管道渗漏监测装置及系统的制作方法

本发明涉及工业生产技术领域，尤其涉及管道渗漏监测装置及系统。

背景技术：

随着科技的进步和工业现代化的发展，环形炉在工业生产中的应用越来越广泛。环形炉主要是指炉底呈环形转动的转底式炉，常见的环形炉主要由金属材质的机械结构组成，例如，一种常见的环形炉是在炉底的内侧设置内环炉墙，炉底设置定心辊道、内环轨道、外环轨道、上环钢结构等，并且，还设有扇环钢构，扇环钢构通过拉筋与下环钢结构连接，在扇环钢构上设扇形钢构，在炉底的扇形钢构的外侧设置外环炉墙等。用于在环形炉内传输煤气或者可用液体的管道多是沿着环形炉的内环炉墙结构盘绕的。

由于，环形炉内的管道比较多，当环形炉内的管道发生渗漏时，管道内流通的煤气或者可用液体等会溢出到环形炉外，一方面，造成环形炉所供给的设备能源不足，无形中造成能源浪费；另一方面，环形炉管道内煤气等的渗漏，对正在进行的工业生产等造成潜在的安全隐患，严重时，可能会使相关的工作人员深受其害。目前，对于环形炉内的管道渗漏的问题，主要是依靠相关的工作人员定期进行查看，以进行管道渗漏的防范，但是，该处理过程往往不能及时发现问题，并且，需要相关工作人员多次或者不定期进行查看，费时费力。

综上，目前关于环形炉管道渗漏的问题，尚无有效的解决办法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了管道渗漏监测装置及系统，通过设置进水变送器、出水变送器、plc和报警器等，提高了对环形炉内管道渗漏的监测效率。

第一方面，本发明实施例提供了管道渗漏监测装置，包括：设置在管道入口的进水变送器、设置在管道出口的出水变送器、plc和报警器；

进水变送器、出水变送器和报警器均与plc相连；

进水变送器，用于采集管道入口的第一压力值和第一流量值；

出水变送器，用于采集管道出口的第二压力值和第二流量值；

plc，用于比对第一压力值和第二压力值的大小，以及第一流量值和第二流量值的大小；

plc，还用于当第一压力值和第二压力值大小不一致或者第一流量值和第二流量值大小不一致时，向报警器发出渗漏警报信号，以控制报警器向外发出报警。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，管道渗漏监测装置还包括人机交互设备，人机交互设备与plc相连；

人机交互设备，用于将第一压力值和第二压力值的大小，以及第一流量值和第二流量值的大小的比对结果进行显示。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，管道渗漏监测装置还包括容错计时器，容错计时器与进水变送器、出水变送器均相连；

容错计时器，用于在预先设定的计时时间到达后控制进水变送器和出水变送器开始进行采集。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，管道入口处设置有控制阀门，控制阀门与报警器相连；

报警器，还用于在接收到渗漏警报信号后生成关闭信号；

控制阀门，用于在接收到报警器发出的关闭信号后控制管道入口关闭。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，人机交互设备包括输入器、人机交互界面和缩放操控器；

输入器和缩放操控器均与人机交互界面相连；

输入器，用于接收用户端发出的观看指令；

人机交互界面，用于向用户端展示与观看指令相对应的管道画面；

缩放操控器，用于在接收到外部触发后对管道画面进行缩放；

人机交互界面，还用于向用户端展示进行缩放后的管道画面。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，缩放操控器的外表面包裹有触摸屏。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，人机交互设备与plc通过无线方式连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，报警器为多个，且，多个报警器分别设置在管道入口、管道出口和人机交互设备上。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，管道渗漏监测装置还包括电源模块，电源模块与进水变送器、出水变送器、plc和人机交互设备均相连；

电源模块，用于为进水变送器、出水变送器、plc和人机交互设备提供电能。

第二方面，本发明实施例提供了管道渗漏监测系统，包括：环形炉和上述的管道渗漏监测装置；

环形炉和管道渗漏监测装置相连；

管道渗漏监测装置，用于实时监测环形炉内的管道是否发生渗漏。

本发明实施例提供的管道渗漏监测装置及系统，其中，该管道渗漏监测装置包括：设置在管道入口的进水变送器、设置在管道出口的出水变送器、plc和报警器，在该管道渗漏监测装置中，进水变送器、出水变送器和报警器均与plc相连，在使用过程中，进水变送器用来采集管道入口的第一压力值和第一流量值，出水变送器用来采集管道出口的第二压力值和第二流量值，并且，上述采集到的第一压力值、第一流量值、第二压力值和第二流量值均传送给plc，这样，plc用来比对第一压力值和第二压力值的大小，以及第一流量值和第二流量值的大小，比对后当第一压力值和第二压力值大小不一致或者第一流量值和第二流量值大小不一致时，plc向报警器发出渗漏警报信号，报警器在接收到渗漏警报信号后向外发出报警，通过分别比较环形炉管道的管道入口和管道出口处的压力值和流量值的大小，当管道入口和管道出口的压力值和流量值不一致时，即判定为该管道发生渗漏，plc向报警器发出渗漏警报信号，并促使报警器向外发出报警，通过上述处理过程实现了对环形炉管道的实时有效监测，与由相关工作人员人工进行检查相比，方便快捷，检测效率高。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的管道渗漏监测装置的连接图；

图2示出了本发明实施例所提供的管道渗漏监测装置的结构连接图；

图3示出了本发明实施例所提供的管道渗漏监测装置的结构框架图；

图4示出了本发明实施例所提供的管道渗漏监测系统的结构连接图。

图标：1-进水变送器；2-出水变送器；3-plc；4-报警器；5-人机交互设备；6-环形炉；7-管道渗漏监测装置；51-输入器；52-人机交互界面；53-缩放操控器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，鉴于环形炉6内的管道比较多，当环形炉6内的管道发生渗漏时，管道内流通的煤气等会溢出到环形炉6外，这样会造成严重的影响，不仅会造成环形炉6所供给的设备能源不足，无形中造成能源浪费，而且，环形炉6管道内煤气等的渗漏，也会给正在进行的工业生产造成安全隐患，为了避免上述情况的发生，在工业生产过程中主要是依靠相关的工作人员定期查看环形炉6内的管道，，但是，上述人工督查过程往往不能及时发现问题，而且，费时费力。

基于此，本发明实施例提供了管道渗漏监测装置及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1、图2和图3，本实施例提出的管道渗漏监测装置7具体包括：设置在管道入口的进水变送器1、设置在管道出口的出水变送器2、plc3和报警器4，在该管道渗漏监测装置7中，进水变送器1、出水变送器2和报警器4均与plc3相连，在工作时，进水变送器1用来采集管道入口的第一压力值和第一流量值，出水变送器2用来采集管道出口的第二压力值和第二流量值，并且，进水变送器1能将采集到的第一压力值和第一流量值传送给plc3，出水变送器2也能将采集到的第二压力值和第二流量值传送给plc3，显然，当管道入口和管道出口之间的管道没有发生渗漏时，第一压力值应当与第二压力值大小相等，第一流量值应当与第二流量值大小相等；当管道入口和管道出口之间的管道发生渗漏时，第一压力值应当与第二压力值大小不等，第一流量值应当与第二流量值大小不等。在本实施例中，plc3用来比对第一压力值和第二压力值的大小，以及第一流量值和第二流量值的大小，当plc3比对出第一压力值和第二压力值大小不一致或者第一流量值和第二流量值大小不一致时，生成渗漏警报信号，并向报警器4发出该渗漏警报信号，以控制报警器4向外发出报警。

在本实施例中的进水变送器1和出水变送器2中同时集成有压力变送器和流量变送器。压力变送器是一种将压力数据转换成电动信号来进行控制和远传的设备。在工作过程中，压力变送器能将测压元件等感受到的气体、液体等物理压力参数转变成电信号的形式，以供给调节器、报警器4等电子设备进行进一步处理。常见的压力变送器是由测量膜片与两侧绝缘片上的电极各组成一个电容器，这样，当测量膜片两侧压力不一致时，致使测量膜片产生位移，导致其两侧的电容量不等，生成压力电信号。流量变送器又称为流量计，主要用来测量管道中的介质的流动速率，以此来反映管道的完好与否，当设置在管道固定位置的流量变送器测得的流量值发生较大波动时，则表明管道出现渗漏等问题，流量变送器的流量范围宽、重复性好、精度高。

plc3全称为可编程逻辑控制器，plc3是一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、控制、定时和运算等操作指令，plc3通过数字式或模拟式的输入输出来控制工业设备的生产过程，其运行稳定可靠、操作维护方便，能够同时处理大量的开关量、脉冲量和模拟量等。在本实施例中，通过plc3来比对压力值和流量值的大小，与其他的工业用控制器相比，plc3操作便捷，性能稳定。

此外，管道渗漏监测装置7还包括人机交互设备5，这里，人机交互设备5与plc3相连，人机交互设备5用来将第一压力值和第二压力值的大小，以及第一流量值和第二流量值的大小的比对结果进行显示，这里需要说明的是，人机交互设备5不只是将比对结果以数据的形式进行展示，同时，还能将与第一压力值和第二压力值，以及第一流量值和第二流量值所对应的管道进行全方位展示。

在本实施例中，人机交互设备5与plc3通过无线方式连接。这里的无线方式包括蓝牙、wifi等，蓝牙比较适用于短距离通信连接，wifi的使用需要预先架设无线路由等，与有线连接方式相比，无线连接方式下，人机交互设备5的位置设置更加灵活，从而减少了对现场工业生产的影响，方便了工作人员进行查看。

具体的，人机交互设备5包括输入器51、人机交互界面52和缩放操控器53，并且，输入器51和缩放操控器53均与人机交互界面52相连，在使用时，输入器51能够用来接收用户端发出的观看指令，例如，相关工作人员通过遥控器等用户端向输入器51发出观看指令，人机交互界面52就能够向用户端展示与观看指令相对应的管道画面，这里，需要说明的是无论管道发生渗漏与否，人机交互界面52都能够向用户端展示相对应的管道画面。为了便于用户端查看，在人机交互设备5中还包括缩放操控器53，缩放操控器53能够在接收到外部触发后对管道画面进行缩放，以及时排查管道所存在的问题，这样，人机交互界面52还能够向用户端展示进行缩放后的管道画面。人机交互界面52作为人与计算机之间传递、交换信息的媒介，能够将相关的信息以人类便于接受的形式对外展示。

此外，缩放操控器53的外表面包裹有触摸屏，触摸屏是一种新型的电脑输入设备，通过触摸屏进行操作更富人性化。当用户在缩放操控器53外表面的触摸屏上进行操作时，即可生成相应的缩放信号，与机械式的按钮面板相比，更加方便快捷。

此外，由于在管道启用或者停用的瞬间，煤气或者可用液体等流入管道入口和流出管道出口的压力值和流量值会出现较大的波动，如果以，这种情况下采集的数据来进行比对的话，会导致比对结果出现误差，严重时，甚至会出现误判。因此，管道渗漏监测装置7中还包括容错计时器，容错计时器与进水变送器1、出水变送器2均相连，在使用时，容错计时器用来在预先设定的计时时间到达后控制进水变送器1和出水变送器2开始进行采集，这里，预先设定的计时时间是根据现场环境和用户需求计量出的经验值，从而保证了采集到的压力值和流量值为管道正常运作中的数据。

此外，为了及时控制管道的渗漏，在管道入口处设置有控制阀门，控制阀门与报警器4相连，控制阀门是管道中流体的控制部件，可用于截断介质流动，当报警器4接收到渗漏警报信号后生成关闭信号时，即管道发生渗漏的时候，控制阀门用来在接收到报警器4发出的关闭信号后控制管道入口关闭，这样，渗漏的管道将即刻停止煤气等的流入。

由于，工业生产环境比较复杂，特别是在有些大型场合下，需要多方人员进行维护，因此，在本实施例中报警器4为多个，并且，多个报警器4分别设置在管道入口、管道出口和人机交互设备5上，这样，当管道出现渗漏时，能够在不同的管控位置进行报警，以告知相关的工作人员进行维护。

另外，管道渗漏监测装置7还包括电源模块，电源模块与进水变送器1、出水变送器2、plc3和人机交互设备5均相连，电源模块用来为进水变送器1、出水变送器2、plc3和人机交互设备5提供电能，在本实施例中，电源模块的输入为市电，在该电源模块中还包括交流转直流，直流12v、5v等的多级转换，当该管道渗漏监测装置7中所配备的进水变送器1、出水变送器2和人机交互设备5需要的电压有变动时均可以满足需求。

综上所述，本实施例提供的管道渗漏监测装置7包括：设置在管道入口的进水变送器1、设置在管道出口的出水变送器2、plc3和报警器4，上述各个器件的电连接关系为进水变送器1、出水变送器2和报警器4均与plc3相连，在使用过程中，进水变送器1用来采集管道入口的第一压力值和第一流量值，出水变送器2用来采集管道出口的第二压力值和第二流量值，通过比较管道入口和管道出口的压力值和流量值的大小来判定该管道是否发生了渗漏，即plc3用来比对第一压力值和第二压力值的大小，以及第一流量值和第二流量值的大小，当plc3比对发现第一压力值和第二压力值大小不一致或者第一流量值和第二流量值大小不一致时，向报警器4发出渗漏警报信号，以控制报警器4向外发出报警，告知相关的工作人员该管道发生了渗漏，通过上述处理过程，实现了对管道渗漏的有效监测，方便快捷。

实施例2

参见图4，本实施例提供了管道渗漏监测系统包括：环形炉6和上述的管道渗漏监测装置7，在该管道渗漏监测系统中，环形炉6和管道渗漏监测装置7相连，工作时，管道渗漏监测装置7用来实时监测环形炉6内的管道是否发生渗漏，当监测到环形炉6内的管道发生渗漏后还能够及时向外界发出报警，以通知相关的工作人员进行故障排查，保证工业生产的安全性。

综上所述，本实施例提供的管道渗漏监测系统包括：环形炉6和上述的管道渗漏监测装置7，在使用过程中，环形炉6和管道渗漏监测装置7相连，即由管道渗漏监测装置7来实时监测环形炉6内的管道是否发生渗漏，从而保证了环形炉6在工业生产过程中的安全性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。