[发明专利]一种油气危险源分级预警系统

说明书

技术领域

本发明属于油气危险源预警技术领域，尤其涉及一种油气危险源分级预警系统。

背景技术

石油产品是典型的易燃易爆物质，稍有不慎就会发生油气混合物爆炸，造成重大人员伤亡和巨额财产损失，同时对环境造成严重污染。国内外每年因油气爆炸而引发的各种安全事故数不胜数，这些事故的频繁发生，引起了研究人员对油气爆炸的广泛关注。

油气是否发生爆炸以及爆炸的强度与空间的油气浓度、氧气浓度、温度以及湿度等因素有关。油气危险源分级预警系统是指：能够实时监测油库空间的泄漏油气浓度、氧气浓度、温度以及湿度等物理量，当这些物理量的值发生异常，构成爆炸隐患时进行警报的一种系统。发生爆炸的概率越大警报级别越高。科学有效地对油气危险源进行分级预警对油气安全具有重要的实际意义。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种油气危险源分级预警系统，旨在解决国内没有关于油气危险源进行分级预警的系统或方法的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种油气危险源分级预警系统，该油气危险源分级预警系统包括：气体传输管线、测控单元、数据处理工作站；

测控单元与气体传输管线连接，测控单元用于测量油气浓度、氧浓度和温湿度，数据处理工作站连接测控单元，数据处理工作站接收测控单元上传的各取样点的实时油气浓度、氧浓度和温湿度数据，对数据进行处理分析，然后判断是否需要报警以及报警级别，将判断结果实时显示在触摸显示屏上。

各取样点选取在距地面1米的高度以内，主要选取在拐角及尺寸、结构变化的地方。根据油气泄漏扩散的近地面传播现象(空间中下部油气传播快于上部的现象)以及相关实测结果，这样设置取样点能更早，更及时地探测到泄漏油气。系统在工作的时候对8个取样点的气体进行依次循环采样。

进一步，测控单元还包括：第一气路切换装置、第二气路切换装置、抽气泵、气体测量室、A/D转换模块、第一触控屏、ARM处理器、预抽气泵、第一Can通信模块、第一存储器、第一USB接口；

第一气路切换装置连接气体传输管线，抽气泵连接第一气路切换装置，气体测量室连接抽气泵，用于将气体测量室的传感器信号转换为数字信号的A/D转换模块连接各传感器，气体测量室内装有：红外油气探测器、氧浓度传感器和温湿度传感器，ARM处理器连接第一气路切换装置、第二气路切换装置、抽气泵、A/D转换模块、触控屏、预抽气泵、第一Can通信模块、第一存储器和第一USB接口。

第一气路切换装置和第二路气体切换装置采用高频电磁阀实现气路的通断，电磁阀的开闭由ARM处理器的信号控制，能实现对各路气体进行准确快速切换，无错误启动，无阻塞。第二路气体切换装置和预抽气泵用于将当前采样点之后的一个取样点处的气体预先抽至测控单元附近，有效地提高了测量的实时性。

红外油气探测器基于红外光谱法进行测量，当红外光通过待测气体时，由于气体分子有各自特定的吸收光谱，这些气体分子对特定波长的红外光有吸收，因此可以根据光谱中吸收峰的位置、形状和强度来测定混合物中各组分的含量。这种方法具有快速、高灵敏度、检测试样用量少，重复性好、使用寿命长等特点。氧传感器采用基于电化学原理的氧传感器，该类传感器抗干扰能力强，无需使用载气，具有高水平的测量指标。温湿度传感器采用一体式温湿度传感器。

进一步，数据处理工作站还包括：第二Can通信模块、处理器、第二USB接口、第二存储器、第二触控屏；

第二Can通信模块连接第一Can通信模块，处理器连接第二Can通信模块、第二存储器、第二触控屏和第二USB接口.

进一步，测控单元工作流程具体如下：

第一步，开始，显示开机画面；

第二步，初始化A/D采样器；初始化CAN通信模块；通知工作站已准备就绪；

第三步，判断是否有触屏输入，是，则调用触屏相应子程序模块，再进行下一步，否，则直接进行下一步；

第四步，读取CAN接收缓存，获取工作站指令；

第五步，判断是否有传感器校正指令，是，则读取A/D采样值，将其转换单位得到测量值，使得补偿量＝测量值-标准值，否，则直接进行下一步；

第六步，判断是否有修改采样周期指令，是，则更新采样周期时间定时器，再进行下一步，否，则直接进行下一步；

第七步，判断工作状态标志是否置位，是，则直接进行下一步；否，则关闭抽气泵和预抽气泵，返回第三步；

第八步，判断采样周期定时器状态标志是否置位，是，则打开抽气泵，打开预抽气泵，令n＝1，m＝2，否，则返回第三步；