[实用新型]基于信号隔离器的抗干扰瓦斯泄漏在线监控系统

说明书

本实用新型属于瓦斯发电生产领域，为了降低在一个相对强电磁干扰的环境下对瓦斯探头信号或一些弱电流信号传输的影响，本实用新型提供了一种基于信号隔离器的抗干扰瓦斯泄漏在线监控系统，包括瓦斯泄漏报警装置、瓦斯探头、信号隔离器和开关电源，信号隔离器采用非供电式隔离器，瓦斯探头为POW+（24V+）、SIG+、GND三线制，开关电源正极输出端与信号隔离器的POW+相连，开关电源负极输出端与隔离器IN‑和瓦斯探头GND并联相接，瓦斯探头输出信号SIG+接入信号隔离器输入端IN+，信号隔离器的输出端OUT+、OUT‑连接瓦斯泄漏报警装置。本实用新型的三线制瓦斯探头在接入信号隔离器后利用外置开关电源驱动负载设备，通过在信号回路中增加信号隔离器来抑制线路中的高次谐波。

技术领域

本实用新型属于瓦斯发电生产领域，具体涉及一种基于信号隔离器的抗干扰瓦斯泄漏在线监控系统。

背景技术

由于采用井下高浓度瓦斯进行发电，而燃机间处于一个相对密闭的空间，则瓦斯泄漏检测装置就成为人员、设备安全的重要保障，故燃机间内布置有瓦斯泄漏在线监测探头，用于实时监测燃机间内的瓦斯泄漏情况。

但泄漏检测系统投运后（设备上电，仪表正常工作）发现有部分瓦斯探头出现报警现象（就地瓦斯探头未出现报警,主控室检测控制器出现报警，全厂瓦斯管道未完成瓦斯置换），但当时项目未处于完工状态，燃机间内仍有电、气焊作业，考虑是因强电流所引起干扰所致，后期在进入设备单体调试阶段（主要为燃机间内轴流通风机的启\停、变频控制等操作），该套系统仍出现瓦斯泄漏报警，通过检查线路、机柜接地等状况均符合相关要求（如果将变频器停下来，仪表立刻恢复正常，再启动变频器，仪表显示又出现异常），同时查阅相关资料（百度百科“变频器的干扰”、陈顺《浅谈变频器对测量仪表的干扰及解决措施》等），判断为燃机间轴流通风机变频控制所发出的强电磁干扰是造成仪表不正常的直接原因。

影响仪表检测电路的主要干扰源是现场强电磁场和供电电源的波动，后者对仪表的影响较小且较容易克服，主要严格按照设计要求（一般仪表类电缆选择屏蔽电缆，屏蔽层按要求进行单端接地、电缆敷设时遵循高压在上，低压在下的原则）即可将电源波动干扰控制在较低的水平，对仪表的测量精度几乎不造成影响，即使有影响，也远低于仪表精度的要求，可以忽略不计。而前者即强电磁场的干扰则对仪表的干扰较大且不容易克服，这类干扰是因电磁感应而在仪表的回路中产生感应电压，进而影响仪表电路的正常工作或程序的正常运行。

电磁干扰产生条件：产生电磁干扰必须要满足三个方面的条件。第一，要为电磁干扰提供一个干扰源（轴流风机变频控制为干扰源）；第二，干扰应该有一个完整的干扰路径（轴流风机变频控制线缆与瓦斯泄漏检测系统线缆同处于一条电缆沟）；第三，实现干扰还应该有对电磁干扰敏感的系统（瓦斯泄漏检测系统为被干扰系统）。

以上三个条件在瓦斯泄漏检测系统中完全符合。

对于此类的干扰，一般的仪表均采取一定的抗干扰措施，主要是在仪表回路中加入滤波电路，用以克服或削弱干扰，即采用带通滤波器或者是带阻滤波器，有选择地将干扰信号阻断或旁路排除掉。这类电路大多是针对固定的干扰频率，如工频干扰起作用，可以阻断或滤除工频干扰及其高次谐波，电路实现起来也比较容易。而对频率变化的强电磁干扰效果就不是很明显了。虽然现在部分先进的智能仪表具有数字滤波功能，可以有选择地滤除一定频率的干扰信号，但也还是根据设定的时间常数，对固定的干扰频率起作用，对于变化的干扰频率还是无能为力，不能很好地克服。而变频器运行时所产生的电磁干扰正是超过工频范围而且变化的强电磁干扰，针对此类问题则需采取仪表外的现场抗干扰措施。

在现场设备安装过程中通常所使用的抗干扰措施有以下几种：

1、使用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰。针对该套装置在控制器的电源输入端增加有滤波器，以抑制电网干扰串入控制器内部，造成对弱电信号的干扰。