一种接线柜保护控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及安全控制技术领域，尤其涉及一种接线柜保护控制系统。


背景技术：

2.化工控制应用中，尤其是在自动化过程控制方面，智能仪表起到了非常关键的作用，现场安装有智能仪表，则会使用接线柜用于中转或传输信号。接线柜内仪表线缆均来源于现场，若现场管线设备出现跑冒滴漏或检维修引起的物料泄漏现象，会有一些气体会顺着电缆线窜入接线柜内，若有毒气体进入至接线柜内，会对柜内元器件造成一定的腐蚀，存在安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术有毒有害气体进入接线柜造成的安全隐患的问题，提供了一种接线柜保护控制系统。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种接线柜保护控制系统，系统具体包括顺次连接数据采集单元、控制单元、执行单元；数据采集单元用于检测接线柜内是否存在有毒气体和/或可燃气体；执行单元设于惰性气体输送管线上。
5.在一示例中，所述控制单元为单片机、plc中任意一种。
6.在一示例中，所述数据采集单元包括有毒气体检测模块和/或可燃气体检测模块，有毒气体检测模块、可燃气体检测模块输出端与控制单元连接。
7.在一示例中，所述有毒气体检测模块设于接线柜底部，可燃气体检测模块设于接线柜顶部。
8.在一示例中，所述数据采集单元包括压力检测模块，压力检测模块与控制单元连接，用于检测惰性气体管线的压力。
9.在一示例中，所述惰性气体为氮气、氩气中的任意一种。
10.在一示例中，所述执行单元包括设于接线柜的排气装置，排气装置与控制单元输出端连接。
11.在一示例中，所述执行单元包括排空开关，与控制单元输出端连接，设于接线柜的排空管线上。
12.在一示例中，所述系统还包括上位机，与控制单元双向通信连接。
13.在一示例中，还包括报警单元，与控制单元输出端连接。
14.需要进一步说明的是，上述各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
15.与现有技术相比，本实用新型有益效果是：
16.(1)在一示例中，本技术通过数据采集单元检测接线柜是否存在有毒气体和/或可燃气体，若存在，控制单元控制执行单元开始工作，以使惰性气体输入至接线柜，进而置换接线柜中的有毒气体和/或可燃气体，以此实现对接线柜的有效保护，消除接线柜的安全隐
患。
17.(2)在一示例中，有毒气体检测模块、可燃气体检测模块分别设于接线柜底部与顶部，以在有毒气体、可燃气体进入接线柜内时，实现更加及时的检测。
18.(3)在一示例中，通过压力检测模块检测惰性气体管线压力，防止惰性气体输入过程中因压力过高而造成对接线柜原件的损坏。
19.(4)在一示例中，通过设置排气装置，以在有毒气体和/或可燃气体进入接线柜时，及时将有毒气体和/或可燃气体排出。
20.(5)在一示例中，通过设置排空开关，以在有毒气体和/或可燃气体进入接线柜时，通过排空管线及时将有毒气体和/或可燃气体排出。
附图说明
21.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
22.图1为本实用新型一示例中的系统框图；
23.图2为本实用新型一示例中的系统布设示意图；
24.图3为本实用新型一示例中的系统框图。
25.图中：接线柜1、有毒气体检测模块2、仪表电缆3、氮气储罐4、第一电动阀5、氮气管线6、压力检测模块7、风机8、排空管线9、排空开关10、可燃气体检测模块11。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，属于“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.如图1-2所示，在实施例1中，一种接线柜保护控制系统，系统包括顺次连接数据采
集单元、控制单元、执行单元；数据采集单元用于检测接线柜1内是否存在有毒气体和可燃气体，设于接线柜1内部；执行单元设于惰性气体输送管线上，惰性气体管线另一端连接有惰性气体储罐。优选地，惰性气体输送管线与接线柜1底部连接。其中，有毒气体包括但不限于co、so2、hs等，可燃气体包括但不限于h2、ch4、c2h6等。本技术通过数据采集单元采集接线柜1中的有毒气体及可燃气体信息并传输至控制单元，控制单元判断当前接线柜1内是否存在有毒气体或可燃气体，若不存在，不采取任何措施，若存在，控制单元控制执行单元开始工作，即使执行单元开始工作进而使惰性气体输送管线导通，开始输送惰性气体至接线柜1，进而将接线柜1中的有毒气体或可燃气体经接线柜1顶部气体出口置换出接线柜1，以此实现对接线柜1的有效保护，消除接线柜1的安全隐患。需要进一步说明的是，上述控制单元的数据处理及控制过程，属于本领域技术人员的公知常识，不在本实用新型请求保护的技术方案之内。
31.在一示例中，所述控制单元为单片机、plc中任意一种。本实施例中优选plc，控制逻辑简单，计算能力强，更加适合工业控制，具体可选择西门子系列plc。
32.在一示例中，如图3所示，所述数据采集单元包括有毒气体检测模块2和/或可燃气体检测模块11，有毒气体检测模块2、可燃气体检测模块11输出端与控制单元连接。具体地，有毒气体检测模块2、可燃气体检测模块11具体采用现有的传感器模块，根据传感器的器件手册为传感器加上工作电压并进行对应的配置(如接地引脚接地等)，并将传感器的数据传输引脚与控制单元的i/o端连接，即可将传感器采集的信息传输至控制单元。需要进一步说明的是，传感器与控制器如单片机、plc的连接关系属于本领域技术人员的公知常识，本实用新型下文不再对该内容进行阐述。
33.在一示例中，所述有毒气体检测模块2设于接线柜底部，可燃气体检测模块11设于接线柜顶部，且有毒气体检测模块2靠近仪表线缆进出线端(仪表线缆在接线柜1上的进出线端)设置，以在有毒气体沿仪表线缆进入接线柜1内时，实现更加及时的检测；由于可燃气体密度较空气小，如氢气、甲烷等，无论是沿仪表线缆进入接线柜的可燃气体或是从接线柜任何缝隙进入的可燃气体均会立即上升至接线柜顶部，因此将可燃气体检测模块11设于接线柜顶部能够对有毒气体进行及时有效的检测。
34.在一示例中，执行单元具体为第一电动阀5，第一电动阀5的控制端与控制单元的i/o端连接，在控制单元判定接线柜1中存在有毒气体或可燃气体时，控制单元控制第一电动阀5换向工作，以使惰性气体管线导通。作为一优选，第一电动阀5具体为具有自动调速功能的电动阀。
35.在一示例中，所述数据采集单元包括压力检测模块7，压力检测模块7与控制单元连接，用于检测惰性气体管线的压力，防止惰性气体输入过程中因压力过高而造成对接线柜1原件的损坏。本实施压力检测模块7具体为压力传感器，且具有远传与显示数据能力的压力传感器，在控制单元判断当前惰性气体管线压力大于阈值时，控制单元控制电动阀阀芯运动，减小惰性气体输送管线中气体流通体积，以此防止对接线柜1元件造成破坏。
36.在一示例中，所述惰性气体为氮气、氩气中的任意一种，氮气容易制备且价格低，本实施例惰性气体具体为氮气，则惰性气输送管线对应为氮气管线6，氮气管线6一端连接至接线柜1，另一端连接至氮气储罐4。
37.在一示例中，所述执行单元包括设于接线柜1的排气装置，排气装置与控制单元输
出端连接，以在有毒气体和/或可燃气体进入接线柜1时，及时将有毒气体和/或可燃气体排出。更为具体地，排气装置具体为风机8，风机8设于接线柜1柜壁上，且接线柜1柜壁开设于与风机8适应的排风口。更为具体地，风机8电源电路上设于开关，如继电器，继电器与控制单元的i/o端连接，以使控制单元通过控制风机8电源电路的通断进而控制风机8的工作状态，即当控制单元判断接线柜1内有有毒气体或可燃气体时，控制单元控制继电器工作使风机8电源电路导通，风机8开始工作，以将有毒气体、可燃气体排出。
38.在一示例中，所述执行单元包括排空开关10，与控制单元输出端连接，设于接线柜1的排空管线9上，通过设置排空开关10，以在有毒气体和/或可燃气体进入接线柜1时，通过排空管线9及时将有毒气体和/或可燃气体排出。
39.作为一优选实施例，接线柜1外部顶面设有延伸至接线柜1内部的排空管线9，排空管线9上设有排空开关10如电动阀，且接线柜1内部的排空管线9正下方设有风机8，当控制单元检测到有有毒气体或可燃气体进入接线柜1时，控制单元控制排空开关10打开、风机8开始工作，通过排空管线9将接线柜1内的有毒气体或可燃气体排出。
40.在一示例中，所述系统还包括上位机，与控制单元双向通信连接。具体地，上位机可以为工控机，工控机与控制单元经通信线缆或无线通信模块实现双向通信连接，进而使控制单元将收集的数据信息(数据采集单元采集的压力信息、有毒气体信息、有害气体信息等)传输至工控机，实现远程监控。
41.在一示例中，还包括报警单元，与控制单元输出端连接。在控制单元端，报警单元可以为蜂鸣器、led灯等，蜂鸣器、led灯与控制单元的i/o端连接，以实现声音报警或灯光报警。作为一选项，在上位机端，也可设置对应的报警单元，可以为hmi触摸屏，hmi触摸屏双向通信连接。进一步地，本技术数据采集单元中的有毒气体检测模块2、可燃气体检测模块11、压力检测模块7均为集成有报警功能的数据采集模块，即采用有毒气体报警器、可燃气体报警器、压力报警器作为数据采集模块时，在此基础上，无需在控制单元端再单独设置报警单元。
42.现对本实用新型的优选方案的组合的工作原理进行说明：
43.有毒气体报警器、可燃气体报警器采集接线柜1内的有毒气体信息及可燃气体信息并传输至控制单元，当控制单元判断有毒气体或可燃气体通过电缆窜入接线柜1内时，对应的内置有毒气体报警器或可燃气体报警器会立即报警，同时控制单元控制接线柜1内顶部排空管线9的电动阀打开(因有部分接线柜1安装于防爆场所，电动阀正常为关闭状态，使柜内与外界阻隔)，与此同时控制单元控制氮气管线6上的第一电动阀5门打开，持续对接线柜1内通入氮气，同时控制单元控制风机8开始动作，将接线柜1内有毒/可燃气体排空，形成柜内氮气置换，有效遏制了因火花或静电引起的事故，保证了全系统设备的正常稳定运行。
44.以上具体实施方式是对本实用新型的详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本实用新型的保护范围。