一種油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，該油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)包括：氣體傳輸管線、測控單元、數(shù)據(jù)處理工作站。本發(fā)明通過設(shè)置8路氣體傳輸管線，測控單元以及數(shù)據(jù)處理工作站，實現(xiàn)了對油氣危險源進行分級預(yù)警，很好的保證了油氣的安全性，避免了因油氣爆炸造成的財產(chǎn)、人體及環(huán)境的損失，同時彌補了國內(nèi)沒有關(guān)于油氣危險源進行分級預(yù)警的系統(tǒng)或方法的空白。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實現(xiàn)了自動化檢測油氣，自動預(yù)警油氣危險源。
【專利說明】一種油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣危險源預(yù)警【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 石油產(chǎn)品是典型的易燃易爆物質(zhì)，稍有不慎就會發(fā)生油氣混合物爆炸，造成重大 人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失，同時對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。國內(nèi)外每年因油氣爆炸而引發(fā)的各 種安全事故數(shù)不勝數(shù)，這些事故的頻繁發(fā)生，引起了研究人員對油氣爆炸的廣泛關(guān)注。
[0003] 油氣是否發(fā)生爆炸以及爆炸的強度與空間的油氣濃度、氧氣濃度、溫度以及濕度 等因素有關(guān)。油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)是指：能夠?qū)崟r監(jiān)測油庫空間的泄漏油氣濃度、氧氣 濃度、溫度以及濕度等物理量，當(dāng)這些物理量的值發(fā)生異常，構(gòu)成爆炸隱患時進行警報的一 種系統(tǒng)。發(fā)生爆炸的概率越大警報級別越高?？茖W(xué)有效地對油氣危險源進行分級預(yù)警對油 氣安全具有重要的實際意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，旨在解決國內(nèi)沒有 關(guān)于油氣危險源進行分級預(yù)警的系統(tǒng)或方法的問題。
[0005] 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，該油氣危險源分級 預(yù)警系統(tǒng)包括：氣體傳輸管線、測控單元、數(shù)據(jù)處理工作站；
[0006] 測控單元與氣體傳輸管線連接，測控單元用于測量油氣濃度、氧濃度和溫濕度，數(shù) 據(jù)處理工作站連接測控單元，數(shù)據(jù)處理工作站接收測控單元上傳的各取樣點的實時油氣濃 度、氧濃度和溫濕度數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理分析，然后判斷是否需要報警以及報警級別，將 判斷結(jié)果實時顯示在觸摸顯示屏上。
[0007] 各取樣點選取在距地面1米的高度以內(nèi)，主要選取在拐角及尺寸、結(jié)構(gòu)變化的地 方。根據(jù)油氣泄漏擴散的近地面?zhèn)鞑ガF(xiàn)象（空間中下部油氣傳播快于上部的現(xiàn)象）以及相 關(guān)實測結(jié)果，這樣設(shè)置取樣點能更早，更及時地探測到泄漏油氣。系統(tǒng)在工作的時候?qū)?個 取樣點的氣體進行依次循環(huán)采樣。
[0008] 進一步，測控單元還包括：第一氣路切換裝置、第二氣路切換裝置、抽氣泵、氣體測 量室、A/D轉(zhuǎn)換模塊、第一觸控屏、ARM處理器、預(yù)抽氣泵、第一 Can通信模塊、第一存儲器、第 一 USB 接口；
[0009] 第一氣路切換裝置連接氣體傳輸管線，抽氣泵連接第一氣路切換裝置，氣體測量 室連接抽氣泵，用于將氣體測量室的傳感器信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換模塊連接各傳 感器，氣體測量室內(nèi)裝有：紅外油氣探測器、氧濃度傳感器和溫濕度傳感器，ARM處理器連 接第一氣路切換裝置、第二氣路切換裝置、抽氣泵、A/D轉(zhuǎn)換模塊、觸控屏、預(yù)抽氣泵、第一 Can通信模塊、第一存儲器和第一 USB接口。
[0010] 第一氣路切換裝置和第二路氣體切換裝置采用高頻電磁閥實現(xiàn)氣路的通斷，電磁 閥的開閉由ARM處理器的信號控制，能實現(xiàn)對各路氣體進行準(zhǔn)確快速切換，無錯誤啟動，無 阻塞。第二路氣體切換裝置和預(yù)抽氣泵用于將當(dāng)前采樣點之后的一個取樣點處的氣體預(yù)先 抽至測控單元附近，有效地提高了測量的實時性。
[0011] 紅外油氣探測器基于紅外光譜法進行測量，當(dāng)紅外光通過待測氣體時，由于氣體 分子有各自特定的吸收光譜，這些氣體分子對特定波長的紅外光有吸收，因此可以根據(jù)光 譜中吸收峰的位置、形狀和強度來測定混合物中各組分的含量。這種方法具有快速、高靈敏 度、檢測試樣用量少，重復(fù)性好、使用壽命長等特點。氧傳感器采用基于電化學(xué)原理的氧傳 感器，該類傳感器抗干擾能力強，無需使用載氣，具有高水平的測量指標(biāo)。溫濕度傳感器采 用一體式溫濕度傳感器。
[0012] 進一步，數(shù)據(jù)處理工作站還包括：第二Can通信模塊、處理器、第二USB接口、第二 存儲器、第二觸控屏；
[0013] 第二Can通信模塊連接第一 Can通信模塊，處理器連接第二Can通信模塊、第二存 儲器、第二觸控屏和第二USB接口.
[0014] 進一步，測控單元工作流程具體如下：
[0015] 第一步，開始，顯示開機畫面；
[0016] 第二步，初始化A/D采樣器；初始化CAN通信模塊；通知工作站已準(zhǔn)備就緒；
[0017] 第三步，判斷是否有觸屏輸入，是，則調(diào)用觸屏相應(yīng)子程序模塊，再進行下一步， 否，則直接進行下一步；
[0018] 第四步，讀取CAN接收緩存，獲取工作站指令；
[0019] 第五步，判斷是否有傳感器校正指令，是，則讀取A/D采樣值，將其轉(zhuǎn)換單位得到 測量值，使得補償量=測量值-標(biāo)準(zhǔn)值，否，則直接進行下一步；
[0020] 第六步，判斷是否有修改采樣周期指令，是，則更新采樣周期時間定時器，再進行 下一步，否，則直接進行下一步；
[0021] 第七步，判斷工作狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則直接進行下一步；否，則關(guān)閉抽氣泵和 預(yù)抽氣泵，返回第三步；
[0022] 第八步，判斷采樣周期定時器狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則打開抽氣泵，打開預(yù)抽氣 泵，令η = 1，m = 2,否，貝U返回第三步；
[0023] 第九步，將第一氣路切換裝置的通道η與抽氣泵連通，將第二氣路切換裝置的通 道m(xù)與預(yù)抽氣泵連通；
[0024] 第十步，讀取A/D采樣器數(shù)據(jù)；
[0025] 第十一步，判斷讀數(shù)是否穩(wěn)定，是，則進行下一步，否，則返回第十步；
[0026] 第十二步，將A/D采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單位得到測量值；校正值=測量值-補償量；將校 正值寫入第一存儲器和CAN發(fā)送緩存，并顯示；
[0027] 第十三步，判斷η是否等于8 ;
[0028] 第十四步，是，則返回第三步，否，則進行下一步；
[0029] 第十五步，n = n+1，m = m+Ι ;如果m = 9,則令m = 1 ;返回第九步。
[0030] 進一步，數(shù)據(jù)處理工作站的工作流程具體如下：
[0031] 第一步，開始，顯示開機畫面；
[0032] 第二步，初始化第二CAN通信模塊；
[0033] 第三步，讀取CAN接收緩存；
[0034] 第四步，測控單元是否準(zhǔn)備就緒，是，則直接進行下一步，否，則提示設(shè)備未就緒， 工作狀態(tài)標(biāo)志清零，然后返回第三步；
[0035] 第五步，調(diào)用繪圖程序，按照用戶當(dāng)前選擇的顯示內(nèi)容與格式顯示報警級別、數(shù)據(jù) 趨勢、系統(tǒng)狀態(tài)等信息或者提示信息；
[0036] 第六步，判斷工作狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則進行下一步，否，則返回第三步；
[0037] 第七步，讀取CAN接收緩存，得到各傳感器的測量數(shù)據(jù)；
[0038] 第八步，調(diào)用數(shù)據(jù)濾波、模式識別、模糊邏輯等算法判斷當(dāng)前安全級別、預(yù)報數(shù)據(jù) 變化趨勢，返回第三步。
[0039] 進一步，數(shù)據(jù)處理工作站第二觸控屏的按鍵輸入響應(yīng)流程具體如下；
[0040] 第一步，開始，斷點保護；
[0041] 第二步，判斷輸入是否傳為感器調(diào)零命令，是，則輸入標(biāo)準(zhǔn)值，將傳感器調(diào)零指令 與標(biāo)準(zhǔn)值寫入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0042] 第三步，判斷輸入是否為修改采樣周期命令，是，則輸入新的采樣周期，將修改采 樣周期指令與新的采樣周期值寫入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步； [0043] 第四步，判斷輸入是否為修改報警條件命令，是，則輸入新的報警條件，更新報警 條件，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0044] 第五步，判斷輸入是否為設(shè)置顯示內(nèi)容與格式命令，是，則根據(jù)輸入修改顯示狀態(tài) 表標(biāo)志，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0045] 第六步，判斷輸入是否為開始測量命令，是，則系統(tǒng)工作狀態(tài)標(biāo)志置位，并將其寫 入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0046] 第七步，判斷輸入是否為結(jié)束測量命令，是，則系統(tǒng)工作狀態(tài)標(biāo)志清零，并將其寫 入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步。
[0047] 進一步，設(shè)置8條氣體傳輸管線，氣體傳輸管線一端連接在這8個取樣點處，另一 端與第一氣路切換裝置和第二氣路切換裝置連接。
[0048] 進一步，氣體測量室內(nèi)裝有：紅外油氣探測器、氧濃度傳感器和溫濕度傳感器。
[0049] 本發(fā)明提供的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，通過設(shè)置8路氣體傳輸管線，測控單元 以及數(shù)據(jù)處理工作站，實現(xiàn)了對油氣危險源進行分級預(yù)警，很好的保證了油氣的安全性，避 免了因油氣爆炸造成的財產(chǎn)、人體及環(huán)境的損失，同時彌補了國內(nèi)沒有關(guān)于油氣危險源進 行分級預(yù)警的系統(tǒng)或方法的空白。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實現(xiàn)了自動化檢測油氣， 自動預(yù)警油氣危險源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0050] 圖1是本發(fā)明實施例提供的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051] 圖2是本發(fā)明實施例提供的測控單元工作流程圖；
[0052] 圖3是本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)處理工作站的工作流程圖；
[0053] 圖4是本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)處理工作站觸摸屏的工作流程圖；
[0054] 圖中：1、氣體傳輸管線；2、測控單元；2-1、第一氣路切換裝置；2-2、第二氣路切換 裝置；2-3、抽氣泵；2-4、氣體測量室；2-5、A/D轉(zhuǎn)換模塊；2-6、第一觸控屏；2-7、ARM處理 器；2-8、預(yù)抽氣泵；2-9、第一 Can通信模塊；2-10、第一存儲器；2-11、第一 USB接口；2-12、 紅外油氣探測器；2-13、氧濃度傳感器；2-14、溫濕度傳感器；3、數(shù)據(jù)處理工作站；3-1、第二 Can通信模塊；3-2、Intel Xeon5500處理器；3-3、第二USB接口；3-4、第二存儲器；3-5、第 二觸控屏。

【具體實施方式】
[0055] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0056] 下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步描述。
[0057] 如圖1所示，本發(fā)明實施例的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)主要由氣體傳輸管線1、測 控單元2、數(shù)據(jù)處理工作站3組成；
[0058] 測控單元2與氣體傳輸管線1連接，測控單元2用于測量油氣濃度、氧濃度和溫濕 度，數(shù)據(jù)處理工作站3連接測控單元2,數(shù)據(jù)處理工作站3接收測控單元2上傳的8個取樣 點的實時油氣濃度、氧濃度和溫濕度數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理分析，然后判斷是否需要報警以 及報警級別，將判斷結(jié)果實時顯示在觸摸顯示屏上；
[0059] 測控單元2還包括：第一氣路切換裝置2-1、第二氣路切換裝置2-2、抽氣泵2-3、 氣體測量室2-4、A/D轉(zhuǎn)換模塊2-5、第一觸控屏2-6、ARM處理器2-7、預(yù)抽氣泵2-8、第一 Can通信模塊2-9、第一存儲器2-10、第一 USB接口 2-11 ;
[0060] 第一氣路切換裝置2-1連接氣體傳輸管線1，抽氣泵2-3連接第一氣路切換裝置 2-1，氣體測量室2-4連接抽氣泵2-3,用于將氣體測量室2-4的傳感器信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號的A/D轉(zhuǎn)換模塊2-5連接各傳感器，氣體測量室2-4內(nèi)裝有：紅外油氣探測器2-12、氧濃 度傳感器2-13和溫濕度傳感器2-14, ARM處理器2-7連接第一氣路切換裝置2-1、第二氣 路切換裝置2-2、抽氣泵2-3、A/D轉(zhuǎn)換模塊2-5、第一觸控屏2-6、ARM處理器2-7、預(yù)抽氣泵 2-8、第一 Can通信模塊2-9、第一存儲器2-10,第一 USB接口 2-11連接第一存儲器2-10 ;
[0061] 數(shù)據(jù)處理工作站3還包括：第二Can通信模塊3-U5500處理器3-2、第二USB接 口 3-3、第二存儲器3-4、第二觸控屏3-5 ;
[0062] 第二Can通信模塊3-1連接第一 Can通信模塊2-9, Intel Xeon5500處理器3-2 連接第二Can通信模塊3-1、第二存儲器3-4、第二觸控屏3-5和第二USB接口；
[0063] 如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的測控單元工作流程圖具體如下：
[0064] 第一步，開始，顯示開機畫面；
[0065] 第二步，初始化A/D采樣器；初始化CAN通信模塊；通知工作站已準(zhǔn)備就緒；
[0066] 第三步，判斷是否有觸屏輸入，是，則調(diào)用觸屏相應(yīng)子程序模塊，再進行下一步， 否，則直接進行下一步；
[0067] 第四步，讀取CAN接收緩存，獲取工作站指令；
[0068] 第五步，判斷是否有傳感器校正指令，是，則讀取A/D采樣值，轉(zhuǎn)換單位得到測量 值，使得補償量=測量值-標(biāo)準(zhǔn)值，否，則直接進行下一步；
[0069] 第六步，判斷是否有修改采樣周期指令，是，則更新采樣周期時間定時器，再進行 下一步，否，則直接進行下一步；
[0070] 第七步，判斷工作狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則直接進行下一步；否，則關(guān)閉抽氣泵和 預(yù)抽氣泵，返回第三步；
[0071] 第八步，判斷采樣周期定時器狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則打開抽氣泵，打開預(yù)抽氣 泵，令η = 1，m = 2,否，貝u返回第三步；
[0072] 第九步，將第一氣路切換裝置的通道η與抽氣泵連通，將第二氣路切換裝置的通 道m(xù)與預(yù)抽氣泵連通；
[0073] 第十步，讀取A/D采樣器數(shù)據(jù)；
[0074] 第十一步，判斷讀數(shù)是否穩(wěn)定，是，則進行下一步，否，則返回第十步；
[0075] 第十二步，將A/D采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單位得到測量值；校正值=測量值-補償量；將校 正值寫入第一存儲器和CAN發(fā)送緩存，并顯示；
[0076] 第十三步，判斷η是否等于8 ;
[0077] 第十四步，是，則返回第三步，否，則進行下一步；
[0078] 第十五步，n = n+1，m = m+Ι ;如果m = 9,則令m = 1 ;返回第九步。
[0079] 圖3是本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)處理工作站的工作流程具體如下：
[0080] 第一步，開始，顯示開機畫面；
[0081] 第二步，初始化第二CAN通信模塊；
[0082] 第三步，讀取CAN接收緩存；
[0083] 第四步，測控單元是否準(zhǔn)備就緒，是，則直接進行下一步，否，則提示設(shè)備未就緒， 工作狀態(tài)標(biāo)志清零，然后返回第三步；
[0084] 第五步，調(diào)用繪圖程序，按照用戶當(dāng)前選擇的顯示內(nèi)容與格式顯示報警級別、數(shù)據(jù) 趨勢、系統(tǒng)狀態(tài)等信息或者提示信息；
[0085] 第六步，判斷工作狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則進行下一步，否，則返回第三步；
[0086] 第七步，讀取CAN接收緩存，接收各傳感器的測量數(shù)據(jù)；
[0087] 第八步，調(diào)用數(shù)據(jù)濾波、模式識別、模糊邏輯等算法判斷當(dāng)前安全級別、預(yù)報數(shù)據(jù) 變化趨勢，返回第三步。
[0088] 圖4是本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)處理工作站第二觸控屏的按鍵輸入響應(yīng)流程圖；
[0089] 第一步，開始，斷點保護；
[0090] 第二步，判斷輸入是否為傳感器調(diào)零命令，是，則輸入標(biāo)準(zhǔn)值，將傳感器調(diào)零指令 與標(biāo)準(zhǔn)值寫入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0091] 第三步，判斷輸入是否為修改采樣周期命令，是，則輸入新的采樣周期，將修改采 樣周期指令與新的采樣周期值寫入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步； [0092] 第四步，判斷輸入是否為修改報警條件命令，是，則輸入新的報警條件，更新報警 條件，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0093] 第五步，判斷輸入是否為設(shè)置顯示內(nèi)容與格式命令，是，則根據(jù)輸入修改顯示狀態(tài) 表標(biāo)志，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0094] 第六步，判斷輸入是否為開始測量命令，是，則系統(tǒng)工作狀態(tài)標(biāo)志置位，并將其寫 入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步；
[0095] 第七步，判斷輸入是否為結(jié)束測量命令，是，則系統(tǒng)工作狀態(tài)標(biāo)志清零，并將其寫 入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步。
[0096] 本發(fā)明的工作原理為：
[0097] 本發(fā)明在油庫空間中選取8個取樣點，8條氣體傳輸管線的一端連接在這8個取樣 點處，另一端與兩個氣路切換裝置的相應(yīng)接口連接；
[0098] 系統(tǒng)工作時，需要對8個取樣點處的氣體依次采樣，首先測控單元的ARM處理器向 第一氣路切換裝置發(fā)出指令，使某一路輸氣管線與抽氣泵聯(lián)通；抽氣泵將油庫中相應(yīng)取樣 點處的氣體送入氣體測量室，氣體測量室中安裝有紅外油氣濃度探測器、氧濃度探測器以 及溫濕度傳感器，傳感器信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊數(shù)字化后被ARM處理器讀取，ARM處理器實時 地將各物理量的測量值通過CAN總線上傳到數(shù)據(jù)處理工作站，同時將這些測量值寫入第一 存儲器，并在觸控屏上顯示，用戶還可以通過觸控屏進行顯示格式設(shè)置、查看系統(tǒng)狀態(tài)、數(shù) 據(jù)導(dǎo)出等操作。
[0099] 為保證測量安全，測控單元安裝在油庫外，因此氣體傳輸管線較長。氣體從取樣點 抽到氣體測量室需要較長時間。為了解決這個問題，加入了第二氣體切換裝置和預(yù)抽氣泵。 當(dāng)系統(tǒng)在對某取樣點進行抽氣測量操作的同時，ARM處理器控制第二氣路切換裝置將下一 個取樣點對應(yīng)的氣體傳輸管線與預(yù)抽氣泵連通，預(yù)抽氣泵事先將該取樣點處的氣體抽至測 控單元附近。這樣當(dāng)上一個點測量完畢后，抽氣泵就可以通過第一氣路切換裝置很快地將 該點處的氣體送入氣體檢測室，提高了測量的時效性。
[0100] 數(shù)據(jù)處理工作站通過CAN總線接收由測控單元上傳的8個取樣點的實時油氣濃 度、氧濃度和溫濕度數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行處理分析，然后判斷是否需要報警以及報警級 另|J，將判斷結(jié)果實時顯示在觸摸顯示屏上。同時對歷史數(shù)據(jù)進行趨勢分析，將數(shù)據(jù)曲線及趨 勢預(yù)報結(jié)果顯示在人機界面上。用戶可以通過觸摸顯示屏設(shè)置對8個取樣點的采樣周期、 設(shè)置數(shù)據(jù)顯示格式、對傳感器進行調(diào)零、修改各報警級別的觸發(fā)條件以及查看系統(tǒng)工況等 操作，工作站將相關(guān)指令通過CAN總線下發(fā)到測控單元。
[0101] 本發(fā)明提供的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，通過設(shè)置8路氣體傳輸管線，測控單元 以及數(shù)據(jù)處理工作站，實現(xiàn)了對油氣危險源進行分級預(yù)警，很好的保證了油氣的安全性，避 免了因油氣爆炸造成的財產(chǎn)、人體及環(huán)境的損失，同時彌補了國內(nèi)沒有關(guān)于油氣危險源進 行分級預(yù)警的系統(tǒng)或方法的空白。
[0102] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，該油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)包括：氣 體傳輸管線、測控單元、數(shù)據(jù)處理工作站； 測控單元與氣體傳輸管線連接，測控單元用于測量油氣濃度、氧濃度和溫濕度，數(shù)據(jù)處 理工作站連接測控單元，數(shù)據(jù)處理工作站接收測控單元上傳的各取樣點的實時油氣濃度、 氧濃度和溫濕度數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理分析，然后判斷是否需要報警以及報警級別，將判斷 結(jié)果實時顯示在觸摸顯示屏上。
2. 如權(quán)利要求1所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，測控單元還包括：第 一氣路切換裝置、第二氣路切換裝置、抽氣泵、氣體測量室、A/D轉(zhuǎn)換模塊、觸控屏、ARM處理 器、預(yù)抽氣泵、第一 Can通信模塊、第一存儲器、第一 USB接口； 第一氣路切換裝置連接氣體傳輸管線，抽氣泵連接第一氣路切換裝置，氣體測量室連 接抽氣泵，用于將氣體測量室的傳感器信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換模塊連接各傳感 器，氣體測量室內(nèi)裝有：紅外油氣探測器、氧濃度傳感器和溫濕度傳感器，ARM處理器連接 第一氣路切換裝置、第二氣路切換裝置、抽氣泵、A/D轉(zhuǎn)換模塊、第一觸控屏、預(yù)抽氣泵、第一 Can通信模塊、第一存儲器和第一 USB接口。
3. 如權(quán)利要求2所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，第一氣路切換裝置和 第二路氣體切換裝置采用高頻電磁閥實現(xiàn)氣路的通斷，電磁閥的開閉由ARM處理器的信號 控制。
4. 如權(quán)利要求2所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，紅外油氣探測器基于 紅外光譜法，當(dāng)紅外光通過待測氣體時，由于氣體分子有各自特定的吸收光譜，氣體分子對 特定波長的紅外光有吸收，根據(jù)光譜中吸收峰的位置、形狀和強度來測定混合物中各組分 的含量。
5. 如權(quán)利要求2所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，氧傳感器采用基于電 化學(xué)原理的氧傳感器，溫濕度傳感器采用一體式溫濕度傳感器。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)處理工作站還 包括：第二Can通信模塊、處理器、第二USB接口、第二存儲器、第二觸控屏； 第二Can通信模塊連接第一 Can通信模塊，處理器連接第二Can通信模塊、第二存儲器 第二觸控屏和第二USB接口。
7. 如權(quán)利要求1所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，測控單元工作流程具 體如下： 第一步，開始，顯示開機畫面； 第二步，初始化A/D采樣器；初始化CAN通信模塊，并通知工作站已準(zhǔn)備就緒； 第三步，判斷是否有觸屏輸入，是，則調(diào)用觸屏相應(yīng)子程序模塊，再進行下一步，否，則 直接進行下一步； 第四步，讀取CAN接收緩存，獲取工作站指令； 第五步，判斷是否有傳感器校正指令，是，則讀取A/D采樣值，轉(zhuǎn)換單位得到測量值，使 得補償量=測量值-標(biāo)準(zhǔn)值，否，則直接進行下一步； 第六步，判斷是否有修改采樣周期指令，是，則更新采樣周期時間定時器，再進行下一 步，否，則直接進行下一步； 第七步，判斷工作狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則直接進行下一步；否，則關(guān)閉抽氣泵和預(yù)抽 氣泵，返回第三步； 第八步，判斷采樣周期定時器狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則打開抽氣泵，打開預(yù)抽氣泵，令 η = 1，m = 2,否，貝U返回第三步； 第九步，將第一氣路切換裝置的通道η與抽氣泵連通，將第二氣路切換裝置的通道m(xù)與 預(yù)抽氣泵連通； 第十步，讀取A/D采樣器數(shù)據(jù)； 第十一步，判斷讀數(shù)是否穩(wěn)定，是，則進行下一步，否，則返回第十步； 第十二步，將A/D采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單位得到測量值；校正值=測量值-補償量；將校正值 寫入第一存儲器和CAN發(fā)送緩存，并顯示； 第十三步，判斷η是否等于8; 第十四步，是，則返回第三步，否，則進行下一步； 第十五步，n = n+1，m = m+Ι ;如果m = 9,則令m = 1 ;返回第九步。
8. 如權(quán)利要求1所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)處理工作站的工 作流程具體如下： 第一步，開始，顯示開機畫面； 第二步，初始化第二CAN通信模塊； 第三步，讀取CAN接收緩存； 第四步，是否收到測控單元準(zhǔn)備就緒的信號，是，則直接進行下一步，否，則提示設(shè)備未 就緒，工作狀態(tài)標(biāo)志清零，然后返回第三步； 第五步，調(diào)用繪圖程序，按照用戶當(dāng)前選擇的顯示內(nèi)容與格式顯示報警級別、數(shù)據(jù)趨 勢、系統(tǒng)狀態(tài)信息或者提示信息； 第六步，判斷工作狀態(tài)標(biāo)志是否置位，是，則進行下一步，否，則返回第三步； 第七步，讀取CAN接收緩存，得到各傳感器的測量數(shù)據(jù)； 第八步，調(diào)用數(shù)據(jù)濾波、模式識別、模糊邏輯算法判斷當(dāng)前安全級別、預(yù)報數(shù)據(jù)變化趨 勢，返回第三步。
9. 如權(quán)利要求1所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)處理工作站第二 觸控屏的按鍵輸入響應(yīng)流程具體如下； 第一步，開始，斷點保護； 第二步，判斷輸入是否為傳感器調(diào)零命令，是，則輸入標(biāo)準(zhǔn)值，將傳感器調(diào)零指令與標(biāo) 準(zhǔn)值寫入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步； 第三步，判斷輸入是否為修改采樣周期命令，是，則輸入新的采樣周期，將修改采樣周 期指令與新的采樣周期值寫入CAN發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步； 第四步，判斷輸入是否為修改報警條件命令，是，則輸入新的報警條件，更新報警條件， 斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步； 第五步，判斷輸入是否為設(shè)置顯示內(nèi)容與格式命令，是，則根據(jù)輸入修改顯示狀態(tài)表標(biāo) 志，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步； 第六步，判斷輸入是否為開始測量命令，是，則系統(tǒng)工作狀態(tài)標(biāo)志置位，并將其寫入CAN 發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步； 第七步，判斷輸入是否為結(jié)束測量命令，是，則系統(tǒng)工作狀態(tài)標(biāo)志清零，并將其寫入CAN 發(fā)送緩存，斷點恢復(fù)，退出；否，則進行下一步。
10.如權(quán)利要求1所述的油氣危險源分級預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置8條氣體傳輸管 線，氣體傳輸管線一端連接在這8個取樣點處，另一端與第一氣路切換裝置和第二氣路切 換裝置連接；8個取樣點選取在距地面1米的高度以內(nèi)，選取在拐角及尺寸、結(jié)構(gòu)變化的地 方。
【文檔編號】G08B21/16GK104103155SQ201410315192
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】蔣新生, 薛松, 梁建軍, 錢海兵, 周建忠, 周琳莉, 杜揚, 歐益宏, 王冬 申請人:中國人民解放軍后勤工程學(xué)院