CN208071299U - 适用于加油站的多点位油气监测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了适用于加油站的多点位油气监测装置及系统，涉及监测技术领域，其中，适用于加油站的多点位油气监测装置包括：依次相连的采样探头、传感器模块、信号采集控制板和主板，在本申请中，采样探头安装在油罐的呼吸阀、油气回收装置的排口和各个加油岛，传感器模块用于产生油气浓度正相关的电信号，并将油气浓度正相关的电信号发送给信号采集控制板，信号采集控制板将电信号转化为数字信号，并将数字信号发送给主板，主板用于将数字信号运算成油气浓度信息。通过上述处理过程，能够有效地对加油站内多个地点的油气浓度直接进行实时监测。

Description

适用于加油站的多点位油气监测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及监测技术领域，尤其涉及适用于加油站的多点位油气监测装置及系统。

背景技术

近年来，国民经济快速发展，人民生活水平也得到了显著提高，但同时环境问题尤其是空气污染问题变得日益严峻。特别是在人口众多的城市中，不仅人口数目多交通密集，而且车流量大需要燃耗大量的汽油等。因此，加油站的设置也比较密集，各个加油站也成为了环境空气的主要污染源，即在罐车卸油、油枪加油和油罐呼吸过程中油气会排放到环境空气中。众所周知，油气属于挥发性有机物(VOC)，是典型的大气污染物，在一定浓度下具有能够刺激粘膜、影响人体的中枢系统、对人体造成直接影响，并在光照条件下与空气中的硫化物和氮氧化物发生反应形成二次污染。为此，我国颁布了加油站大气污染物排放标准(GB20952-2007)，对加油站的油气的排放控制和排放浓度做出了限定。

但是，现有的标准仍然具有较大的局限性，原因在于，在标准中虽然规定了排放油气浓度的限值，但通常标准的实施，主要监测目标为气液比和油气回收系统的压力，是一种间接性方法，并且按照标准的规定，加油站中排放油气浓度的监测通常为每年至少一次，缺乏连续性和时效性。

综上，目前关于加油站中油气浓度无法得到有效连续监测的问题，尚无有效的解决办法。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供了适用于加油站的多点位油气监测装置及系统，通过设置采样探头、传感器模块、信号采集控制板和主板等，有效地实现了直接对加油站油气浓度的实时在线监测。

第一方面，本实用新型实施例提供了适用于加油站的多点位油气监测装置，包括：依次相连的采样探头、传感器模块、信号采集控制板和主板；

采样探头，用于采集目标监测点的油气样气，其中，采样探头分为固定源型采样探头和散逸型采样探头两种类型，固定源型采样探头安装在油气回收装置的排口和油罐的呼吸阀上，散逸型采样探头设置在各个加油岛上；

还包括：与所述采样探头连接的采样泵，所述采样泵为所述采样探头提供负压；

传感器模块，包括光离子传感器或半导体传感器，以及放大电路板，用于产生并输出与油气浓度正相关的电信号，并将油气浓度正相关的电信号发送给信号采集控制板；

信号采集控制板，用于将电信号转化为数字信号，并将数字信号发送给主板；

主板，用于将数字信号转化为油气浓度信息，对数据进行储存和输出，通过信号采集控制板对执行装置实施控制。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括显示屏，显示屏与主板相连；

显示屏，用于将浓度信息进行显示。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括相连接的无线传输模块和远程监控平台，无线传输模块还与主板相连，且，无线传输模块中还设置有天线；

无线传输模块，用于将浓度信息通过天线发送给远程监控平台；

远程监控平台，用于监测浓度信息是否在预先设置的浓度阈值内，且，当监测到浓度信息超出浓度阈值时，生成报警信号。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括电源管理模块，且，电源管理模块与传感器模块、信号采集控制板、主板、显示屏和无线传输模块均相连，电源管理模块包括相连接的电池和控制板；

电池，用于为传感器模块、信号采集口控制板、主板、显示屏、无线传输模块提供电能；

控制板，用于在外部正常供电时，控制电池不供电，且，在外部供电断开时，控制电池供电。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，显示屏上设置有显示板、触摸板、遥控器和按键板，且，显示屏还与遥控器相连；

触摸板，用于在接收到用户触发后生成第一控制信号发送给显示板；

按键板，用于在接收到用户触发后生成第二控制信号发送给显示板；

遥控器，用于在接收到用户触发后生成第三控制信号发送给显示板；

显示板，用于在接收到第一控制信号、第二控制信号或者第三控制信号后将浓度信息转化为曲线、表格或者图像的形式进行显示。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，显示屏上还设置有发声器；

发声器，用于当曲线、表格或者图像中的任意一个超出阈值范围时，向外发出声光报警信号。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，无线传输模块上还设置有插槽；

插槽，用于在接通SIM卡后将浓度信息通过2G、3G或者4G的形式发送给远程监控平台。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括标气瓶，标气瓶与传感器模块相连，标气瓶上设置有开关阀；

标气瓶，用于在接收到标定触发时，调整开关阀，以向传感器模块内注入标气；

主板，用于当传感器模块与标气接触，处理传感器模块的输出信号，以完成标定。

第二方面，本实用新型实施例提供了适用于加油站的多点位油气监测系统，包括：机箱和上述适用于加油站的多点位油气监测装置；

适用于加油站的多点位油气监测装置设置在机箱内，且，机箱内部设置有隔爆箱。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，机箱为立式安装结构，机箱的箱门上设置有机械锁，且，机箱的底面设置有脚轮。

本实用新型实施例提供的适用于加油站的多点位油气监测装置及系统，其中，该适用于加油站的多点位油气监测装置包括：依次相连的采样探头、传感器模块、信号采集控制板和主板，在使用时，采样探头用于采集目标监测点的油气样气，在本申请中，采样探头分别设置在油罐的呼吸阀、油气回收装置的排口和各个加油岛，之后，传感器模块用于产生油气浓度正相关的电信号，并将油气浓度正相关的电信号发送给信号采集控制板，之后，信号采集控制板用于将所述电信号转化为数字信号，并将所述数字信号发送给主板，并由主板对所述数字油气信号进行运算，生成浓度信息，通过上述采样探头、传感器模块、信号采集控制板等的设置，能够实现对加油站油气浓度的直接实时在线监测，持续有效，方便快捷。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的适用于加油站的多点位油气监测装置的连接图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的适用于加油站的多点位油气监测装置的监测点布点意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的适用于加油站的多点位油气监测装置的气路图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的适用于加油站的多点位油气监测系统的结构连接图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，加油站显然已经成为了环境空气的主要污染源，虽然国家规定了加油站排放油气浓度的限值，但在具体实施过程中难以有效对浓度直接监测，主要监测目标为气液比和油气回收系统的压力，是一种间接性方法，并且按照标准的规定，对加油站中排放油气浓度的监测通常为每年至少一次，这样，导致监测缺乏连续性和时效性。

基于此，本实用新型实施例提供了适用于加油站的多点位油气监测装置及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2和图3，本实施例提出的适用于加油站的多点位油气监测装置具体包括：依次相连的采样探头、传感器模块1、信号采集控制板和主板，采样探头用于采集目标监测点的样气，其中，采样探头分为固定源型采样探头2和散逸型采样探头3两种类型，固定源型采样探头可以安装在油气回收装置4的排口和油罐5的呼吸阀上，散逸型采样探头可设置在各个加油岛6上，传感器模块，包括光离子传感器或半导体传感器，以及放大电路板，用于产生并输出与油气浓度正相关的电信号，信号采集控制板用于采集传感器输出的电信号并转化为数字信号并发送给主板，接收和输出来自主板的控制信号，对执行装置实施控制，主板用于对信号采集控制板输出的数字信号进行运算，生产成本油气浓度信息，对数据进行储存和输出，通过信号采集控制板对执行装置实施控制。上述采样探头包括散逸型采样探头和固定源型采样探头。散逸型采样探头具有环形开孔，并在开口处有带有网眼的过滤网，防止蚊虫进入。固定源型采样探头具有探管，可与集气罩相连。集气罩具有2个接口和1个开口，1个接口可与油罐呼吸阀或油气回收处理装置的排放口相连，1个接口可与固定源型采样探头的探管相连，1个开口可通向外部环境空气，开口方向朝下，开口处有带有网眼的过滤网以防止蚊虫进入。另外，主板具有中央处理器和内存，可储存指定数量的数据。主板上具有若干通讯接口，用于与信号采集板、显示屏、无线传输模块之间的通讯以及外部调试。信号采集板上具有通讯接口，可与主板进行通讯，具有开关量输出用以控制切换阀和开关阀7，具有开关量输入，用以获取标气瓶8气压低信号。传感器模块中配有光离子化传感器或半导体传感器和对应的放大电路板。流量计9为量程0-1L/min的机械或电子流量计。颗粒物过滤器10及除湿过滤器内含滤网或细颗粒滤材，对油气无吸附性。

此外，适用于加油站的多点位油气监测装置还包括显示屏，显示屏与主板相连，在使用时，显示屏用于将浓度信息进行显示，以方便相关人员进行查看。

此外，适用于加油站的多点位油气监测装置还包括相连接的无线传输模块和远程监控平台，无线传输模块还与主板相连，并且，无线传输模块中还设置有天线，无线传输模块用于将浓度信息通过天线发送给远程监控平台，以实现浓度信息的远程传输，远程监控平台用于监测浓度信息是否在预先设置的浓度阈值内，并且，当监测到浓度信息超出浓度阈值时，生成报警信号，通知相关人员进行执法、督查和检修等。

此外，适用于加油站的多点位油气监测装置还包括电源管理模块，并且，电源管理模块与传感器模块、信号采集控制板、主板、显示屏和无线传输模块均相连，电源管理模块包括相连接的电池和控制板，首先，电源管理模块可将220V交流电转化为24V直流电，电池用于为传感器模块、信号采集控制板、主板、显示屏和无线传输模块提供电能，控制板用于控制电池的供电逻辑，即外部供电时电池不供电，外部供电断开时电池供电。

此外，为了便于操作，显示屏上设置有显示板、触摸板、遥控器和按键板，并且，显示屏还与遥控器相连，使用时，触摸板用于在接收到用户触发后生成第一控制信号发送给显示板，按键板用于在接收到用户触发后生成第二控制信号发送给显示板，遥控器用于在接收到用户触发后生成第三控制信号发送给显示板，即，通过触摸板、遥控器和按键板均可以开启显示屏，通过显示板用于在接收到第一控制信号、第二控制信号或者第三控制信号后将浓度信息转化为曲线、表格或者图像的形式进行显示，通过多种形式进行显示，方便用户进行查看。

此外，显示屏上还设置有发声器，在使用过程中，发声器用于当曲线、表格或者图像中的任意一个超出阈值范围时，需要进行说明的是，阈值范围为油气在规定标准范围内的数值大小，一旦油气浓度超标后，发声器向外发出声光报警信号，以告知相关工作人员进行检修。

并且，无线传输模块上还设置有插槽，插槽用于在插入SIM卡后将浓度信息通过2G、3G或者4G的形式发送给远程监控平台。通过设置与SIM 卡相匹配的插槽，实现了远程监控平台与主板之间远程通讯。

此外，适用于加油站的多点位油气监测装置还包括标气瓶，标气瓶与传感器模块相连，标气瓶上设置有开关阀，标气瓶用于在接收到标定触发时，调整开关阀，以向传感器模块内注入标气，主板用于当传感器模块与标气发生反应后，处理传感器模块的输出信号，以完成标定。这里需要进行说明的是，当需要标定时，主板通过信号采集控制板控制电控阀进行切换，将气路由采样管路切换到标气气路，同时控制标气瓶上的开关阀，向传感器通入指定浓度的标气。传感器模块与标气接触后，主板运算处理传感器模块输出信号，刷新内部算法完成标定，方便快捷。

需要说明的是，多点位油气监测装置还包括：与采样探头连接的采样泵11，采样泵为采样探头提供负压。在实际应用中，采样泵与采样探头之间配合使用，采样泵为采样探头提供动力吸取样气。使用采样泵把采样探头处的气体吸取至远处的机箱内，因此，能够实现将含有电气元件的主机放置在远离易爆环境的安全区内进行监测，提升了安全性，也降低了设备成本。

下面以对一个具有4个加油岛并配备了油气回收装置的加油站进行在线监测为例。在整个加油站区域进行采样点的布设，如图2。其中每个加油岛布设一个散逸型采样探头，对应1-4号传感器模块，油气回收装置的排气口布设一个连接了集气罩的固定源型采样探头，对应5号传感器模块，油罐呼吸阀布设了一个连接集气罩的固定源型采样探头。开始运行时采样泵开启，为各采样探头提供负压，抽取采样探头周边气体，当加油机对机动车加油时或油气回收装置排放时，含有油气的空气被吸入各采样探头，经过各自管路的过滤器后分别进入1-6号传感器模块。1-6号传感器模块产生电流，经放大电路板放大后产生模拟信号。信号采集控制板统一收集1-6 号传感器模块产生的模拟信号，转化为数字信号并与主板进行通讯。主板中的中央处理器对数字信号进行运算，计算出实时浓度信息储存在内存中。无线传输模块将内存中储存的浓度信息实时发送至远程监控平台。同时，显示屏提取内存中信息以实时曲线、历史曲线和表格等形式展示浓度信息。当监测系统需要标定时，主板控制各管路的换向阀12，将气路由采样端切换至标定端，同时，主板控制标气瓶上的开关阀开启，向指定传感器模块通入指定浓度的标气。主板记录传感器模块实时电压值，更新内置算法，完成标定。当标气瓶内标气接近消耗完毕时，压力下降，与其连接的压力变送器13向主板发送信号，主板接收信号后出发更换标气的提示，同时向网络监控平台发送更换标气提示，如图3。

综上所述，本实施例提供的适用于加油站的多点位油气监测装置包括：依次相连的采样探头、光传感器模块、信号采集控制板和主板，在使用过程中，采样探头用于采集目标监测点的样气，其中，采样探头设置在油罐呼吸阀、油气回收装置排口和各个加油岛上，传感器模块用于产生油气浓度正相关的电信号，并将所述电信号发送给信号采集控制板，信号采集控制板用于将电信号转化为数字信号，并将所述数字信号发送给主板，主板用于对数字信号进行运算，生成浓度信息，以便后续通过显示屏进行显示，或者是，通过无线传输模块发送给远程监控平台进行监视等，通过上述处理过程，能够持续有效的对加油站内多个地点的油气浓度进行直接实时在线监测，有效地为加油站油气排放的监管提供实时依据。并且，可实现定时或远程控制的自动标定，便于集中化管理，提升了效率，节省了人工成本。

实施例2

参见图4，本实施例提供了适用于加油站的多点位油气监测系统包括：机箱和上述适用于加油站的多点位油气监测装置，在该适用于加油站的多点位油气监测系统中，适用于加油站的多点位油气监测装置设置在机箱内，并且，机箱内部设置有防爆箱，具体的，防爆箱被制作为一个箱体，箱内部安装电源管理模块、主板、数据采集板、无线传输模块，可适用于爆炸1 区和2区。并且，各气管入口或出口处安装有阻火片，采样探头、开关阀、流量计、传感器模块、压力变送器、显示屏和无线天线均为防爆型，可以适用于爆炸1区和2区。机箱为立式安装结构，机箱的箱门上设置有机械锁，并且，机箱的底面设置有脚轮。在本实施例中，机箱的防护等级为IP54 以上，防水防尘的效果好，另外，脚轮的个数为多个，以用作固定式地脚或可刹车脚轮。

综上所述，本实施例提供的适用于加油站的多点位油气监测系统包括：机箱和上述适用于加油站的多点位油气监测装置，在该监测系统中，适用于加油站的多点位油气监测装置设置在机箱内，并且，机箱内部设置有防爆层，机箱为立式安装结构，机箱的箱门上设置有机械锁，机箱的底面设置有脚轮，通过上述设置能够有效的将适用于加油站的多点位油气监测装置进行防护，并且便于其灵活移动。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，包括：依次相连采样探头、传感器模块、信号采集控制板和主板；

所述采样探头，用于采集目标监测点的样气，其中，所述采样探头分为固定源型采样探头和散逸型采样探头，所述固定源型采样探头安装在油气回收装置的排口和油罐的呼吸阀上，所述散逸型采样探头设置在各个加油岛上；

还包括：与所述采样探头连接的采样泵，所述采样泵为所述采样探头提供负压；

所述传感器模块，包括光离子传感器或半导体传感器，以及放大电路板，用于产生油气浓度正相关的电信号，并将油气浓度正相关的电信号发送给信号采集控制板；

所述信号采集控制板，将电信号转化为数字信号，并将数字信号发送给主板；

所述主板，用于将数字信号转化为油气浓度信息，对数据进行储存和输出，通过信号采集控制板对执行装置实施控制。

2.根据权利要求1所述的适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏与所述主板相连；

所述显示屏，用于将所述浓度信息进行显示。

3.根据权利要求2所述的适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，还包括相连接的无线传输模块和远程监控平台，所述无线传输模块还与所述主板相连，且，所述无线传输模块中还设置有天线；

所述无线传输模块，用于将所述浓度信息通过所述天线发送给所述远程监控平台；

所述远程监控平台，用于监测所述浓度信息是否在预先设置的浓度阈值内，且，当监测到所述浓度信息超出浓度阈值时，生成报警信号。

4.根据权利要求3所述的适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，还包括电源管理模块，且，所述电源管理模块与所述采样探头、所述传感器模块、所述信号采集控制板、所述主板、所述显示屏、所述无线传输模块均相连，所述电源管理模块包括相连接的电池和控制板；

所述电池，用于为所述传感器模块、所述信号采集板控制板、所述主板、所述显示屏、所述无线传输模块提供电能；

所述控制板，用于在外部正常供电时，控制电池不供电，且，在外部供电断开时，控制电池供电。

5.根据权利要求2所述的适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，所述显示屏上设置有显示板、触摸板、遥控器和按键板，且，所述显示屏还与遥控器相连；

所述触摸板，用于在接收到用户触发后生成第一控制信号发送给所述显示板；

所述按键板，用于在接收到用户触发后生成第二控制信号发送给所述显示板；

所述遥控器，用于在接收到用户触发后生成第三控制信号发送给所述显示板；

所述显示板，用于在接收到所述第一控制信号、所述第二控制信号或者所述第三控制信号后将所述浓度信息转化为曲线、表格或者图像的形式进行显示。

6.根据权利要求5所述的适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，所述显示屏上还设置有发声器；

所述发声器，用于当所述曲线、所述表格或者所述图像中的任意一个超出阈值范围时，向外发出声光报警信号。

7.根据权利要求3所述的适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，所述无线传输模块上还设置有插槽；

所述插槽，用于在接通SIM卡后将所述浓度信息通过2G、3G或者4G的形式发送给所述远程监控平台。

8.根据权利要求2所述的适用于加油站的多点位油气监测装置，其特征在于，还包括标气瓶，所述标气瓶与所述传感器模块相连，所述标气瓶上设置有开关阀；

所述标气瓶，用于在接收到标定触发时，调整所述开关阀，以向所述传感器模块内注入标气；

所述主板，用于当所述传感器模块与标气接触后，处理所述传感器模块的输出信号，以完成标定。

9.适用于加油站的多点位油气监测系统，其特征在于，包括：机箱和如权利要求1-8任一项所述的适用于加油站的多点位油气监测装置；

所述适用于加油站的多点位油气监测装置设置在所述机箱内，且，所述机箱内部设置有隔爆箱。

10.根据权利要求9所述的适用于加油站的多点位油气监测系统，其特征在于，所述机箱为立式安装结构，所述机箱的箱门上设置有机械锁，且，所述机箱的底面设置有脚轮。