CN210891079U - 一种管道泄漏报警仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种管道泄漏报警仪，安装在地下管道的阀门或管道连接处，包括壳体，壳体外设有发光部件、蜂鸣器、用于感应温度大于预定温度阈值后触发信号的温度传感器和用于感应烟雾溶度大于预定溶度阈值后触发信号的烟雾传感器；壳体内集成有：用于接收到温度传感器和/或烟雾传感器的触发信号后，产生高电平脉冲信号的单片机；以及用于接收到高电平脉冲信号后，控制发光部件闪烁和驱动蜂鸣器报警的驱动电路。实施本实用新型，只需安装在地下管道隐患处，避免操作操作人员气体中毒或高温烫伤等安全隐患，不仅省时省力，还能及时进行报警提示。

Description

一种管道泄漏报警仪

技术领域

本实用新型涉及地下管道检测技术领域，尤其涉及一种管道泄漏报警仪。

背景技术

地下管道(如暖气管道和燃气管道)随着长时间的运行磨损、设备的自然老化、地理和气候环境的变化以及人为损坏等原因，导致泄漏故障时有发生，给人们的生命、财产和生存环境造成了巨大的潜在威胁，同时也会造成贵重资源的浪费。因此，开发管道泄漏检测诊断设备，能及时准确检测出事故的范围和程度,可以最大限度地减少经济损失和环境污染。

传统的管道泄漏检测方法主要依靠操作人员通过听音设备判断管道泄漏状态。当“不间断夜流量检测”法发现某片区管道发生泄漏时，工作人员首先用听音设备直接在管道暴露点(如阀门、消防栓及暴露的管道等)听取管道泄漏引起的振动，确定漏气管道，缩小检测范围；其次，初步确定气体泄漏的管段后，改由听音设备沿管道走向以一定距离逐点比较泄漏信号强度，根据距离漏点位置越近，信号越强的原则，会在泄漏发生处找到强度达到峰值的泄漏信号。除了通过识别声音外，操作人员还可以通过感受温度来确定泄漏流体温度较高的地点。

但是，现有的管道泄漏检测方法，操作人员需要进入泄漏区域，很容易带来气体中毒或高温烫伤等安全隐患，还费时费力，且使用时提示效果不明显。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种管道泄漏报警仪，只需安装在地下管道隐患处(如阀门、管道连接处等)，可以避免操作操作人员气体中毒或高温烫伤等安全隐患，不仅省时省力，还能及时进行报警提示。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种管道泄漏报警仪，安装在地下管道的阀门或管道连接处，包括壳体；

所述壳体外设置有：

一发光部件；

一蜂鸣器；

一用于感应温度大于预定温度阈值后触发信号的温度传感器；和/或

一用于感应烟雾溶度大于预定溶度阈值后触发信号的烟雾传感器；

所述壳体内集成有：

一用于接收到所述温度传感器和/或所述烟雾传感器的触发信号后，产生高电平脉冲信号的单片机，所述单片机的第一端与所述温度传感器相连，第二端与所述烟雾传感器相连；以及

一用于接收到所述高电平脉冲信号后，控制所述发光部件闪烁和所述蜂鸣器报警的驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述单片机的第三端相连，输出端与所述发光部件及所述蜂鸣器均相连。

其中，所述温度传感器采用的型号为DS18B20。

其中，所述烟雾传感器采用的型号为MQ-2。

其中，所述单片机采用的型号为STC89C51。

其中，所述蜂鸣器为喇叭。

其中，所述发光部件为LED灯。

其中，所述壳体外还设有数码管显示屏；所述壳体内还设有数码管驱动电路；其中，

所述数码管驱动电路的输入端与所述单片机的第四端相连，输出端与所述数码管显示屏相连。

其中，所述壳体外还设有按键，且所述按键与所述单片机的第五端相连；其中，待所述按键被按下后，所述单片机产生高电平脉冲信号，实现所述发光部件闪烁和所述蜂鸣器报警。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、本实用新型实施例的管道泄漏报警仪，能在夜间具有较高的能见度，可以有效提醒操作人员注意作业安全；

2、本实用新型实施例的管道泄漏报警仪，只需安装在地下管道隐患处，通过灯光和声音两种提示，不仅省时省力，还可以避免操作操作人员气体中毒或高温烫伤等安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型实施例一提供的管道泄漏报警仪的系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的管道泄漏报警仪的系统结构示意图；

图3为图2管道泄漏报警仪的电路连接示意图；

图4为图1和图2中烟雾传感器的应用场景图；

图5为图1和图2中温度传感器的应用场景图；

图6为图1和图2中驱动电路和蜂鸣器的应用场景图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，为本实用新型实施例一中，提供的一种管道泄漏报警仪，安装在地下管道的阀门或管道连接处(未图示)，包括壳体M；

该壳体M外设置有：

一发光部件21；其中，发光部件21为LED灯；

一蜂鸣器22；其中，蜂鸣器22为喇叭；

一用于感应温度大于预定温度阈值(如50℃)后触发信号的温度传感器23；其中，温度传感器23采用的型号为DS18B20；和/或

一用于感应烟雾溶度大于预定溶度阈值(50％)后触发信号的烟雾传感器24；其中，烟雾传感器24采用的型号为MQ-2；

该壳体M内集成有：

一用于接收到温度传感器23和/或烟雾传感器24的触发信号后，产生高电平脉冲信号的单片机11，单片机11的第一端a1与温度传感器23相连，第二端a2与烟雾传感器24相连；其中，单片机11采用的型号为STC89C51；以及

一用于接收到高电平脉冲信号后，控制发光部件21闪烁和蜂鸣器22报警的驱动电路12，驱动电路12的输入端与单片机11的第三端a3相连，输出端与发光部件21及蜂鸣器22均相连；其中，驱动电路12可以是场效应管、晶体开关管或三极管。

应当说明的是，温度传感器23及烟雾传感器24形成大于各自阈值来触发信号是本领域的常规技术手段，且单片机11接收触发信号来形成不同电平信号也是本领域的常规技术手段，不需要通过烧录计算机程序来实现，即不属于方法的改进。

本实用新型实施例一中的一种管道泄漏报警仪的工作原理为，在地下管道的阀门或管道连接处，只要满足温度传感器23感应温度大于预定温度阈值(如50℃)、烟雾传感器24感应烟雾溶度大于预定溶度阈值(50％)之中至少一个时就触发信号给单片机11，该单片机11立马产生高电平脉冲信号，使得作为驱动电路12的场效应管、晶体开关管或三极管直接导通，从而让电流通过控制发光部件21闪烁和蜂鸣器22报警，即进行声光报警。一旦同时满足温度传感器23感应温度小于预定温度阈值(如50℃)并且烟雾传感器24感应烟雾溶度小于预定溶度阈值(50％)时，该单片机11无法产生高电平脉冲信号，使得作为驱动电路12的场效应管、晶体开关管或三极管截止，从而电流无法通过发光部件21和蜂鸣器22，即无法进行声光报警。

如图2所示，为本实用新型实施例二中，提供的一种管道泄漏报警仪，安装在地下管道的阀门或管道连接处(未图示)，包括壳体M；

该壳体M外设置有：

一发光部件21；其中，发光部件21为LED灯；

一蜂鸣器22；其中，蜂鸣器22为喇叭；

一数码管显示屏25；

一按键26；

一用于感应温度大于预定温度阈值(如50℃)后触发信号的温度传感器23；其中，温度传感器23采用的型号为DS18B20；和/或

一用于感应烟雾溶度大于预定溶度阈值(50％)后触发信号的烟雾传感器24；其中，烟雾传感器24采用的型号为MQ-2；

该壳体M内集成有：

一用于接收到温度传感器23和/或烟雾传感器24的触发信号后，产生高电平脉冲信号的单片机11，单片机11的第一端a1与温度传感器23相连，第二端a2与烟雾传感器24相连；其中，单片机11采用的型号为STC89C51；以及

一用于接收到高电平脉冲信号后，控制发光部件21闪烁和蜂鸣器22报警的驱动电路12，驱动电路12的输入端与单片机11的第三端a3相连，输出端与发光部件21及蜂鸣器22均相连；其中，驱动电路12可以是场效应管、晶体开关管或三极管；以及

一用于接收到高电平脉冲信号后，控制数码管显示屏25进行数字显示的数码管驱动电路13，数码管驱动电路13的输入端与单片机11的第四端a4相连，输出端与数码管显示屏25相连；

其中，单片机11的第五端a5还与按键26相连；待按键26被按下后，单片机11产生高电平脉冲信号，实现发光部件21闪烁和蜂鸣器22报警。

应当说明的是，温度传感器23及烟雾传感器24形成大于各自阈值来触发信号是本领域的常规技术手段，且单片机11接收触发信号来形成不同电平信号也是本领域的常规技术手段，不需要通过烧录计算机程序来实现，即不属于方法的改进。同时，数码管驱动电路13控制数码管显示屏25进行数字显示的信号也是本领域的常规技术手段。

本实用新型实施例二中的一种管道泄漏报警仪的工作原理为，在地下管道的阀门或管道连接处，只要满足温度传感器23感应温度大于预定温度阈值(如50℃)、烟雾传感器24感应烟雾溶度大于预定溶度阈值(50％)之中至少一个时就触发信号给单片机11，该单片机11立马产生高电平脉冲信号，使得作为驱动电路12的场效应管、晶体开关管或三极管直接导通，从而让电流通过控制发光部件21闪烁和蜂鸣器22报警，即进行声光报警，同时数码管显示屏26显示数字用以报警。当然，若按键26被按下后，单片机11也会产生高电平脉冲信号，实现发光部件21闪烁和蜂鸣器22报警，同时数码管显示屏25显示数字以报警。

一旦同时满足温度传感器23感应温度小于预定温度阈值(如50℃)并且烟雾传感器24感应烟雾溶度小于预定溶度阈值(50％)时，该单片机11无法产生高电平脉冲信号，使得作为驱动电路12的场效应管、晶体开关管或三极管截止，从而电流无法通过发光部件21和蜂鸣器22，即无法进行声光报警。当然，数码管显示屏25也无法显示数字。

如图3所示，为本实用新型实施例二中管道泄漏报警仪的电路连接示意图。当然，该图3也包括本实用新型实施例一中管道泄漏报警仪的电路连接示意图。

如图4所示，为本实用新型实施例一和二中管道泄漏报警仪的烟雾传感器的应用场景图。烟雾传感器为MQ-2半导体烟雾传感器。MQ-2半导体传感器是以清洁空气中电导率较低的金属氧化物二氧化锡(SnO₂)为主体的N型半导体气敏元件。当MQ-2半导体传感器所处环境中存在烟雾气体时，MQ-2半导体传感器的电导率随空气中烟雾气体浓度的增加而增大。MQ-2型传感器对天然气、液化石油气等烟雾有很高的灵敏度，尤其对烷类烟雾更为敏感,具有良好的抗干扰性，可准确排除有刺激性非可燃性烟雾的干扰信息。MQ-2型传感器具有良好的重复性和长期的稳定性。初始稳定，响应时间短，长时间工作性能好。MQ-2型传感器检测可燃气体与烟雾的范围是100～10000ppm(ppm为体积浓度1ppm＝1立方厘米/1立方米)。电路设计电压范围宽，24V以下均可，加热电压5±0.2V。

MQ.2半导体烟雾传感器的技术指标，如下表1所示：

表1

如图5所示，为本实用新型实施例一和二中管道泄漏报警仪的温度传感器的应用场景图。温度传感器为DS18B20温度传感器，在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VDD引脚接入，GND引脚接地，DATA引脚为信号线。此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证转换精度。

DS18B20的参数特性：独特单线接口，只要l个引脚就可通信；测量范围为.55℃～+125℃，增量值0～5℃；焊接温度260℃/l0秒；可定义的非易失性温度告警设置；需备份电源；读出温度用9位数字值的方式。

如图6所示，为本实用新型实施例一和二中管道泄漏报警仪的驱动电路和蜂鸣器的应用场景图。通过三极管(驱动电路)基极串连一个电阻与单片机P3.6端口连接，从而达到控制喇叭是否报警。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、本实用新型实施例的管道泄漏报警仪，能在夜间具有较高的能见度，可以有效提醒操作人员注意作业安全；

2、本实用新型实施例的管道泄漏报警仪，只需安装在地下管道隐患处，通过灯光和声音两种提示，不仅省时省力，还可以避免操作操作人员气体中毒或高温烫伤等安全隐患。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种管道泄漏报警仪，其特征在于，安装在地下管道的阀门或管道连接处，包括壳体；

所述壳体外设置有：

一发光部件；

一蜂鸣器；

一用于感应温度大于预定温度阈值后触发信号的温度传感器；和/或

一用于感应烟雾溶度大于预定溶度阈值后触发信号的烟雾传感器；

所述壳体内集成有：

一用于接收到所述温度传感器和/或所述烟雾传感器的触发信号后，产生高电平脉冲信号的单片机，所述单片机的第一端与所述温度传感器相连，第二端与所述烟雾传感器相连；以及

一用于接收到所述高电平脉冲信号后，控制所述发光部件闪烁和所述蜂鸣器报警的驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述单片机的第三端相连，输出端与所述发光部件及所述蜂鸣器均相连。

2.如权利要求1所述的管道泄漏报警仪，其特征在于，所述温度传感器采用的型号为DS18B20。

3.如权利要求1所述的管道泄漏报警仪，其特征在于，所述烟雾传感器采用的型号为MQ-2。

4.如权利要求1所述的管道泄漏报警仪，其特征在于，所述单片机采用的型号为STC89C51。

5.如权利要求1所述的管道泄漏报警仪，其特征在于，所述蜂鸣器为喇叭。

6.如权利要求1所述的管道泄漏报警仪，其特征在于，所述发光部件为LED灯。

7.如权利要求1所述的管道泄漏报警仪，其特征在于，所述壳体外还设有数码管显示屏；所述壳体内还设有数码管驱动电路；其中，

所述数码管驱动电路的输入端与所述单片机的第四端相连，输出端与所述数码管显示屏相连。

8.如权利要求1所述的管道泄漏报警仪，其特征在于，所述壳体外还设有按键，且所述按键与所述单片机的第五端相连；其中，待所述按键被按下后，所述单片机产生高电平脉冲信号，实现所述发光部件闪烁和所述蜂鸣器报警。

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