括以下步骤：

步骤一、在地面上平行间隔挖取多条坑道，所述坑道沿道路6的设置方向挖取，相邻两所述坑道之间的宽度等于所述地基7的混凝土层的宽度，且所述坑道的宽度等于所述道路6的宽度与所述减震槽8的宽度之和；

步骤二，沿所述坑道内设置支撑组件，所述支撑组件包括设置在所述坑道两侧的挡板及位于两所述挡板之间的固定架；

步骤三、在相邻两所述支撑组件之间浇筑混凝土，从而形成所述地基7；

步骤四、待所述地基的混凝土层凝结后拆除所述固定架，向所述坑道内浇筑混凝土，从而形成所述道路6；

步骤五、拆除所述挡板，从而形成所述减震槽8。

为了保证易燃易爆物的液体存储的安全性，通过设置减震槽，将地基7与路面分开，可以有效避免车辆的振动传递至地基，从而在车辆经过储液罐时也不会引起罐体的振动，从而避免了因振动引起的安全隐患，更大限度的保证了存储的安全性。

进一步地，为了方便所述挡板91的拆除，所述挡板91包括第一挡板、第二挡板及设置在两者之间的气垫，通过气垫可以在浇筑混凝土时提供支撑力，在混凝土浇筑完成后可以将气垫内的气体释放，从而将气垫取出，然后再将第一挡板和第二挡板取出即可。

实施例二

参考图5，本发明提供了一种基于物联网的生物化工物料储存装置，使用该储存装置的存储物料的方法包括以下步骤：

步骤一、将多个储液罐1按照存储能力及存储类别划分为多个储存区，每个储存区内设置的所述储液罐1的存储类别一致，并将划分的存储区100信息存储至管理系统5；

步骤二、管理系统5通过获取每个第一检测装置10的数据从而获取每个所述储液罐1的存储信息；

步骤三、所述管理系统5根据所述存储信息给运输车辆分配运输任务，并将每个所述储液罐1分配的对应运输车辆的车辆信息传递给对应储液罐1的第二检测装置3；

步骤四、所述第二检测装置3检测通过道路的车辆信息，当通过道路的车辆信息与所述管理系统5分配的车辆信息相匹配时，控制所述指引装置4发出指引信息，引导对应运输车辆靠近。

进一步的，所述第一检测装置10包括设置在罐体底部的第一压力传感器11，及设置于罐体顶部的第二压力传感器12，通过第一压力传感器11获取储液罐内部特定部位的液体压力值P1，通过第二压力传感器12或取储液罐内液体上方的气压值P2，然后将上述信息传输至管理系统5，控制系统5通过公式H＝P2－P1＋P0/ρg，从而可以获取第一压力传感器的位置距离液面的位置，从而获取储液罐内的液体存储量。

控制中心可以根据每个罐体内部的储液量给每个罐体分配储液任务，并可根据罐体内部的压力信息对罐体进行监测，在内部压力异常时及时发现。

其中第一检测装置10将检测信息传递至管理系统包括以下步骤：首先第一检测装置的检测模块采集各个传感器的检测数据，然后将检测数据进行处理，将数据打包输送至交换机，交换机将数据信号转化成光信号通过光纤传递至管理系统；其中打包数据包括各个传感器的ID号及该罐体的ID信息。

进一步的，所述步骤三包括：当运输车辆运输物料进场时，首先向管理系统内录入运输车辆运输物料的物料信息及车辆信息，其中车辆信息包括车辆颜色、车牌号信息，然后管理系统获取符合储存该物料的储液罐的信息，并根据储液罐内的储液量给该车辆分配储液罐，并将车辆信息传递至被分配任务储液罐的第二检测装置3；将分配的储液罐所处罐区信息告诉驾驶员，驾驶员通过罐区信息前往罐区；被分配任务储液罐的第二检测装置通过获取前往该罐区的车辆信息，当通过道路的车辆信息与所述管理系统5分配的车辆信息相匹配时，控制所述指引装置4发出指引信息，引导对应运输车辆靠近。

进一步的，当然，运输车辆还可以是将生物化工生产出的物料运输出场的，其分配车辆的方法与上述一致，此处不再一一赘述。

进一步地，其中第二检测装置包括摄像头，通过摄像头获取前往该罐区车辆的颜色信息，当颜色匹配时获取该车辆的车牌号信息，从而确定是否为目标车辆，当确定为目标车辆时，通过指引装置对该车辆发出指引信息，其中指引装置包括显示屏、扬声器、指示灯中的至少一种，具体的，当目标车辆靠近时，可以通过显示屏显示目标车辆的车牌号信息，提醒驾驶员靠近该储液罐；通过扬声器播报车牌信息及物料信息，提醒驾驶员，通过指示灯发光，提醒驾驶员。

可以理解的是，由于物料为易燃易爆的液体时，当车辆的输液管与储液罐之间连接不紧密时，会发生物料泄漏的现象，发生泄漏会对操作人员造成伤害，并且发生泄漏的还会导致蒸气聚集，当蒸气聚集较少时，遇到电火花或明火时可能发生火灾事故；当蒸气聚集一定程度后遇到明火会发生爆炸的风险，因此对车辆输液管与罐体之间的密封良好尤其重要；应对该问题，每个储液罐均设置有压力检测装置。

该存储方法还包括步骤五，在目标车辆靠近该储液罐后，根据需要进行的任务，将运输车辆的输液管接口与储液罐的出液管或进液管接通，然后通过压力检测装置对运输车的输液接口与储液罐的密封性，当密封性合格后，进行倒罐操作。

其中压力检测装置检测密封性的步骤包括:1、将运输车辆的输液管与储液罐的进液管连接；2、启动压力检测装置的气泵131，并控制切换阀133连和电磁阀135打开，使切换阀133连通通储液罐的进液12管，气泵131工作将气体泵入运输车的输液管和储液罐的进液管，并使内部气压达到预设值；3、当气压达到预设值后该预设值应大于倒罐作业时的压力值，控制电磁阀135关闭，持续1-3分钟，微电脑处理器132通过获取压力检测装置136检测值，并根据检测值控制所述指引装置4发出相应的指引信号；当压力检测装置136检测的压力值没有发生变化时，则确定运输车与储液罐之间连接处密封良好，则指引装置发出合格信号，可以进行下一步的倒罐作业，当压力检测装置检测的压力值出现下降，则确定为均有泄漏点，指引装置发出不合格信号，提醒工作人员进行自检，排除故障，之后再次进行压力测试，直至合格；4、当压力检测合格后，则可以打开输液管进液管上的开关阀，打开运输车上的阀门进行倒罐。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种基于物联网的生物化工物料储存装置，其特征在于，包括设置于仓库的多个储液罐（1），每个所述储液罐（1）均设置有第一检测装置（10），所述第一检测装置（10）用于检测每个所述储液罐（1）内的储液信息；每个所述储液罐（1）靠近道路（6）的一侧均设置有第二检测装置（3）及指引装置（4），所述第二检测装置（2）用于检测运输车辆信息，所述指引装置（3）用于向运输车辆发送指引信息；还包括与多个所述第一检测装置（10）、第二检测装置（3）及指引装置（4）均连接的管理系统（5）。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的生物化工物料储存装置，其特征在于，所述第一检测装置（10）包括设置于所述储液罐（1）底部的第一压力传感器（11），及设置于储液罐（1）顶部的第二压力传感器（12）。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的生物化工物料储存装置，其特征在于，储液罐（1）的顶部还设置有呼吸阀（13）及氮封装置（14）。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的生物化工物料储存装置，其特征在于，所述第二检测装置（3）包括摄像头，所述指引装置（4）包括指示灯、显示屏、扬声器。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的生物化工物料储存装置，其特征在于，多个所述储液罐（1）间隔排列设置，且相邻两排所述储液罐（1）之间均设置有所述道路（6），且所述道路（6）的两侧与设置所述储液罐（1）的地基（7）之间设置有减震槽（8），所述减震槽（8）内填充有隔震介质。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的生物化工物料储存装置，其特征在于，所述地基（7）包括铺设在地面上的混凝土层，所述减震槽（8）的深度大于所述混凝土层的厚度。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的生物化工物料储存装置，其特征在于，所述减震槽（8）的开口位置设置有防水层（81），所述防水层（81）的材料包括橡胶。

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