[发明专利]一种煤气柜柜位活塞倾斜度测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及煤气柜运行检测技术领域，尤其涉及一种煤气柜柜位活塞倾斜度测量系统。

背景技术

大型钢铁生产企业现有的煤气柜大多属于橡胶薄膜密封型干式威金斯煤气柜，是煤气的回收、存储、网转供的核心设施之一。煤气柜的柜位活塞正常情况下处于水平状态，若发生较大的倾斜，将会导致卡阻，严重者将导致煤气泄漏，造成很大的经济损失和人员伤亡。因此，为防止倾斜事故的发生，需要对活塞倾斜度进行实时监控测量。

中国授权公告日2016年08月10日、授权公告号CN 104344811 B、发明名称：一种煤气柜活塞倾斜度在线检测系统及方法，该发明技术通过RS485总线连接的双轴倾角传感器和转换器；微处理器用于根据双轴倾角传感器采集的数据计算煤气柜活塞倾斜方向角度，在转换器中对采集到的数据进行处理，再以Profibus-DP从站的方式接入现有控制系统，用户几乎无需在控制系统中做任何编程工作，将该发明系统传来数据显示即可，提高兼容性。

但该发明技术在实际应用中，仍然存在如下不足：

1)该发明技术通过RS485总线连接的双轴倾角传感器和转换器；

该发明技术因采用RS485总线，使其仅仅适用于在单体煤气柜使用，不适用于同时在两个或两个以上的煤气柜使用，而大型钢铁生产企业往往具有两个或两个以上的煤气柜，由于煤气柜在大型钢铁生产企业所处的特殊地位，通常情况下至少是设置三座不同容量的煤气柜，工作时是两座煤气柜工作，一座煤气柜备用，因此往往需要组成两工一备网络化的煤气柜柜位活塞倾斜度测量系统、从而进行实时在线监测。因此，该发明技术不适用于两个或两个以上的煤气柜使用，其使用范围受到限制。

2)该发明技术通过RS485总线连接的双轴倾角传感器和转换器；

双轴倾角传感器的测量原理如图1所示、(a)水平状、(b)倾斜状，双轴倾角传感器采用水平放置方式，某一时刻，测量对象的姿态角，记偏转角为α，俯仰角为β，即为该时刻双轴倾角传感器两个敏感轴的位置与其对应的初始位置的两个夹角。根据牛顿第二定律来测量敏感轴相与水平面的倾角变化量，通过检测重力加速度在倾角传感器敏感轴上的分量，经换算得到敏感轴方向与水平面的夹角。

由于双轴相互垂直的X轴、Y轴双轴倾角传感器，用于柜位活塞倾斜度检测时是在水平面内的位移检测，输出水平面内的X轴、Y轴两路二维空间的柜位活塞倾斜位移数字信号，而柜位活塞倾斜是在X轴、Y轴、Z轴三维空间内的位移倾斜，检测的应该是三维空间内的X轴、Y轴、Z轴三路柜位活塞倾斜位移数字信号；由此，该发明技术由于缺少三维空间内Z轴方向的倾斜位移检测，使得该煤气柜活塞倾斜度在线检测的可靠性受到影响。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明的目的是提供一种煤气柜柜位活塞倾斜度测量系统，基于CAN总线、欧姆龙PLC技术，采用水平位移双轴倾角传感器、垂直位移三轴倾角传感器，构成网络化测量系统进行实时监测柜位活塞倾斜位移，以解决上述背景技术中提出的不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

所述一种煤气柜柜位活塞倾斜度测量系统，包括设置在1#～3#煤气柜内的柜位活塞边缘上侧呈周向四等分分别设有4个防爆检测仪，所述防爆检测仪通过CAN子网的ASTP铠装CAN总线电缆分别与设置在煤气柜顶的CAN网桥盒内的各自柜CAN网桥电路板连接在一起，所述1#～3#CAN网桥电路板的输出端并联在一起、并通过CAN主网的ASTP铠装CAN总线电缆与设置在控制室内的欧姆龙PLC连接在一起，所述欧姆龙PLC与监控中心PC主机连接在一起，所述监控中心PC主机与声光报警装置连接在一起，设置在控制室的动力电源是由AC电源输入后、通过AC/DC电源转换外接一个变压器的处理后的直流电源分别与1#～3#CAN网桥盒、欧姆龙PLC、监控中心PC主机、声光报警装置连接，并向其供电，所述动力电源通过1#～3#CAN网桥盒与各自煤气柜内的防爆检测仪连接，并向其供电，所述1#～3#煤气柜底部各自进、出口管上分别设置有各自的进口电动阀门、出口电动阀门，所述1#～3#进口电动阀门分别与进口管总管路连接在一起，所述1#～3#出口电动阀门分别与出口管总管路连接在一起。

本发明控制系统基于CAN总线、欧姆龙PLC技术，所述控制系统，包括监控中心PC主机、声光报警装置、光隔离中继器I～M、CAN通讯模块I～II、欧姆龙PLC、1#～3#柜CAN网桥、1#～3#柜进口阀电机、1#～3#柜出口阀电机、1#柜防爆检测仪I～IV、2#柜防爆检测仪I～IV、3#柜防爆检测仪I～IV、CAN主网；