CN204614170U

CN204614170U - 臭氧泄漏报警装置

Info

Publication number: CN204614170U
Application number: CN201520205185.XU
Authority: CN
Inventors: 余磊; 陈明吉
Original assignee: Shanghai Light Industry Research Institute Co Ltd
Current assignee: Shanghai Light Industry Research Institute Co Ltd
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2025-04-07

Abstract

本实用新型涉及一种臭氧泄漏报警装置，包括第一臭氧检测器和第二臭氧检测器、通信单元以及泄露判断单元。第一臭氧检测器和第二臭氧检测器分别检测臭氧气体。通信单元分别与该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器连接以获得浓度检测值。泄露判断单元连接该通信单元，该泄露判断单元中分别间隔一预定时间从该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器读入浓度检测值，并根据臭氧检测器的浓度检测值增加速率与一第一浓度增加速率阈值的比较结果，以及臭氧检测器的浓度检测值与一第一绝对浓度阈值的比较结果决定是否发出臭氧泄漏报警。

Description

臭氧泄漏报警装置

技术领域

本实用新型涉及臭氧处理循环冷却水的设备，尤其是涉及臭氧泄漏报警装置。

背景技术

随着智能化环保型循环冷却水处理系统(AOP)的推广应用，特别是该系统在地铁站等公共场所的应用越来越多，保证设备安全运行就越来越重要。例如为了防止系统运行时的臭氧气体泄漏，对每台设备都安装了臭氧泄漏报警装置。一旦臭氧泄漏即可以及时报警，并对整个系统进行停机处理。

然而，在实际使用过程中，臭氧泄漏报警装置却时有误报现象。在没有臭氧泄漏情况下，报警现象也时有发生，从而造成系统停机，维护人员不得不立刻去现场查找报警原因。

为了解决臭氧泄漏报警器的误报现象，有必要开发一种改进的臭氧泄漏报警装置，减少臭氧报警器的误报。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种臭氧泄漏报警装置，其具有更低的误报率。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提出一种臭氧泄漏报警装置，包括第一臭氧检测器和第二臭氧检测器、通信单元以及泄露判断单元。第一臭氧检测器和第二臭氧检测器分别检测臭氧气体。通信单元分别与该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器连接以获得浓度检测值。泄露判断单元连接该通信单元，该泄露判断单元中分别间隔一预定时间从该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器读入浓度检测值，并根据臭氧检测器的浓度检测值增加速率与一第一浓度增加速率阈值的比较结果，以及臭氧检测器的浓度检测值与一第一绝对浓度阈值的比较结果决定是否发出臭氧泄漏报警。

在本实用新型的一实施例中，该泄露判断单元在该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器开机后，等待一闲置时间。

在本实用新型的一实施例中，当其中一臭氧检测器的浓度检测值增加速率达到该第一浓度增加速率阈值时，该泄露判断单元进一步判断另一臭氧检测器的浓度检测值是否在第一泄漏确认时间内达到该第一浓度增加速率阈值，如果是则发出臭氧泄漏报警，否则解除臭氧泄漏报警。

在本实用新型的一实施例中，当任一臭氧检测器的浓度检测值达到该第一绝对浓度阈值时，该泄露判断单元发出臭氧泄漏报警。

在本实用新型的一实施例中，当其中一臭氧检测器的浓度检测值增加速率达到该第二浓度增加速率阈值时，该泄露判断单元还判断另一臭氧检测器的浓度检测值是否在第二泄漏确认时间内达到该第二浓度增加速率阈值，如果是则发出臭氧泄漏报警，否则解除臭氧泄漏报警。

在本实用新型的一实施例中，当其中一臭氧检测器处于浓度检测值达到一第二绝对浓度阈值的状态时，该该泄露判断单元还判断该状态是否保持该失效提醒时间，如果是则发出臭氧检测器的失效提醒，否则不发出该臭氧检测器的失效提醒。

在本实用新型的一实施例中，上述的臭氧泄漏报警装置还包括第一报警继电器，连接该泄露判断单元，发出该臭氧泄漏报警。

在本实用新型的一实施例中，上述的臭氧泄漏报警装置还包括第二报警继电器，连接该泄露判断单元，发出该臭氧检测器的失效提醒

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，能够在有臭氧泄漏的情况下发出报警信号，并且在没有臭氧的情况下有效的屏蔽了臭氧检测器直流分量的干扰，达到了防止误报警的目的。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是本实用新型一实施例的臭氧泄漏报警装置示意图。

图2A、2B是本实用新型一实施例的臭氧泄漏报警流程图。

图3是本实用新型一实施例的臭氧检测器失效提醒流程图。

具体实施方式

图1是本实用新型一实施例的臭氧泄漏报警装置示意图。参考图1所示，臭氧泄漏报警装置100包括第一臭氧检测器101和第二臭氧检测器102，其分别检测臭氧气体，并输出臭氧气体的浓度检测值。臭氧泄漏报警装置100的核心部件是臭氧报警判断装置(图中虚框)，其包括通信单元103、泄露判断单元104、第一至第三定时器105-107以及第一和第二报警继电器108和109。通信单元103分别与第一臭氧检测器101和第二臭氧检测器102连接以获得浓度检测值。泄露判断单元104连接通信单元103，并进行比较和判断，以确定是否发生了臭氧泄漏。第一至第三定时器105-107连接泄露判断单元104，用以在判断过程中计时。在本实施例中第一至第三定时器105-107是如图1所示的独立部件。第一和第二报警继电器108和109用以分别向智能化环保型循环冷却水处理系统(AOP)一体机控制器110进行报警。其中第一报警继电器108为臭氧泄漏报警，第二报警继电器109为臭氧报警器失效报警。

泄露判断单元104可以通过控制通信单元103与第一臭氧检测器101和第二臭氧检测器102进行通信，采集臭氧检测器101、102的检测值。泄露判断单元104可以按照一定的采样时间间隔来采集检测值。此采样时间间隔例如为10秒。泄露判断单元104可将每次采样的数据与前一次采样数据进行比较。当数据比较结果符合判断条件则泄露判断单元104控制启动或关闭相应的定时器105-107。在具体实施时，泄露判断单元104可以由比较器、定时器、触发器等分立部件的组合来实施，也可以由集成电路芯片来实施。

在泄露判断单元104中，设定了第一浓度增加速率阈值，其表征臭氧检测器前后两次或更多次测量间的浓度增量。

当其中一臭氧检测器的浓度检测值增加速率达到该第一浓度增加速率阈值时，判断可能发生了臭氧泄漏。这是因为在有臭氧环境中，臭氧检测器的检测值的增加速率会超过一增加速率阈值。反过来说，臭氧检测器在无臭氧环境中，其测量值会在一定范围内漂移，但是增加速率不会超过前述的增加速率阈值。因此设定浓度增加速率阈值可以区分臭氧检测器的检测值的漂移和臭氧气体浓度的真实增加。试验发现，臭氧检测器在无臭氧环境中的测量值会在10-353PPB(part per billion,10亿分之一)范围内漂移，但是每次最大的增量不会超过100PPB，因此设定第一浓度增加速率阈值为100PPB/次。

较佳地，考虑到单个臭氧检测器可能因为误检，导致其浓度增加速率达到第一浓度增加速率阈值，设定需要第一臭氧检测器101和第二臭氧检测器102的浓度增加速率均达到第一浓度增加速率阈值时，才判断的确发生了臭氧泄漏。为此，设定第一泄漏确认时间，在此第一泄漏确认时间内两个臭氧检测器101和102的浓度增加速率均达到第一浓度增加速率阈值，则判断发生臭氧泄漏。第一泄漏确认时间例如设为30分钟。第一泄漏确认时间可由第一定时器105来计时，也就是说，一旦其中一臭氧检测器的浓度增加速率达到第一浓度增加速率阈值，则泄露判断单元104启动第一定时器105，在此第一泄漏确认时间内如果另一臭氧检测器的浓度增加速率也达到第一浓度增加速率阈值，则泄露判断单元104判断发生臭氧泄漏。

另外，泄露判断单元104设定第一绝对浓度阈值，即只要第一臭氧检测器101和第二臭氧检测器102中的任一浓度检测值达到这一第一绝对浓度阈值，即判断发生了臭氧泄漏。这是因为当在有臭氧环境中，臭氧检测器的检测值会在预定时间内达到第一绝对浓度阈值。因此这是可靠的臭氧泄漏指标。试验发现，当在有臭氧环境中，臭氧检测器会5分钟内达到500PPB的值，因此第一绝对浓度阈值可以设为500PPB。

需要注意的是，泄露判断单元104在第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器开机后，会等待一闲置时间。在此闲置时间内，泄露判断单元104不进行数据比较。由于臭氧检测器在刚开机后的一段内测量值不稳定，因此泄露判断单元104设置闲置时间，有助于排除这段时间的不稳定测量值。当然，在闲置时间内，泄露判断单元104仍可进行数据采集。闲置时间例如设置为30分钟。

较佳地，考虑到臭氧泄漏时的浓度迅速变化，可以另外设置第二浓度增加速率阈值以及相应的第二泄漏确认时间。在此第二泄漏确认时间内，如果两个臭氧检测器101和102的浓度增加速率均达到第二浓度增加速率阈值，则判断发生了臭氧泄漏。设定第二浓度增加速率阈值小于第一浓度增加速率阈值，第二泄漏确认时间小于第一泄漏确认时间。例如第二浓度增加速率阈值设为50PPB，第二泄漏确认时间设定1分钟。第二泄漏确认时间可由第二定时器106来计时，也就是说，一旦其中一臭氧检测器的浓度增加速率达到第二浓度增加速率阈值，则泄露判断单元104启动第二定时器106，在此第二泄漏确认时间内如果另一臭氧检测器的浓度增加速率也达到第二浓度增加速率阈值，则泄露判断单元104判断发生臭氧泄漏。

较佳地，考虑到臭氧检测器的可靠性问题，设定一失效提醒时间及一第二绝对浓度阈值，以辅助判断臭氧检测器的检测是否有问题。当其中一臭氧检测器的浓度检测值增加速率达到该第二绝对浓度阈值时，判断另一臭氧检测器的浓度检测值是否在该失效提醒时间内同样达到第二绝对浓度阈值，如果是，则表明该其中一臭氧检测器有效，不发出臭氧检测器的失效提醒，否则发出臭氧检测器的失效提醒。失效提醒时间例如设为4小时。失效提醒时间可由第三定时器107来计时，也就是说，一旦其中一臭氧检测器的浓度增加速率达到第二绝对浓度阈值，则泄露判断单元104启动第三定时器107，在此失效提醒时间内如果该其中一臭氧检测器的浓度检测值一直保持达到第二绝对浓度阈值，则泄露判断单元104判断该其中一臭氧检测器失效，应当更换或校准。第二绝对浓度阈值小于第一绝对浓度阈值。并且，第二绝对浓度阈值的设置会参考臭氧检测器的漂移范围。例如，臭氧检测器在无臭氧环境中的测量值会在10-353PPB范围内漂移，因而第二绝对浓度阈值可以设在353PPB附近，例如350PPB。

当泄露判断单元104判断发生臭氧泄漏报警时，使第一报警继电器108的常开触点闭合，报警。报警信号直到断电重启后才会撤销。当臭氧检测器达到要更换的设定值，第一报警继电器109常开触点闭合，通知更换臭氧检测器或校准臭氧检测器。继电器108和109常开触点接入APO一体机的控制器110，与整个控制系统结合成一体。

在本实用新型的实施例中，定时器105-107的设定时间，浓度增加速率阈值，采样时间的间隔等均可以通过臭氧报警判断装置的通信口进行设置或修改。

图2A、2B是本实用新型一实施例的臭氧泄漏报警流程图。参考图2A、2B所示，主流程如下：

在步骤200，设定第一绝对浓度阈值、浓度增加速率阈值和泄漏确认时间。如前所述，浓度增加速率阈值和泄漏确认时间可以是两组。

在步骤201，等待一闲置时间。

在步骤202，读取第一臭氧检测器101的数据。这由泄露判断单元104通过通信单元103来完成。

在步骤204，判断第一臭氧检测器101的浓度检测值增加速率达到是否浓度增加速率阈值。例如，是否达到第一浓度增加速率阈值。如果结果为是，进入步骤204，否则进入步骤205。

在步骤204，将第一臭氧检测器报警标志位置1。该步骤由泄露判断单元104在其内部完成，表示可能出现臭氧泄漏。

在步骤205，读取第二臭氧检测器102的数据。这由泄露判断单元104通过通信单元103来完成。

在步骤206，判断第二臭氧检测器101的浓度检测值增加速率达到是否浓度增加速率阈值。例如，是否达到第一浓度增加速率阈值。如果结果为是，进入步骤207，否则进入步骤208。

在步骤207，将第二臭氧检测器报警标志位置1。该步骤由泄露判断单元104在其内部完成，表示可能出现臭氧泄漏。

在步骤208，判断是否有臭氧检测器的报警标志位置1。具体地说，第一臭氧检测器报警标志位和第二臭氧检测器报警标志位是否有一个置1。如果有，则进入步骤208，否则返回步骤202。

在步骤209，启动相应的定时器。例如，如果前面步骤203和206比较的是第一浓度增加速率阈值，则在此启动的是与第一浓度增加速率阈值对应的第一泄漏确认时间。或者，如果前面步骤203和206比较的是第二浓度增加速率阈值，则在此启动的是与第二浓度增加速率阈值对应的第二泄漏确认时间。

在步骤210，判断定时器是否计时完成。如果是，则进入步骤211，否则返回步骤202。

在步骤211，判断第一臭氧检测器报警标志位和第二臭氧检测器报警标志位置是否都置1。如果是，表明的确出现了臭氧泄漏，进入步骤214，否则进入步骤212。

在步骤212，判断第一、第二臭氧检测器的浓度检测值是否有一个达到第一绝对浓度阈值，如果是，则进入步骤214，否则表明未出现臭氧泄漏，进入步骤213。

在步骤213，将报警标志位清零，不选择报警，然后返回步骤202。

在步骤214，进行报警。

在上述流程中，如无特别说明，步骤均由泄露判断单元104来实施。

此外，臭氧检测器失效提醒的流程如图3所示，包括：

在步骤301，判断是否有臭氧检测器的的浓度检测值达到第二绝对浓度阈值。具体地说，第一臭氧检测器和第二臭氧检测器是否有一个的浓度检测值达到第二绝对浓度阈值。如果有，则进入步骤302，否则返回步骤202。

在步骤302，启动第三定时器。第三定时器对失效提醒时间进行计时。

在步骤303，判断第三定时器是否计时完成。如果是，则进入步骤304，否则返回步骤202。

在步骤304，进行臭氧检测器失效提醒。

值得一提的是，上述流程可以和图2A、2B所示主流程并行的运行。也可以融合到图2A、2B所示主流程中并行进行。

为了快速检验臭氧报警判断装置，可以使用一检验装置，模拟臭氧检测器发出的应答信号，检验臭氧报警判断装置是否会在有臭氧状态下报警。

试验测试情况

1、经过检验装置检验，臭氧报警判断装置在所设定的报警条件下能够实现报警。

采用模拟检测装置，模拟报警信号如下表1：

经过模拟检测，臭氧报警判断装置能够在预先设定的条件下发出报警信号。

2、连接臭氧装置，在无臭氧情况下连续工作一个月，未发现有误报警情况。实验部分数据如下表2和3所示：

表2第一臭氧检测器数据

表3第二臭氧检测器数据

如表2、3所示是部分运行时的臭氧检测器采样数据，臭氧检测器的数值在不停的变化，但是其变化的增量未超过100，此时臭氧报警判断装置没有发生误报情况。

3、使用臭氧发生器，模拟臭氧泄漏情况，臭氧报警判断装置能够发出报警信号，并只有在断电重启的情况下报警信号才能撤销。

有臭氧时，臭氧报警器数据如下表4和表5所示：

序号	臭氧数据	变化量
			1	300	0
2	295	-5
			3	363	68
4	500	137
			5	500	0
6	500	0
			7	500	0
8	500	0
			9	500	0

表4第一臭氧检测器数据

序号	臭氧数据	变化量
			1	231	-6
2	225	2
			3	227	107
4	334	166
			5	500	0
6	500	0
			7	500	0
8	500	0
			9	500	0

表5第二臭氧检测器数据

当有臭氧泄漏时臭氧检测器的读数变化增量会超过100PPB，并且在5分钟内达到臭氧报警器峰值500PPB。此时臭氧报警判断装置发出报警信号。

综上所述，臭氧报警装置具有体积小、成本低、安装方便、无需改变原有系统程序的特点，能够在有臭氧泄漏的情况下发出报警信号，并且在没有臭氧的情况下有效的屏蔽了臭氧检测器直流分量的干扰，达到了防止误报警的目的。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims

1.一种臭氧泄漏报警装置，其特征在于包括：

第一臭氧检测器和第二臭氧检测器，分别检测臭氧气体；

通信单元，分别与该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器连接以获得浓度检测值；以及

泄露判断单元，连接该通信单元，该泄露判断单元中分别间隔一预定时间从该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器读入浓度检测值，并根据臭氧检测器的浓度检测值增加速率与一第一浓度增加速率阈值的比较结果，以及臭氧检测器的浓度检测值与一第一绝对浓度阈值的比较结果决定是否发出臭氧泄漏报警。

2.如权利要求1所述的臭氧泄漏报警装置，其特征在于，该泄露判断单元在该第一臭氧检测器和该第二臭氧检测器开机后，等待一闲置时间。

3.如权利要求1所述的臭氧泄漏报警装置，其特征在于，当其中一臭氧检测器的浓度检测值增加速率达到该第一浓度增加速率阈值时，该泄露判断单元进一步判断另一臭氧检测器的浓度检测值是否在第一泄漏确认时间内达到该第一浓度增加速率阈值，如果是则发出臭氧泄漏报警，否则解除臭氧泄漏报警。

4.如权利要求1所述的臭氧泄漏报警装置，其特征在于，当任一臭氧检测器的浓度检测值达到该第一绝对浓度阈值时，该泄露判断单元发出臭氧泄漏报警。

5.如权利要求1所述的臭氧泄漏报警装置，其特征在于，当其中一臭氧检测器的浓度检测值增加速率达到一第二浓度增加速率阈值时，该泄露判断单元还判断另一臭氧检测器的浓度检测值是否在第二泄漏确认时间内达到该第二浓度增加速率阈值，如果是则发出臭氧泄漏报警，否则解除臭氧泄漏报警。

6.如权利要求1所述的臭氧泄漏报警装置，其特征在于，当其中一臭氧检测器处于浓度检测值达到一第二绝对浓度阈值的状态时，该该泄露判断单元还判断该状态是否保持一失效提醒时间，如果是则发出臭氧检测器的失效提醒，否则不发出该臭氧检测器的失效提醒。

7.如权利要求1所述的臭氧泄漏报警装置，其特征在于，还包括第一报警继电器，连接该泄露判断单元，发出该臭氧泄漏报警。

8.如权利要求7所述的臭氧泄漏报警装置，其特征在于，还包括第二报警继电器，连接该泄露判断单元，发出该臭氧检测器的失效提醒。