CN211698686U - 一种衰变池远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种衰变池远程监控系统，包括固设在衰变池上且能对该衰变池内的废液液位进行非接触式测量的雷达液位计，所述雷达液位计连接有PLC控制器，所述PLC控制器分别连接有上位机以及能控制所述衰变池进液和排液的电动阀门，所述PLC控制器内设置有计时器。本实用新型的有益效果：使用雷达来实现液位的非接触测量，有效解决了浮球探测器易损坏、更换麻烦的问题，其使用寿命长，免维护周期长，从长远来看，降低了成本；可将液位、电动阀门、排液泵的状态远传到办公室或控制室并实时显示出来，管理人员可进行远程监控，有利于管理人员实时掌握相关情况，更便捷，使系统更加安全可靠。

Description

一种衰变池远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及衰变池的技术领域，具体来说，涉及一种衰变池远程监控系统。

背景技术

随着核医学应用越来越广泛，国家对环保越来越重视，环保部门对放射性废液排放要求越来越严，必须对放射性废液进行相应处理后再排放，衰变池正是在这样的背景下产生的，传统的排放没有经过处理，直接排放到环境中，对自然环境及人类产生放射性危害，而衰变池可存储放射性废液以通过贮存衰变法使废水的放射性降低，当达到一定时间辐射衰减不足以构成危害后，再将废液安全排放。

在衰变池储存废液时，需要探测废液的液位，传统的方式是在衰变池内安装高低液位浮球探测器，当废液达到浮球位置时关闭进液阀门，进行衰变计时，计时结束后将废液排放，但由于浮球探测器是接触式探测，废液中渣滓较多，容易导致浮球失灵，且更换时可能会受到辐射。

另外传统方式只能在现场进行手自动操作，而不能在办公室等场所实时观察和控制的衰变池的运行。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种衰变池远程监控系统，可通过雷达液位计实现非接触式测量，安全可靠，维修方便并可实现远程监控的目的。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种衰变池远程监控系统，包括固设在衰变池上且能对该衰变池内的废液液位进行非接触式测量的雷达液位计，所述雷达液位计连接有PLC控制器，所述PLC控制器分别连接有上位机以及能控制所述衰变池进液和排液的电动阀门，所述PLC控制器内设置有计时器。

进一步地，所述衰变池包括池体，所述池体的顶部设置有进液管，所述池体的底部设置有排液管，所述电动阀门包括进液电动阀和排液电动阀，所述进液电动阀设置在所述进液管上，所述排液电动阀设置在所述排液管上。

进一步地，所述排液管连接有排液泵，所述排液泵通过设置有接触器的线路连接电源，所述接触器连接所述PLC控制器。

进一步地，所述池体的顶部还设置有竖直的液位检测管，所述液位检测管固定连接所述雷达液位计，所述雷达液位计位于所述废液的液面上方。

进一步地，所述PLC控制器通过网关分别连接触摸屏和所述上位机，所述上位机位于办公室或控制室内。

进一步地，所述PLC控制器分别连接有电源和声光报警器。

进一步地，所述雷达液位计通过信号传输屏蔽电缆连接所述PLC控制器，所述信号传输屏蔽电缆内传输的信号的电流值范围为4~20mA。

进一步地，所述PLC控制器的型号为Simens S7200 smart。

本实用新型的有益效果：使用雷达来实现液位的非接触测量，有效解决了浮球探测器易损坏、更换麻烦的问题，其使用寿命长，免维护周期长，从长远来看，降低了成本；可将液位、电动阀门、排液泵的状态远传到办公室或控制室并实时显示出来，管理人员可进行远程监控，有利于管理人员实时掌握相关情况，更便捷，使系统更加安全可靠。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的衰变池的示意图；

图3是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图一；

图4是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图二；

图5是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图三；

图6是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图四；

图7是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图五；

图8是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图六；

图9是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图七；

图10是根据本实用新型实施例所述的衰变池远程监控系统的电路图八。

图中：

1、雷达液位计；2、信号传输屏蔽电缆；3、PLC控制器；4、衰变池；5、废液；6、进液管；7、排液管；8、排液电动阀；9、进液电动阀；10、排液泵；11、网关；12、触摸屏；13、上位机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-10所示，根据本实用新型实施例所述的一种衰变池远程监控系统，包括固设在衰变池4上且能对该衰变池4内的废液5液位进行非接触式测量的雷达液位计1，所述雷达液位计1连接有PLC控制器3，所述PLC控制器3分别连接有上位机13以及能控制所述衰变池4进液和排液的电动阀门，所述PLC控制器3内设置有计时器。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述衰变池4包括池体，所述池体的顶部设置有进液管6，所述池体的底部设置有排液管7，所述电动阀门包括进液电动阀9和排液电动阀8，所述进液电动阀9设置在所述进液管6上，所述排液电动阀8设置在所述排液管7上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述排液管7连接有排液泵10，所述排液泵10通过设置有接触器的线路连接电源，所述接触器连接所述PLC控制器3。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述池体的顶部还设置有竖直的液位检测管，所述液位检测管固定连接所述雷达液位计1，所述雷达液位计1位于所述废液5的液面上方。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述PLC控制器3通过网关11分别连接触摸屏12和所述上位机13，所述上位机13位于办公室或控制室内。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述PLC控制器3分别连接有电源和声光报警器。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述雷达液位计1通过信号传输屏蔽电缆2连接所述PLC控制器3，所述信号传输屏蔽电缆2内传输的信号的电流值范围为4~20mA。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述PLC控制器3的型号为Simens S7200smart。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的衰变池远程监控系统包括雷达液位计1、PLC控制器3、排液电动阀8、进液电动阀9、排液泵10、上位机13、电源和声光报警器等。

雷达液位计（也可称为雷达传感器、雷达探测器等）1的型号可以为ZLEDIGI-DB，雷达液位计1固定在衰变池4内的废液5的液面上方，雷达液位计1采用基于行程时间原理（ToF）的 “俯视式”测量方式，测量参考点（过程连接）至介质表面（即液面）间的距离，天线发射雷达脉冲信号，雷达脉冲信号在介质表面发生发射后变为雷达脉冲反射信号，雷达脉冲反射信号被天线接收。

天线接收雷达脉冲反射信号，并将雷达脉冲反射信号传输至雷达液位计1中的微处理器。微处理器进行信号分析，识别出雷达脉冲反射信号在介质表面的真正反射回波并发送给PLC控制器3。PLC控制器3通过公式计算出液位。公式具体为至介质表面间的距离（D）与脉冲信号的运行时间（t）呈比例关系：D = c·t/2，其中，c为光速。空标高度（E）已知时，液位（L）的计算公式如下：L = E–D。

雷达液位计1在调试时，需要输入空标距离“E” （零点）、满标距离“F ” （满量程）和应用参数，雷达液位计1自动适应过程条件。电流输出型雷达液位计1的零点（E）和满量程（F）的工厂设置值分别为4 mA 和20 mA；数字量输出型雷达液位计1的零点（E）和满量程（F）的工厂设置值分别为0 %和100 %。可以手动或半自动输入线性化表（最多包含 32 参数对），通过现场操作或远程操作可以激活雷达液位计1的线性化功能。线性化功能可以提供其他工程单位的测量值，并可以提供球罐、卧罐和带锥形出料口罐体的线性输出信号。

PLC控制器3的型号为Simens S7200 smart，PLC控制器3连接网关11和声光报警器，声光报警器的型号为CB1-610R。网关11通过网线连接触摸屏12和上位机13，PLC控制器3用于将雷达液位计1测量到的液位数据通过触摸屏12显示出来并远传给办公室或控制室内的上位机13，管理人员可通过上位机13对液位实时远程监测。触摸屏12的型号为TPC1061Ti。

电动阀门用于控制衰变池4的进液和排液，电动阀门的型号可以为SimensVAI61.50，电动阀门包括进液电动阀（也可称为电动进液阀、进液阀等）9和排液电动阀（也可称为电动排液阀、排液阀等）8，当进液电动阀9开启时，衰变池4进液，当进液电动阀9关闭时，衰变池4停止进液，当排液电动阀8开启时，衰变池4排液，当排液电动阀8关闭时，衰变池4停止排液。因排液管7位于衰变池4底部，当排液电动阀8开启时，衰变池4内的废液5会在重力作用下排出，当然为提高排液效果，可以在排液管7上增设排液泵10。

PLC控制器3通过控制接触器（KM1、KM2）的通断来控制排液泵10的启闭，接触器的型号为LC1D0910BD。

衰变池4的数量可以是多个，每个衰变池4配套一个雷达液位计1、一个排液电动阀8和一个进液电动阀9，所有的雷达液位计1、排液电动阀8和进液电动阀9均连接同一个PLC控制器3。所有的排液管7均连接同一个排液泵10。当衰变池4的数量为3个时，依次命名为1#衰变池、2#衰变池和3#衰变池。具体的，PLC控制器3收集雷达液位计1传输来的液位信号，并根据液位信号决定电动阀门的开与关，PLC控制器3先检测1#衰变池的液位，若1#衰变池内的液位未达到高液位设定值时，打开1#衰变池的进液电动阀9，随着时间推进，1#衰变池内的液位达到设定的高液位后，关闭1#衰变池的进液电动阀9，打开2#衰变池的进液电动阀9，如果2#衰变池的雷达液位计1故障或液位已经达到高液位，则打开3#衰变池的进液电动阀9，同时通过计时器对1#衰变池开始衰变计时，计时时间到后，打开1#衰变池的排液电动阀8并打开排液泵10，当1#衰变池内的液位达到设定低液位后，停止排液泵10并关闭1#衰变池的排液电动阀8，依次类推，三个衰变池4可任意切换，所有信号均在触摸屏12上显示。

具体使用时，雷达液位计1将雷达脉冲反射信号转换为4~20mA的线性信号后通过信号传输屏蔽电缆2传送给PLC控制器3，PLC控制器3接收该线性信号并转换成液位数值，然后根据逻辑驱动电动阀门和排液泵10；触摸屏12通过网关11实时读取液位数值并现场显示，同时通过触摸屏12可对电动阀门和排液泵10的启闭进行控制；上位机13可以实时读取液位数值并在办公室或控制室显示，同时通过上位机13可对电动阀门和排液泵10的启闭进行控制。

综上，借助于本实用新型的上述技术方案，使用雷达来实现液位的非接触测量，有效解决了浮球探测器易损坏、更换麻烦的问题，其使用寿命长，免维护周期长，从长远来看，降低了成本；可将液位、电动阀门、排液泵的状态远传到办公室或控制室并实时显示出来，管理人员可进行远程监控，有利于管理人员实时掌握相关情况，更便捷，使系统更加安全可靠。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种衰变池远程监控系统，其特征在于，包括固设在衰变池（4）上且能对该衰变池（4）内的废液（5）液位进行非接触式测量的雷达液位计（1），所述雷达液位计（1）连接有PLC控制器（3），所述PLC控制器（3）分别连接有上位机（13）以及能控制所述衰变池（4）进液和排液的电动阀门，所述PLC控制器（3）内设置有计时器。

2.根据权利要求1所述的衰变池远程监控系统，其特征在于，所述衰变池（4）包括池体，所述池体的顶部设置有进液管（6），所述池体的底部设置有排液管（7），所述电动阀门包括进液电动阀（9）和排液电动阀（8），所述进液电动阀（9）设置在所述进液管（6）上，所述排液电动阀（8）设置在所述排液管（7）上。

3.根据权利要求2所述的衰变池远程监控系统，其特征在于，所述排液管（7）连接有排液泵（10），所述排液泵（10）通过设置有接触器的线路连接电源，所述接触器连接所述PLC控制器（3）。

4.根据权利要求2所述的衰变池远程监控系统，其特征在于，所述池体的顶部还设置有竖直的液位检测管，所述液位检测管固定连接所述雷达液位计（1），所述雷达液位计（1）位于所述废液（5）的液面上方。

5.根据权利要求1所述的衰变池远程监控系统，其特征在于，所述PLC控制器（3）通过网关（11）分别连接触摸屏（12）和所述上位机（13），所述上位机（13）位于办公室或控制室内。

6.根据权利要求1所述的衰变池远程监控系统，其特征在于，所述PLC控制器（3）分别连接有电源和声光报警器。

7.根据权利要求1所述的衰变池远程监控系统，其特征在于，所述雷达液位计（1）通过信号传输屏蔽电缆（2）连接所述PLC控制器（3），所述信号传输屏蔽电缆（2）内传输的信号的电流值范围为4~20mA。

8. 根据权利要求1所述的衰变池远程监控系统，其特征在于，所述PLC控制器（3）的型号为Simens S7200 smart。

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