安全放散阀起跳报警监控系统的制作方法

本实用新型涉及燃气输送技术领域，特别涉及一种安全放散阀起跳报警监控系统。

背景技术：

在输气站场中，因主管线采用高压输送的方式，才能保证长距离输送油气，而下游门站或用户的使用压力比较低，这时就需要一种燃气调压撬进行减压，在减压过程中一般设有安全放散阀对管线压力进行检测，一旦压力过高后，安全放散阀自动起跳放散高压气体，起到保护下游设备的作用；但是由于安全放散阀是一种机械式结构，无法进行远程监控，这时就会出现安全放散阀无法及时监控的状态；当安全放散阀故障或管线压力过高放散阀起跳时，不能及时得知现场状态，造成了天然气的浪费及管线的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种燃气输送管道用的安全放散阀起跳报警监控系统，对安全放散阀跳起产生的管线震动进行检测，利用震动传感器对管线的震动信号进行采集，利用震动传感器与PLC控制器的硬件结合实现对震动信号的监测。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种安全放散阀起跳报警监控系统，包括报警装置、待测管线和监控系统；所述报警装置设有多个，每个所述报警装置固定安装在燃气调压撬的待测管线上，所述报警装置包括安全放散阀和震动传感器；所述震动传感器固定安装在与安全放散阀进气口连通的待测管线上，所述安全放散阀的出气口连通燃气调压撬的待测管线；所述震动传感器连接监控系统；所述监控系统包括PLC控制器和上位机；所述上位机与PLC控制器相连接；每个所述震动传感器的信号输出端通过连接AD转换电路连接PLC控制器的DI通道的输入端。

优选的，所述AD转换电路包括高通滤波电路和放大电路；所述震动传感器连接高通滤波电路的输入端，所述高通滤波电路的输出端连接放大电路的输入端，所述放大电路的输出端连接PLC控制器的DI通道的输入端。

进一步，所述高通滤波电路包括滤波放大器、第一电容、第二电容和第二电阻；所述震动传感器的信号输出端连接第二电容的一端；所述第二电容的另一端连接第一电容的一端和第二电阻的一端；所述第一电容的另一端连接滤波放大器的正相输入端，所述滤波放大器的反相输入端连接输出端，所述滤波放大器的输出端连接放大电路的输入端。

进一步，所述放大电路采用型号为OP1177的集成运放芯片。

优选的，所述待测管线上还设有手动调压阀，所述手动调压阀的进气口通过连接第三法兰与待测管线固定连接。

优选的，所述PLC控制器通过连接CAN收发器与上位机连接，所述CAN收发器的型号为SJA1000。

进一步，所述安全放散阀的进气口连接第一法兰的一端，所述第一法兰的另一端与手动调压阀的出气口相连接；所述安全放散的出气口连接第二法兰的一端，所述第二法兰的另一端与待测管线相连接。

根据本实用新型实施例提供的一种燃气输送管道用的安全放散阀起跳报警监控系统，通过在安全放散阀进气口连通的管线上安装振动传感器，当管线压力过高安全放散阀跳起时，管线会随之震动，利用震动传感器对管线的震动信号进行采集，实现了对安全放散阀的起跳状态的监控；通过AD转换电路对采集的振动信号进行滤波和放大处理，利用震动传感器与PLC控制器和上位机的硬件结合实现对震动信号的精确监测。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例提供的一种安全放散阀起跳报警监控系统的报警装置安装结构示意图；

图2本实用新型实施例2提供的一种安全放散阀起跳报警监控系统中高通滤波电路的电路原理图；

图3本实用新型实施例2提供的一种安全放散阀起跳报警监控系统中的放大电路的电路原理图；

图中：1、安全放散阀；2、震动传感器；3、手动调压阀；4、待测管线；5、上位机；6、PLC控制器；7、AD转换电路；

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型实施例的一种安全放散阀起跳报警监控系统，包括报警装置、待测管线和监控系统；报警装置设有多个，每个报警装置固定安装在燃气调压撬的待测管线4上，报警装置包括安全放散阀1和震动传感器2；震动传感器2固定安装在与安全放散阀1进气口连通的待测管线4上，安全放散阀1的出气口连通燃气调压撬的待测管线4；震动传感器2连接监控系统；监控系统包括PLC控制器6和上位机5；上位机5与PLC控制器6相连接；每个震动传感器2的信号输出端通过连接AD转换电路7连接PLC控制器6的DI通道的输入端。

在本实用新型的一个实施例中，燃气调压撬的管线上固定安装多个振动传感器，振动传感器安装在安全放散阀1的进气口与待测管线4的接口处，当管线中输送的燃气压力过高时，自动起跳放散，进一步，安全放散阀1可以选用薄膜弹簧式安全放散阀1，常用的薄膜弹簧式安全放散阀1与待测管线4连通后，首先要调节弹簧设定放散阀的启动压力值，当作用于主薄膜下腔的调压器出口压力升高至放散阀的启动压力时，调压器克服调节弹簧的作用力带动拉杆向上移动，在杠杆的作用下，阀杆向下移动将主阀瓣顶开，排放燃气。当压力因燃气排放下降至启动压力的设定值时，阀杆上移，阀瓣在复位弹簧的作用下阀口关闭。

在安全放散阀1放散的过程中，由于主阀瓣被顶开进行燃气泄放，因此，突然的压力调整会造成待测管线4震动，震动传感器2的型号选用B7110-5AJT1的震动传感器2，安装时，B7110-5AJT1与待测管线4紧密贴合，当待测管线4震动时，首先，振动传感器将震动信号转换为电信号，振动传感器与AD转换电路7相连接，利用AD转换电路7将原始的模拟电信号转换为数字信号，并由AD转换电路7将数字信号发送至PLC控制器6，由PLC控制器6上传至上位机5，监控人员通过上位机5即可查看每个燃气调压撬的所有报警装置的监控情况。

进一步，PLC控制器6还连接声光报警器，进行声光报警，每个PLC控制器6通过连接CAN收发器与上位机5连接，因此，调压撬上PLC控制器6集中在CAN总线上，通过CAN收发器与上位机5通信将震动信号上传。在本实施例中CAN收发器的型号为SJA1000。

实施例2

如图2所示，与上述实施例不同的是，在由于振动传感器输出信号是直流信号和振动信号叠加，信号中不仅有振动信号同时包含大量的直流或低频信号。这不仅会对后续的放大电路产生影响，而且直接影响短时傅里叶变化结果，需要将震动传感器2产生的信号通过高通滤波器来滤除直流和低频信号。AD转换电路7包括高通滤波电路和放大电路；震动传感器2连接高通滤波电路的输入端，高通滤波电路的输出端连接放大电路的输入端，放大电路的输出端连接PLC控制器6的DI通道的输入端。因此在本实施例中采用高通滤波器对震动传感器输出的低频直流信号进行过滤，并同时设置放大电路，对过滤后的震动信号进行放大，提高放大电路稳定性。

高通滤波电路包括滤波放大器、第一电容C1、第二电容C2和第二电阻R2；震动传感器2的信号输出端连接第二电容C2的一端；第二电容C2的另一端连接第一电容C1的一端和第二电阻R2的一端；第一电容C1的另一端连接滤波放大器UA1的正相输入端，滤波放大器UA1的反相输入端连接输出端，滤波放大器UA1的输出端连接放大电路的输入端。

如图3所示，放大电路采用型号为OP1177的集成运放芯片。为了实现放大电路和振动传感器检测电路隔离，有效避免前端检测电路对放大电路影响，提高放大电路稳定性。采用集成运放芯片OP1177，具有低噪音、高输人阻抗等特点。

待测管线4上还设有手动调压阀3，手动调压阀3的进气口通过连接第三法兰与待测管线4固定连接。进一步，安全放散阀1的进气口连接第一法兰的一端，第一法兰的另一端与手动调压阀3的出气口相连接；安全放散的出气口连接第二法兰的一端，第二法兰的另一端与待测管线4相连接。设置手动调压阀3，当安全放散阀1出现故障时，工作人员可以利用手动调压阀3，进行压力调节。采用法兰将安全放散阀1和手动调压阀3与待测管线4固定连接，由于对燃气调压撬进行分段检修。

根据本实用新型实施例提供的一种燃气输送管道用的安全放散阀起跳报警监控系统，通过在安全放散阀进气口连通的管线上安装振动传感器，当管线压力过高安全放散阀跳起时，管线会随之震动，利用震动传感器对管线的震动信号进行采集，实现了对安全放散阀的起跳状态的监控；通过AD转换电路对采集的振动信号进行滤波和放大处理，利用震动传感器与PLC控制器和上位机的硬件结合实现对震动信号的精确监测。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。