CN209146718U - 一种煤气柜的安全检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤气柜的安全检测系统，属于仪表自动化领域。本实用新型提供的技术方案是一种煤气柜的安全检测系统，由控制器、检测单元、安装单元、转换单元组成；其特征在于在煤气柜顶部边缘的东西南北(X/Y轴)方向各安装一支激光检测仪，组成煤气柜高度检测矩阵单元。本实用新型的有益效果是：保证了煤气柜的安全运行，检测内容多样化一体化，节约空间、节省投资，减少了安全隐患；是对煤气柜安全运行、保护、检测方面即整体安全性检测的改进与创新。

Description

一种煤气柜的安全检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种煤气柜的安全检测系统，属于仪表自动化领域。

背景技术

煤气柜包含高炉煤气柜、转炉煤气柜、焦炉煤气柜，随着生产规模的集中化、夸夸化，其容积越来越大、高度也越来越高(如直径大于20米、高度H大于40米)，随着尺寸的扩大，其安全性就要求越来越高，即要考虑柜内可燃有毒气体的浓度(为防止爆炸中毒)、也要精准检测其高度计算容积、活塞移动速度(判断量及安全)、还要考虑柜内活塞在移动过程中的均匀性即是否倾斜(防止被卡)等等。

煤气柜高度检测，目前应用较多的是一个超声波、雷达或其他的设施，由于超声波、雷达具有发射角，当煤气柜很高时，则其安装部位要求很高，一般无合适的位置(如40米高、发射角10°，则须大于半径为“40tag10＝7.05”米的圆内无障碍物)；柜容、移动速度一般在高度精准检测后来计算，一般无法满足。

煤气柜活塞倾斜度的检测，目前应用有人工法、差压变送器测量方法、联通器液位测量方法等。人工法就是在环廊放置连通水管和水箱以及标尺等最原始方式，信号未实现远传，值班人员不能实时了解活塞运行情况，只能进入气柜内部检查，岗位劳动强度大，而且人员进入气柜内危险性大，测量数据误差大和实时性较差等诸多缺点，该方式仅用在柜体实验时参照使用。差压法、联通器液位测量方法就是在活塞顶部注入工业油，测量活塞顶部相对方位差压或各边液位来测量，其流动性缓慢、需连接管、导致测量滞后，测量压力微小、精度误差极大(微小的变化产生的压差在差变量程范围内极小极小)，冬天需保温、一年四季差变工作环境(即零点、漂移不定)影响大，测量油品日常易挥发导致两测不平衡也加大误差，诸多因素导致该种方式形同虚设，无任何测量意义；且仅仅检测倾斜，无法检测高度、柜容、速度等。

可燃有毒气体的浓度的检测目前较为成熟，差别在于传感器精度问题、也是价格问题；但问题是检测点多而需的信号线多。

发明内容

为了解决上述隐患、保证煤气柜的运行安全、周围设施的安全又美观，本实用新型的目的是：提供一种结构合理、安装方便、检测相对准确、一专多能、适应性广煤气柜的安全检测系统。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型提供的技术方案是：一种煤气柜的安全检测系统，由控制器、检测单元、安装单元、转换单元组成；其特征在于：在煤气柜顶部边缘的东西南北方向各安装一支激光检测仪，组成煤气柜高度检测矩阵单元。

所述的激光检测仪是防爆的；激光仪的传感器正对煤气柜的活塞，并带有反光板。

所述的检测单元包含煤气柜高度检测和可燃有毒气体仪。

所述的安装单元就是安装检测单元的安装支架。由于煤气柜顶部是圆弧状且是封闭的，在安装点打孔要考虑安装的斜度，即支架是异形体。

所述的转换单元，包含接线盒、电源模块、数据采集转换模块、通讯模块，安装于一保护箱内，保护箱安装于现场时为防爆保护型、安装于控制室内为普通型。

所述的控制器，可以是PLC也可以是工控机，其采集激光信号、可燃有毒气体检测仪信号，并进行高度、柜位、柜容、倾斜、速度等的计算、分类管理，在保留安全余量的前提下，超限则报警、发出警示信号；所有信息用于存储、报表、建立数据库并预测其发展趋势、预警。

本实用新型的有益效果是：保证了煤气柜的安全运行，检测内容多样化一体化，节约空间、节省投资，减少了安全隐患；是对煤气柜安全运行、保护、检测方面即整体安全性检测的改进与创新。

附图说明

图1表示本实用新型的实施例中一种煤气柜的安全检测系统结构示意图；

图2表示本实用新型的实施例中一种煤气柜的安全检测系统构成方块图。

其中图中：1、煤气柜；2、煤气柜活塞；3、煤气柜活塞东西轴线；4、煤气柜活塞南北轴线；5、东激光仪；6、西激光仪；7、南激光仪；8、北激光仪； 9、激光仪支架；10、CO检测仪；11、O₂检测仪。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限。相反，提供的实施例是为了能够更透切地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本实施例环境检测以CO、O₂为例进行实施说明。

如图1所示，首先根据煤气柜的高度、控制精度选定激光仪的量程及防爆等级，根据现场环境要求、国标要求选择CO、O₂检测仪的精度等级、量程；根据现场实际情况，决定安装点的具体位置、激光仪支架(9)的尺寸并制作、反光板的制作；根据选定的激光仪及CO、O₂检测仪的信号制、供电要求、对外传输信号的要求，加工制作转换单元(本图没标出)。

现场安装过程如下：

继续参见图1、2，在东西方向分别选择东激光仪(5)、西激光仪(6)的安装点(如距煤气柜边缘1/5R处，R为煤气柜半径)，分别为A、B点(煤气柜平面圆心为O点)；再在南北方向分别选择南激光仪(7)、北激光仪(8)的安装点(也距煤气柜边缘1/5R处)，分别为C、D点；选择CO检测仪(10)、O₂检测仪(11)的安装点。在煤气柜(1)的顶部打孔安装激光仪支架(9)共四个(本图仅标出一个)、再安装激光仪(5)、(6)、(7)、(8)，调整其垂直度，要正对煤气柜活塞(2)、在活塞(2)上安装反光板(本图没标出)；再安装CO检测仪(10)、O₂检测仪(11)。

继续参见图1、2，进行接线；安装完毕。

工作过程如下：

继续参见图1、2，煤气柜总有效高度为H、截面积为S，激光仪安装高度距煤气柜顶部高度为h₀。开机通电，检查信号回路，对应无错后进入工作状态。首先CO检测仪(10)、O₂检测仪(11)的信号无报警状态，则控制器记录其曲线，信号超限报警，记录存档。对于激光仪(5)、(6)、(7)、(8)的信号进行矩阵分析，其信号分别为H₁、H₂、H₃、H₄，其(H₁+H₂+H₃+H₄)/4为平均值，则H-(H₁+H₂+H₃+H₄)/4-h₀为煤气柜的高度h，煤气柜容积V＝S*h，煤气柜活塞(2)的移动速度v为两次计算煤气柜高度h之差除以2，即v＝(h₁-h₂)/2；煤气柜活塞倾斜计算为(H₁-H₂)、(H₃-H₄)表示东西、南北倾斜量，可表明倾斜状况，也可用角度表达：【(H₁-H₂)/2】/0.8R，再进行反正切计算出东西倾斜角度Q₁，【(H₃-H₄)/2】/0.8R，再进行反正切计算出南北角度Q₂，(Q₁，Q₂)矩阵表示煤气柜活塞(2)的倾斜状况；超限则报警，控制器时时记录其曲线存档。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可做出若干改进和润饰，如信号的转换、通讯方式等，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种煤气柜的安全检测系统，由控制器、检测单元、安装单元、转换单元组成；其特征在于：

在煤气柜顶部边缘的东西南北方向各安装一支激光检测仪，组成煤气柜高度检测矩阵单元。

2.如权利要求1所述的一种煤气柜的安全检测系统，其特征在于所述的激光检测仪是防爆的；激光仪的传感器正对煤气柜的活塞，并带有反光板。

3.如权利要求1所述的一种煤气柜的安全检测系统，其特征在于所述的检测单元包含煤气柜高度检测和可燃有毒气体仪。

4.如权利要求1所述的一种煤气柜的安全检测系统，其特征在于所述的转换单元，包含接线盒、电源模块、数据采集转换模块、通讯模块。