CN2578805Y

CN2578805Y - 油罐储油温度监控装置

Info

Publication number: CN2578805Y
Application number: CN 02281263
Authority: CN
Inventors: 朱秀峰; 刘洪涛
Original assignee: Daqing Oilfield Co Ltd
Current assignee: Daqing Oilfield Co Ltd
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2003-10-08
Anticipated expiration: 2012-11-18

Abstract

油罐储油温度监控装置，它涉及一种油田储油罐的监控装置，具体涉及一种温度监控装置。多个温度传感器M均匀分散固定在储油罐(1)的内侧壁(1－1)上和储油罐(1)的浮顶(1－2)的内壁上，每个温度传感器(M)的温度信号输出端与温度数据采集模块(2)的温度信号输入端由信号线(M－1)相连接，温度数据采集模块(2)的总线输出端与总线转换器(5)的总线信号输入端由信号线(2－2)相连接，防爆系统供电器(3)的电源输出端与温度数据采集模块电源板(2－1)的电源输入端由电源线(3－1)相连接。使用本实用新型避免了因为测量计算不准确而导致的各种事故，特别是杜绝了凝罐等重大事故的发生；而且使储油罐倒灌加热的工作具有确定的目的性和可操作性。降低了成本，又方便了调度指挥。

Description

油罐储油温度监控装置

技术领域：本实用新型涉及一种油田储油罐的监控装置，具体涉及一种温度监控装置。

背景技术：温度是一个具有统计意义的物理量，对其进行测量由来已久，国内外各种测温技术、温度传感器及测温仪表已相当成熟，技术亦相当先进，对其进行长时间连续监测也非难事，并向数字化和总线化方向发展。另外根据热量传导理论，加之各种边界及环境条件，从理论上讲也可以算出各种温度分布及温降规律。然而，由于一些油罐，尤其是一些原油浮顶储油罐体积大，罐内储油量时多时少，原油本身又是热的不良导体，虽然罐壁上有保温层，但由于浮顶上没有保温层，且有量油孔、通气孔和浮船支柱等，散热分布毫无规律，故要从纯理论上推算出油罐内原油的温度分布及温降规律几乎不可能。中国专利申请94112293“大型油罐储油量的精确测量系统及应用”提供的精确测量系统包括测量油温和油深的复合光纤探头、步进式探头驱动机构、探头移动距离的记录显示以及微处理器控制；另一中国专利95100181“一种油罐储量自动测量系统及其测量方法”公开了一种油罐储量自动测量系统及其测量方法，该系统由油压测量器件、I/V变换电路、多路电子选择开关、A/D转换器、PC计算机系统、用于测量油压和温度的测量器件、工作/校验功能转换开关和校验基准电源构成。现有的这些专利及一些非专利油罐测温方法，虽然这些方法测量局部温度准确度比较高，然后通过理论计算得到整体温度，但这些方法都存在着共同的缺点，即它们都是通过对油罐一定位置或没有直接接触油品进行测量得出的，而且被测的油温具有一定的局限性，所测出的温度不能完全反映出油罐内介质的真实温度；而且有时由于对温度的监控不准，易发生凝罐等恶性事故。

实用新型内容：本实用新型研制了一种油罐储油温度监控装置，可以实现油罐内油温的真实测量，并实现了储油罐油品的纵向、横向等温度分布的实时监测；可以随时了解储油罐内的温降情况，杜绝了凝罐等恶性事故的发生。本实用新型包含了储油罐1，它还包含了多个温度传感器M、温度数据采集模块2、温度数据采集模块电源板2-1、防爆系统供电器3、工业控制计算机4、总线转换器5，防爆系统供电器3、工业控制计算机4、总线转换器5均安放在安全区域6内，温度数据采集模块2安装在油罐区7内，多个温度传感器M均匀分散固定在储油罐1的内侧壁1-1上和储油罐1的浮顶1-2的内壁上，每个温度传感器M的温度信号输出端与温度数据采集模块2的温度信号输入端由信号线M-1相连接，温度数据采集模块2的总线输出端与总线转换器5的总线信号输入端由信号线2-2相连接，总线转换器5的总线信号输出端与工业控制计算机4的总线信号输入端由数据线5-1相连接；防爆系统供电器3的电源输出端与温度数据采集模块电源板2-1的电源输入端由电源线3-1相连接。温度传感器M由温度数据采集模块电源板2-1直接供电。本实用新型中温度传感器M分布在储油罐1的不同位置同时采集储油罐1的不同位置的温度，不需要根据热传导理论进行计算，本实用新型实现了储油罐的纵向、横向等温度分布的实时监控，测得的温度非常准确，也是油品储运过程中的安全生产和降低成本的重要手段。本套油罐储油温度监控装置，可以获得油罐内油品的大量的真实的温度数据以及有关的环境参数，得出温度分布及温降规律，本实用新型可以实现全天候的连续监测。本装置的准确度较高，重复误差小于±0.2℃，测温精度优于±1℃。使用本实用新型避免了因为测量计算不准确而导致的各种事故，特别是杜绝了凝罐等重大事故的发生；而且使储油罐倒灌加热的工作具有确定的目的性和可操作性。降低了成本，又方便了调度指挥。

附图说明：图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是温度数据采集模块电源板2-1的电路结构示意图，图3是防爆系统供电器3的电路结构示意图，图4是具体实施方式二、三的整体结构示意图。

具体实施方式一：本具体实施方式由储油罐1、多个温度传感器M、温度数据采集模块2、温度数据采集模块电源板2-1、防爆系统供电器3、工业控制计算机4、总线转换器5组成，温度传感器M选用DS1820型号，DS1820为一种超小型封装，封装形式为PR35，温度数据采集模块采用LTM8001型号，工业控制计算机4选用IPC410，总线转换器5选用ADAM4520型号。防爆系统供电器3、工业控制计算机4、总线转换器5均安放在安全区域6内，温度数据采集模块2安装在油罐区7内，多个温度传感器M均匀分散固定在储油罐1的内侧壁1-1上和储油罐1的浮顶1-2的内壁上，每个温度传感器M的温度信号输出端与温度数据采集模块2的温度信号输入端由信号线M-1相连接，温度数据采集模块2的485总线输出端与总线转换器5的485总线信号输入端由信号线2-2相连接，总线转换器5的232总线信号输出端与工业控制计算机4的232总线信号输入端由数据线5-1相连接；防爆系统供电器3的电源输出端与温度数据采集模块电源板2-1的电源输入端由电源线3-1相连接。所述的防爆系统供电器3，如图2所示，它由变压器T₁、整流电路DD₁、三个电容C₁-C₃、十四个电阻R₁-R₁₄、二极管D₁、D₂、电位器W₁、三极管Q₁、Q₂、可控硅VT₁、VT₂、六个稳压二极管M₁-M₆、MOS管G₁、G₂、稳压芯片IC₁、三个电源输出接头N₁-N₃，稳压芯片IC₁选用LM317型号，变压器T₁的初级两端接交流220V电源，T₁的次级分接整流电路DD₁的两个电源输入端，电阻R₁、R₂的一端和电容C₁的一端及稳压芯片IC₁的电源输入端3脚接整流电路DD₁的输出端正极，R₁的另一端接可控硅VT₁、VT₂的阳极，VT₁、VT₂的阴极接电阻R₁₄、R₁₃的一端和二极管D₁、D₂的负极，VT₁、VT₂的控制极分别接电阻R₆、R₇的一端，R₆的另一端接电容C₂的一端、电阻R₅的一端、R₇的另一端和两个稳压二极管M₁、M₂的正极，C₂的另一端和R₅的另一端接整流电路DD₁的输出端负极，稳压二极管M₁的负极接M₂的负极和M₃、M₄的正极，M₃、M₄的负极经电阻R₈接地；电阻R₂的另一端接三极管Q₁、Q₂的集电极，Q₁、Q₂的发射极接整流电路DD₁的电源输出端负极，Q₁、Q₂的基极分别接电阻R₁₄、R₁₃的另一端，二极管D₁、D₂的正极经串联电阻R₉、R₁₀接DD₁的电源输出端负极；电容C₁的另一端经电容C₃接地，稳压芯片IC₁的输出端1脚经电容C₃接地，电阻R₃的一端及电位器W₁的一固定端接IC₁的输出端1脚，IC₁的接地端2脚接地，电位器W₁的滑动端经电容C₃接地，电位器W₁的另一固定端经电容C₃接地，电阻R₃的另一端接电阻R₄的一端和电源输出接口N₁的2脚，R₄的另一端接地，N₁的另一端1脚接地；电阻R₁₁、R₁₂的一端接三极管Q₂的集电极，R₁₁、R₁₂的另一端分别接MOS管G₁、G₂的栅极，MOS管G₁的源极接二极管D₂的正极和稳压二极管M₅的正极，G₁的漏极接G₂的源极和M₅的负极及稳压二极管M₆的正极，M₆的负极和G₂的漏极接电源输出端接口N₂的2脚，N₂的1脚接地，电源输出接口N₃的1脚经电容C₃接地，N₃的2脚接MOS管G₁的漏极端，N₃的3脚接MOS管G₂的漏极端。本供电器具有本质安全特性符合防爆要求，本供电器中稳压芯片IC₁及具有过压检测的功能，数个稳压二极管具有过流检测的作用。所有重要的元器件采用双重化可靠性组件，使得本供电器运行更稳定，更安全。所述的温度数据采集模块电源板2-1，如图3所示，它由整流电路DD₂、直流电源变换器IC₂、两个光耦IC₃、IC₄、两个电容C₄、C₅、七个电阻R₁₅-R₂₁、三极管Q₃、Q₄、MOS管G₃、G₄、稳压二极管M₇-M₁₀、电源输出接头N₄组成，直流电源变换器IC₂选用SR24S型号，光耦IC₃、IC₄选用MOC1030型号，整流电路DD₂的两个输入端接防爆系统供电器3的电源输出接口N₂的1、2脚，DD₂的输出端正极接电容C₄的一端和IC₂的输入端1脚及电阻R₁₇的一端，电容C₄的另一端接IC₂的输入端2脚和MOS管G₄漏极及稳压二极管M₁₀负极，G₄的源极和M₁₀的正极接G₃的漏极和M₉的负极，G₃的源极和M₉的正极接整流电源DD₂的输出负极，G₃、G₄的栅极分别接电阻R₁₆、R₁₅的一端，R₁₅、R₁₆的另一端接电阻R₁₇的另一端和光耦IC₃、IC₄的输出端4脚，IC₃、IC₄的输出端3脚接DD₂的电源输出端负极；电容C₅的一端接IC₂的输出端3脚，电容C₅的另一端接IC₂的4脚和地，Q₃、Q₄的发射极和电源输出接口N₄的1脚接IC₂的输出端3脚，N₄的2脚接地，三极管Q₃、Q₄基极分别接稳压二极管M₇、M₈的负极，M₇、M₈的正极分别经电阻R₁₉、R₂₁接地，Q₃、Q₄的集电极短接后分别经电阻R₁₈、R₂₀接光耦IC₃、IC₄的输入端1脚，IC₃、IC₄的输入端2脚接地。由电源输出接头N₄为温度数据采集模块2和多个温度传感器M供电。本电源板同时给温度数据采集模块2和多个温度传感器M供电，由于本电源板安放在油库区7内，所以各项安全要求很高，所有重要电器元件均采用双重化可靠性组件，使得本供电器运行更稳定，更安全。完全符合本质安全性防爆标准。

具体实施方式二：本具体实施方式与具体实施方式一的不同点在于它又增加了一个隔爆型防爆接线盒8，温度数据采集模块2和温度数据采集模块电源板2-1的外面有套装有一个隔暴型防爆接线盒8，它使得本实用新型更安全。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本具体实施方式与具体实施方式一个不同点在于它又增加了一个485总线中继器9，中继器9采用ADAM4510S型号，中继器9的485总线输入端与温度数据采集模块2的485总线输出端由数据线2-2相连接，中继器9的485总线输出端与总线转换器5的485总线输入端由数据线9-1相连接，增加中继器9可以使总线信号传递的更远，信号更稳定。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

Claims

1、油罐储油温度监控装置，包含了储油罐(1)，其特征在于它还包含了多个温度传感器(M)、温度数据采集模块(2)、温度数据采集模块电源板(2-1)、防爆系统供电器(3)、工业控制计算机(4)、总线转换器(5)，防爆系统供电器(3)、工业控制计算机(4)、总线转换器(5)均安放在安全区域(6)内，温度数据采集模块(2)安装在油罐区(7)内，多个温度传感器(M)均匀分散固定在储油罐(1)的内侧壁(1-1)上和储油罐(1)的浮顶(1-2)的内壁上，每个温度传感器(M)的温度信号输出端与温度数据采集模块(2)的温度信号输入端由信号线(M-1)相连接，温度数据采集模块(2)的总线输出端与总线转换器(5)的总线信号输入端由信号线(2-2)相连接，总线转换器(5)的总线信号输出端与工业控制计算机(4)的总线信号输入端由数据线(5-1)相连接；防爆系统供电器(3)的电源输出端与温度数据采集模块电源板(2-1)的电源输入端由电源线(3-1)相连接。

2、根据权利要求1所述的油罐储油温度监控装置，其特征在于所述的防爆系统供电器(3)，它由变压器T₁、整流电路DD₁、三个电容C₁-C₃、十四个电阻R₁-R₁₄、二极管D₁、D₂、电位器W₁、三极管Q₁、Q₂、可控硅VT₁、VT₂、六个稳压二极管M₁-M₆、MOS管G₁、G₂、稳压芯片IC₁、三个电源输出接头N₁-N₃，变压器T₁的初级两端接交流220V电源，T₁的次级分接整流电路DD₁的两个电源输入端，电阻R₁、R₂的一端和电容C₁的一端及稳压芯片IC₁的电源输入端3脚接整流电路DD₁的输出端正极，R₁的另一端接可控硅VT₁、VT₂的阳极，VT₁、VT₂的阴极接电阻R₁₄、R₁₃的一端和二极管D₁、D₂的负极，VT₁、VT₂的控制极分别接电阻R₆、R₇的一端，R₆的另一端接电容C₂的一端、电阻R₅的一端、R₇的另一端和两个稳压二极管M₁、M₂的正极，C₂的另一端和R₅的另一端接整流电路DD₁的输出端负极，稳压二极管M₁的负极接M₂的负极和M₃、M₄的正极，M₃、M₄的负极经电阻R₈接地；电阻R₂的另一端接三极管Q₁、Q₂的集电极，Q₁、Q₂的发射极接整流电路DD₁的电源输出端负极，Q₁、Q₂的基极分别接电阻R₁₄、R₁₃的另一端，二极管D₁、D₂的正极经串联电阻R₉、R₁₀接DD₁的电源输出端负极；电容C₁的另一端经电容C₃接地，稳压芯片IC₁的输出端1脚经电容C₃接地，电阻R₃的一端及电位器W₁的一固定端接IC₁的输出端1脚，IC₁的接地端2脚接地，电位器W₁的滑动端经电容C₃接地，电位器W₁的另一固定端经电容C₃接地，电阻R₃的另一端接电阻R₅的一端和电源输出接口N₁的2脚，R₄的另一端接地，N₁的另一端1脚接地；电阻R₁₁、R₁₂的一端接三极管Q₂的集电极，R₁₁、R₁₂的另一端分别接MOS管G₁、G₂的栅极，MOS管G₁的源极接二极管D₂的正极和稳压二极管M₅的正极，G₁的漏极接G₂的源极和M₅的负极及稳压二极管M₆的正极，M₆的负极和G₂的漏极接电源输出端接口N₂的2脚，N₂的1脚接地，电源输出接口N₃的1脚经电容C₃接地，N₃的2脚接MOS管G₁的漏极端，N₃的3脚接MOS管G₂的漏极端。

3、根据权利要求1所述的油罐储油温度监控装置，其特征在于所述的温度数据采集模块电源板(2-1)，它由整流电路DD₂、直流电源变换器IC₂、两个光耦IC₃、IC₄、两个电容C₄、C₅、七个电阻R₁₅-R₂₁、三极管Q₃、Q₄、MOS管G₃、G₄、稳压二极管M₇-M₁₀、电源输出接头N₄组成，整流电路DD₂的两个输入端接防爆系统供电器(3)的电源输出接口N₂的1、2脚，DD₂的输出端正极接电容C₄的一端和IC₂的输入端1脚及电阻R₁₇的一端，电容C₄的另一端接IC₂的输入端2脚和MOS管G₄漏极及稳压二极管M₁₀负极，G₄的源极和M₁₀的正极接G₃的漏极和M₉的负极，G₃的源极和M₉的正极接整流电源DD₂的输出负极，G₃、G₄的栅极分别接电阻R₁₆、R₁₅的一端，R₁₅、R₁₆的另一端接电阻R₁₇的另一端和光耦IC₃、IC₄的输出端4脚，IC₃、IC₄的输出端3脚接DD₂的电源输出端负极；电容C₅的一端接IC₂的输出端3脚，电容C₅的另一端接IC₂的4脚和地，Q₃、Q₄的发射极和电源输出接口N₄的1脚接IC₂的输出端3脚，N₄的2脚接地，三极管Q₃、Q₄基极分别接稳压二极管M₇、M₈的负极，M₇、M₈的正极分别经电阻R₁₉、R₂₁接地，Q₃、Q₄的集电极短接后分别经电阻R₁₈、R₂₀接光耦IC₃、IC₄的输入端1脚，IC₃、IC₄的输入端2脚接地。

4、根据权利要求1所述的油罐储油温度监控装置，其特征在于它又增加了一个隔爆型防爆接线盒(8)，温度数据采集模块(2)和温度数据采集模块电源板(2-1)的外面有套装有一个隔暴型防爆接线盒(8)。

5、根据权利要求1所述的油罐储油温度监控装置，其特征在于它又增加了一个485总线中继器(9)，中继器(9)的485总线输入端与温度数据采集模块(2)的485总线输出端由数据线(2-2)相连接，中继器(9)的485总线输出端与总线转换器(5)的485总线输入端由数据线(9-1)相连接。