CN216079349U - 一种燃气密闭空间监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于燃气安全监测技术领域，具体涉及一种燃气密闭空间监测系统。该监测系统包括数据采集终端和传感设备；数据采集终端包括主控模块、供电模块和用于连接传感设备的接口，传感设备包括可燃气体探测传感器、压力传感器、光线传感器和振动传感器。该监测系统可实现全天候、全方位自动监测燃气密闭空间的情况，无需安排人工昼夜实时巡检，减少了人力投入。该监测系统自动化程度高，监测效率高，完善和提升了燃气管网泄漏的预测和报警能力，有效杜绝燃气安全事故发生。

Description

一种燃气密闭空间监测系统

技术领域

本实用新型属于燃气安全监测技术领域，具体涉及一种燃气密闭空间监测系统。

背景技术

燃气阀门井和阀室是燃气输配管网的重要组成部分，是一个密闭的有限空间。燃气阀门井和阀室内管道、阀门等设施经过长时间运行，在不通风、潮湿环境下，阀门阀体、法兰等部位因腐蚀、胀缩等原因可能会产生局部燃气泄漏，在通风不良条件下易造成燃气聚集；另外，阀门井附近燃气管道发生泄漏时也会扩散到阀门井内聚集。当燃气积累到一定量的气团，达到爆炸浓度极限范围时，遇明火或物体之间摩擦以及静电感应等原因就有可能发生燃气爆炸事故，特别是城市高、中压燃气管道周围存在不少的工业区、居民区，管道爆炸后都会造成严重的人员伤亡和财产损失。所以，阀门井和阀室内的可燃气体泄露需要定时检测并维护维修，提前预防是保证燃气管网安全可靠运行的重要手段。

目前，检测预防燃气管道泄漏普遍做法是以人工巡检方式进行，但这种方式需要耗费大量的人力、物力，并且由于人工巡查是沿线逐步巡查，不能连续进行监测，监测效率低，自动化程度低，这种方式已经不能完全适应快速发展的社会需求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃气密闭空间监测系统，用以解决现有技术中采用人工巡检的方式造成的自动化程度低、监测效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：

本实用新型提供了一种燃气密闭空间监测系统，包括数据采集终端和传感设备；

所述数据采集终端包括主控模块、供电模块和用于连接传感设备的接口；

所述传感设备包括可燃气体探测传感器、压力传感器、光线传感器和振动传感器；

所述可燃气体探测传感器用于检测燃气密闭空间中燃气浓度，所述用于连接传感设备的接口包括可燃气体传感器接口，所述可燃气体探测传感器通过所述可燃气体传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给所述主控模块；

所述压力传感器用于检测燃气密闭空间中燃气管道的压力，所述用于连接传感设备的接口包括压力传感器接口，所述压力传感器通过所述压力传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块；

所述光线传感器用于检测燃气密闭空间中光线强度，所述用于连接传感设备的接口包括光线传感器接口，所述光线传感器通过所述光线传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给所述主控模块；

所述振动传感器用于检测燃气密闭空间中燃气管道的振动情况，所述用于连接传感设备的接口包括振动传感器接口，所述振动传感器通过所述振动传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块；

所述供电模块用于给主控模块和传感设备供电。

上述技术方案的有益效果为：本实用新型的燃气密闭空间监测系统，设置有数据采集终端和传感设备，传感设备包括多种类型传感器，至少包括可燃气体探测传感器、压力传感器、光线传感器和振动传感器，用于全天候、全方位自动监测燃气密闭空间的情况，无需安排人工昼夜实时巡检，减少了人力投入，自动化程度高，监测效率高，完善和提升了燃气管网泄漏的预测和报警能力，杜绝燃气安全事故发生。

进一步地，为了对燃气密闭空间中的温度进行监测以防安全事故发生，所述传感设备还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测燃气管道中的温度，所述用于连接传感设备的接口包括温度传感器接口，所述温度传感器通过所述温度传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块。

进一步地，所述传感设备还包括流量计，所述流量计用于检测燃气密闭空间中燃气管道通过的气体流量，所述用于连接传感设备的接口包括流量计接口，所述流量计通过所述流量计接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块。

进一步地，为了实现对所有需供电设备的供电，所述供电模块包括锂电池和电压转换单元，锂电池用于直接或者通过电压转换单元给主控模块或传感设备供电。

进一步地，所述数据采集终端还包括用于连接管道阀门的接口，所述主控模块通过所述用于连接管道阀门的接口用于连接管道阀门，以控制管道阀门打开或关闭。

进一步地，为了实现数据上送，所述数据采集终端还包括无线通信接口和无线通信模块，所述主控模块通过所述无线通信接口与无线通信模块连接，用于将获取的数据通过无线通信模块进行上送。

进一步地，所述数据采集终端还包括调试接口。

进一步地，所述无线通信接口包括4G无线通信接口和NB-IoT无线通信接口中的至少一种无线通信接口，相应的无线通信模块包括4G无线通信模块和NB-IoT无线通信模块中的至少一种无线通信模块。

进一步地，所述调试接口为micro-usb调试接口。

进一步地，所述传感设备还包括液位传感器，所述液位传感器用于检测燃气阀井内水位信息，所述用于连接传感设备的接口包括液位传感器接口，所述液位传感器通过所述液位传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块。

附图说明

图1是本实用新型的燃气密闭空间监测系统的结构图；

图2-1是本实用新型的数据采集终端的主视方向的外观图；

图2-2是本实用新型的数据采集终端的左视方向的外观图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的一种燃气密闭空间监测系统进行详细介绍和说明。

系统实施例：

本实用新型的一种燃气密闭空间监测系统实施例，如图1所示，包括数据采集终端和传感设备。

传感设备由多种智能传感设备组成，对监测阀井、阀室、管廊、涵洞等燃气密闭空间进行多种参数采集。本实施例中，传感设备包括可燃气体探测传感器、液位传感器、光线传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器和流量计。可燃气体探测传感器可设置在燃气密闭空间中燃气管道外的任何位置处，例如燃气管道外壁上，用于检测燃气密闭空间中燃气浓度，以防燃气泄露的现象发生。液位传感器可设置于燃气密闭空间中，用于检测燃气阀井内水位信息。光线传感器可设置于燃气密闭空间中燃气管道外的任何位置处，用于检测燃气密闭空间中光线强度。压力传感器可设置于燃气管道上，例如可为燃气管道的入口、出口、或者管路中，用于检测燃气管道入口、出口或者燃气管道中的压力。振动传感器可设置于燃气管路上，用于检测燃气密闭空间中燃气管道的振动情况，以防外界干扰影响。温度传感器可设置于燃气密闭空间中，例如燃气管道上，用于检测燃气管道中的温度。流量计可设置于燃气管道上，用于检测燃气密闭空间中燃气管道通过的气体流量。

数据采集终端是一款具有无线通信、接收数据、发送数据、超低功耗、高防护等级功能的远程无线监测采集设备，其外观图如图2-1和图2-2所示。该数据采集终端采用碳钢材质，是全封闭机箱。

在该数据采集终端中设置有主板，主板上集成设置有主控模块和供电模块。主控模块可为CPU、FPGA、MCU等数据处理模块。供电模块包括锂电池和电压转换单元，电压转换单元用于将锂电池输出的电压进行各种电压等级的转换，以给数据采集终端外部的传感设备以及数据采集终端内部的各种需供电设备(包括主控模块以及后续会提到的通信模块等)提供所需的电压。当然，如果电压匹配合适，锂电池还可直接给数据采集终端内、外的各种需供电设备供电。

主板上还集成设置有用于连接传感设备的接口，用于实现主控模块和传感设备有线连接，以时主控模块可以获取传感设备采集检测的数据。本实施例中，该用于连接传感设备的接口包括可燃气体传感器接口、液位传感器接口、光线传感器接口、压力传感器接口、振动传感器接口、温度传感器接口、以及流量计接口，主控模块通过可燃气体传感器接口有线连接可燃气体探测传感器、通过液位传感器接口有线连接液位传感器、通过光线传感器接口有线连接光线传感器、通过压力传感器接口有线连接压力传感器、通过振动传感器接口有线连接振动传感器、通过温度传感器接口有线连接温度传感器、通过流量计接口有线连接流量计，从而实现主控模块可获取可燃气体探测传感器、液位传感器、光线传感器、压力传感器、振动传感器、温度传感器和流量计检测的数据。而且，主控模块在获取到这些数据后，可进行初步的逻辑判断处理，判断传感设备采集检测的数据是否达到相应的预警值。例如，根据可燃气体探测传感器检测的数据判断是否有燃气泄露现象发生，根据温度传感器检测的数据判断燃气密闭空间内温度是否超限，根据压力传感器检测的数据判断燃气管道中压力是否超限，等等。

主板上还集成设置有micro-usb调试接口，通过该micro-usb调试接口可实现对主控模块的定期升级和调试。

主板上还集成设置有用于连接管道阀门的接口，主控模块与该用于连接管道阀门的接口连接，用于控制管道阀门打开或关闭。

数据采集终端还包括无线通信接口和无线通信模块，该无线通信接口包括4G无线通信接口和NB-IoT无线通信接口，相应的无线通信模块包括4G无线通信模块和NB-IoT无线通信模块。主控模块通过无线通信接口与无线通信模块连接，实现与监控后台等的通信。具体的，主控模块可根据设定的上送周期，将传感设备采集检测的数据定时通过无线通信模块上送给监控后台；还可在发现传感设备采集检测的数据达到相应的预警值时，主控模块立即通过无线通信模块将预警信息上送给监控后台，以便及时做出补救措施。

综上，该燃气密闭空间监测系统具有如下特点：

1)通过传感设备实现燃气密闭空间中全天候、全方位信息监测，并将检测的信息可通过无线通信模块进行上送，无需安排人工昼夜实时巡检，自动化程度高，监测效率高，具有低功耗、高可靠性、易安装、易维护的特点，完善和提升了燃气管网泄漏的预测和报警能力，杜绝燃气安全事故发生。

2)数据采集终端中集成设置有各种各样的接口，可以很好地解决密集空间中数据监控以及接入问题。

3)整个数据采集终端的壳体采用碳钢材质，防护等级较高，全封闭机箱，适应井下高低温、高湿度、水淹等恶劣环境。

Claims (10)

1.一种燃气密闭空间监测系统，其特征在于，包括数据采集终端和传感设备；

所述数据采集终端包括主控模块、供电模块和用于连接传感设备的接口；

所述传感设备包括可燃气体探测传感器、压力传感器、光线传感器和振动传感器；

所述可燃气体探测传感器用于检测燃气密闭空间中燃气浓度，所述用于连接传感设备的接口包括可燃气体传感器接口，所述可燃气体探测传感器通过所述可燃气体传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给所述主控模块；

所述压力传感器用于检测燃气密闭空间中燃气管道的压力，所述用于连接传感设备的接口包括压力传感器接口，所述压力传感器通过所述压力传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块；

所述光线传感器用于检测燃气密闭空间中光线强度，所述用于连接传感设备的接口包括光线传感器接口，所述光线传感器通过所述光线传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给所述主控模块；

所述振动传感器用于检测燃气密闭空间中燃气管道的振动情况，所述用于连接传感设备的接口包括振动传感器接口，所述振动传感器通过所述振动传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块；

所述供电模块用于给主控模块和传感设备供电。

2.根据权利要求1所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述传感设备还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测燃气管道中的温度，所述用于连接传感设备的接口包括温度传感器接口，所述温度传感器通过所述温度传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块。

3.根据权利要求1所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述传感设备还包括流量计，所述流量计用于检测燃气密闭空间中燃气管道通过的气体流量，所述用于连接传感设备的接口包括流量计接口，所述流量计通过所述流量计接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块。

4.根据权利要求1～3任一项所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述供电模块包括锂电池和电压转换单元，锂电池用于直接或者通过电压转换单元给主控模块或传感设备供电。

5.根据权利要求1～3任一项所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述数据采集终端还包括用于连接管道阀门的接口，所述主控模块通过所述用于连接管道阀门的接口用于连接管道阀门，以控制管道阀门打开或关闭。

6.根据权利要求1～3任一项所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述数据采集终端还包括无线通信接口和无线通信模块，所述主控模块通过所述无线通信接口与无线通信模块连接，用于将获取的数据通过无线通信模块进行上送。

7.根据权利要求1～3任一项所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述数据采集终端还包括调试接口。

8.根据权利要求6所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述无线通信接口包括4G无线通信接口和NB-IoT无线通信接口中的至少一种无线通信接口，相应的无线通信模块包括4G无线通信模块和NB-IoT无线通信模块中的至少一种无线通信模块。

9.根据权利要求7所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述调试接口为micro-usb调试接口。

10.根据权利要求1所述的燃气密闭空间监测系统，其特征在于，所述传感设备还包括液位传感器，所述液位传感器用于检测燃气阀井内水位信息，所述用于连接传感设备的接口包括液位传感器接口，所述液位传感器通过所述液位传感器接口与主控模块连接，以将检测的数据发送给主控模块。

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