基于传感器、智控终端及云平台的涉氨制冷安全系统的制作方法

1.本实用新型涉及涉氨制冷，具体是指基于传感器、智控终端及云平台的涉氨制冷安全系统。


背景技术：

2.液氨又称为无水氨，是一种无色液体，因其具有良好的热力学性能，且价格低廉，目前作为制冷剂被制冷行业广泛应用。但由于其具有易燃易爆、有毒有害、易挥发及有腐蚀性等特点，一旦管理不善，很容易导致各类生产安全事故的发生。目前涉氨制冷行业现场安全技术措施欠缺，管控手段仅仅限于报警、人工处置等简单措施。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：1)涉氨制冷现场风险因素很多，风险监测种类太少，须增强安全技术措施；2)涉氨制冷现场用电设备、线路无绝缘水平实时监测装置，当涉氨制冷现场用电设备、线路出现绝缘损坏漏电，此时发生液氨泄露容易引发燃烧爆炸事故，若用电设备和线路装设绝缘实时监测装置可以加强用电设备、线路安全运行，预防此类事故发生；3)当发生液氨泄露，未实行分级联动处置、自动处置，导致事故扩大，会造成人或财产重大损害；4)现场运行设备状况未实行远程监视。
4.基于此，一种以传感器、智能控制终端及云平台互联等功能适用于涉氨制冷行业现场安全技术应用系统亟待研究。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：基于传感器、智控终端及云平台的涉氨制冷安全系统，包括基于系统架构的设备层、网络层、平台层和展示层，设备层通过网络信道接入网络层，设备层包括视频监控机构、传感器机构、智控终端、防护设备；平台层的数据传输具备安全机制，平台层设置有对外的开放接口；展示层包括多媒体屏、pc端、手机端，展示层通过身份认证后可以调用系统数据；
6.智控终端通过信号线与视频监控机构、传感器机构和防护设备连接，智控终端内设有采控模块，采控模块通过信号线连接有电池组。
7.本实用新型与现有技术相比的优点在于：通过传感器、智控终端及云平台系统安全技术在涉氨制冷现场综合应用，将会大幅度提高现有涉氨制冷现场安全运行水平，实现安全动态化、自动化闭环管理，降低涉氨制冷现场事故风险。
8.进一步的，采控模块通过平台层连接展示层。
附图说明
9.图1是基于传感器、智控终端及云平台的涉氨制冷安全系统的结构示意图。
10.图2是基于传感器、智控终端及云平台的涉氨制冷安全系统的智控终端的结构示意图。
11.如图所示：1、视频监控机构，2、传感器机构，3、智控终端，4、防护设备，5、多媒体
屏，6、pc端，7、手机端，8、采控模块，9、电池组。
具体实施方式
12.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
13.本实用新型在具体实施时，如图1所示的实施例中，本系统由现场传感器、智控终端、保护设备、视频监控、平台服务器部分组成，服务器用来存储用户数据、设备架构信息、实时监测数据以及报警信息。服务器可以提供各类接口作为输入和扩展使用。也可以通过展示层显示设备架构信息、实时监测数据及报警等信息。
14.本套系统运行流程如下：1)数据传输:设备在正常供电运行状态下，所有传感器通过连接智控终端将采集数据通过网络传输到云平台。
15.2)保护动作：当现场采集数值超过设定阈值时，现场智控终端会发出声光报警器信号，相应保护装置启动运行，用户按预定安全流程操作，同时关联报警(短信、语音电话等)也会发出信息。
16.3)涉氨制冷工作现场采用防爆视频监控，视频数据传送到云平台，实现实时监控。视频监测数据能储存，视频数据储存至少保留7天，历史数据可查阅。
17.进一步的，如图1所示的实施例中，系统架构由设备层、网络层、平台层、展示层组成，其中：1)设备层由传感器、防护设备、智控终端、视频监控设备组成；设备通过网络接入平台，使平台层具备对设备层进行实时数据采集双向通讯能力；
18.2)平台层数据传输具备安全机制，平台层对外开放接口具备兼容性；
19.3)展示层由pc、手机及多媒体显示屏等构成，通过身份认证后可以调用系统数据。
20.进一步的，在系统危险因素与防护措施上：1)系统对涉氨制冷现场以下因素进行监测：氨气浓度、火焰、温度、漏电；
21.2)系统安全技术防护措施：报警、通风、喷淋、自动灭火(根据粉尘特性选择相应灭火介质)、关停设备。
22.进一步的，如图2所示的实施例中，智控终端与检测传感器、现场报警器、防护设备兼容，智控终端功能包括：1)逻辑编辑功能，智控终端能够根据不同传感器模拟量阈值或不同开关量(有源或无源)进行参数设置，并通过逻辑排列组合达到控制要求，能够定点、星期、时间范围等逻辑模式进行定时设置。
23.2)人机交互功能，智控终端具有人机交互界面，通过触摸屏实现，触摸屏能够进行编程、具备wifi、rj45、rs232接口。人机交互界面能够实时监测模拟量、开关量，具备报警历史查询功能。
24.3)电源功能，智控终端电源部分具有主电源和备用电源转换装置。当主电源断电时,能自动转换到备用电源；当主电源恢复时,能自动转换到主电源；主电源应有过流、漏电等保护措施，备电源应有过流保护措施。备用电源在放电至终止电压条件下连续工作不低于6h以上。
25.4)智控终端数据传输安全机制，智能控制终端与云服务器数据传输采用加签传输。
26.进一步的，如图2所示的实施例中，智控终端动作逻辑说明：
27.1)涉氨工作现场液氨传感器监测到氨气浓度达到一级报警阈值时启动现场声光
报警装置和防爆事故风机，云服务器同步发出预警信号(电话、短信等)给关联人员手机、监控显示屏。当氨气浓度达到二级报警阈值时启动现场声光报警装置和喷淋装置，云服务器同步发出预警信号(电话、短信等)给关联人员手机、监控显示屏。
28.2.)涉氨工作现场火焰传感器监测到红外火焰时，启动现场声光报警装置、喷淋装置(或超细干粉灭火器)、分励脱口装置(切断现场电源)，云服务器同步发出预警信号(电话、短信等)给关联人员手机、监控显示屏。
29.3.)涉氨工作现场温度传感器监测到温度超过预定值时，启动现场声光报警装置和防爆事故风机，云服务器同步发出预警信号(电话、短信等)给关联人员手机、监控显示屏。
30.4)涉氨工作现场漏电传感器监测到设备或线路发生漏电时，启动现场声光报警装置、分励脱口装置(切断现场电源)，云服务器同步发出预警信号(电话、短信等)给关联人员手机、监控显示屏。
31.进一步的，如图1所示的实施例中，监测传感器采用防爆型符合现场防爆要求，监测传感器应采用等电位连接，并且接地，接地符合要求，传感器具体类型包括：
32.1)氨气传感器：工作电压vdc24v、信号输出4-20ma、量程0-100ppm；
33.2)火焰监测传感器：三波长红外火焰探测器、工作电压vdc24v、信号输出无源开关量、探测距离60米；
34.3)漏电监测传感器：工作电压vdc24v、信号输出4-20ma、量程0-1000ma；
35.4)温度监测传感器：工作电压vdc24v、信号输出4-20ma、量程-50℃～150℃。
36.进一步的，如图2所示的实施例中，智控终端内部主要元器件说明：
37.1)采集模块：dc7-30v宽压供电、8路光耦输入(5-24v)、8路继电器输出、8路12位分辨率模拟量电压输入、通讯接口支持rs232、rs485、支持智能自控逻辑编程。
38.2)串口服务器:9～24v宽压供电、支持802.11b/g/n、支持在系统通过网口升级程序、支持rs232/rs485/rs422三种串口形式、支持dns解析，支持作为dhcp client，作为ap模式时也可以作为dhcp server、支持tcpserver、tcp client、udp、udp组播、支持modbus转rtu、支持多主机同时访问而不冲突、支持自定义心跳包和注册包功能、支持“转码”自定义协议的读取和转化功能、支持http方式的数据提交和下发功能、支持tcp服务器客户端共存。
39.3)触摸屏：供电电源(dc12～24v)
±
15％、支持多种通讯方式(232/422/485，以太网，wifi以及canbus通讯)、基于linux系统、支持基于c语言开发的宏指令、支持远程监控功能，支持mqtt与第三方平台对接。
40.4)电池组：磷酸铁锂电池、额定电压25.6v、电池容量1.5ah。
41.5)直流控制板：过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护。
42.6)充电器：交流输入220～240vac 50/60hz、直流输出29.2v 1a、短路保护、过温保护。
43.进一步的，如图1所示的实施例中，防护设备说明：防护设备采用防爆型符合现场防爆要求，防护设备应采用等电位连接，并且接地，接地符合要求，具体包括：
44.1)风机：工作电压vac 220v/380v、事故排风量满足现场需求。
45.2)喷淋装置：由喷淋电磁阀(常闭)工作电压vdc 24v、铜质喷头。
46.3)灭火器：电启动超细干粉灭火器工作电压vdc 24v。
47.4)分励脱口装置：断路器+分励脱口线圈(工作电压vac 220v)
48.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。