本实用新型涉及检测与自动控制领域，尤其涉及石油石化等工业环境下密闭容器及敞开式远距离危险气体检测与监控。
背景技术：
在石油、石化、天然气矿井、制药等生产现场及产品储存场所，针对危险气体检测、监测成为安全生产的重要技术需求与保障，受到人们广泛重视。在密闭容器中，可燃气体、有毒气体或氧气含量浓度的升高，不仅直接危及生产设备、人员人身安全，还会导致环境污染，严重者引发灾害性事故。
传统检测方法对密闭容器内或仓储空间气体浓度检测时，检测单元无法直接安装，或受有毒、辐射、高低温等工业条件限制，检测系统干扰大、精度低，不能实现监测功能的连续性，直接影响到环境检测、监测结果的科学性和有效性。
如申请号为CN201620257483.8的中国专利，公开了一种多功能有害气体监测仪，包括放置架、有害气体监测仪和温湿度监测仪，所述放置架底部连接有底座，所述有害气体监测仪通过充电底座与底座连接，所述有害气体监测仪充电端与充电底座连接，所述有害气体监测仪顶部设有与温湿度监测仪对应的固定卡槽，所述温湿度监测仪通过固定卡槽与有害气体监测仪连接，所述有害气体监测仪顶部连接有微型LED照明灯，所述微型LED照明灯与有害气体监测仪用电线路连接，所述有害气体监测仪底部连接有工作探头。该专利仅能实现对近距离非封闭式空间有害气体的监测，无法实现密闭容器及敞开式远距离危险气体的检测与监控。
又如申请号为CN201220402265.0的中国专利，公开了一种气体监测系统及气体监测器，所述气体监测器包括遥控飞机、气体检测装置和无线传输装置，所述遥控飞机包括机体和飞行控制装置，所述气体检测装置和无线传输装置设置在机体上。该专利采用遥控飞机作为载体，把气体检测装置传送到监测地点，虽然可以解决远距离危险气体的监测，但是无法实现密闭容器内气体的监测，同时无法解决粉尘、高低温等等工业条件对检测系统干扰大、检测精度低的问题。
技术实现要素：
为了实现石油石化、制药、天然气矿井、危险物质存储等工业环境下，危险气体浓度的安全检测、监测和预警，本实用新型提出了一种集气体独立取样、多功能预处理与多点多组分的传感检测等于一体的新型气体采样安全监测装置，实现对密闭容器或疑似危险气体积聚区域等检测措施实施困难的工业环境进行气体全时采样与监测。
本实用新型解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种气体采样安全监测装置，包括气体集输系统、气体多功能预处理系统、气体检测系统，所述气体集输系统包括冗余取样探针、输气管道、检测气体开关阀、采样泵，所述气体多功能预处理系统包括气体过滤器、流量计、压力计、抽气压力调节阀，所述气体检测系统包括气体探测器、标定气体入口、排气出口。
优选的是，所述气体集输系统、气体多功能预处理系统、气体检测系统组成一个气体监测子系统，所述气体采样安全监测装置中包含一个或多个并行线路的气体监测子系统。实际应用中，针对复杂测点和多组分气体环境检测时，依据实际情况可灵活调整并行线路数目，扩展形成多点多组分的气体采样检测，从而保证了该监测系统的适应性和优势。
上述任一方案优选的是，所述冗余取样探针位于输气管道的前端，用于抽取气体采样。
上述任一方案优选的是，所述检测气体开关阀作为气体监测子系统总阀。
上述任一方案优选的是，所述气体过滤器位于检测气体开关阀后侧，具有防爆、防潮功能，可对气体进行除尘、除水、升降温、反吹扫清洁、排污、保温预处理，为传感器准确检测提供了性能稳定的样气。
上述任一方案优选的是，所述采样泵为气体采样动力源，包括真空泵或真空发生器，设置于所述气体过滤器后侧，具有防爆功能。采样泵独立取样，在抽吸作用下从密闭容器内或疑似危险气体积聚区域抽取样气，由采样点处提取目标气体，可实现密闭容器远距离气体连续吸气采样。
上述任一方案优选的是，所述流量计设置于所述采样泵与所述气体检测系统之间，用于监测气体流量，具有防爆、防潮功能。
上述任一方案优选的是，所述压力计实时显示、监测所述采样泵与所述气体探测器之间的气体压力，具有防爆、防潮功能。
上述任一方案优选的是，所述抽气压力调节阀位于采样泵后侧气体监测子系统主管道的支路管道上，所述支路管道末端与所述主管道排气出口处连接，用于调节待测气体压力，具有防爆、防潮功能。
上述任一方案优选的是，所述气体探测器包括集气座、传感器和报警器。所述传感器实施气体浓度检测，获得被测气体浓度范围。
上述任一方案优选的是，所述气体探测器连接终端人机界面，数显被测气体浓度范围。
上述任一方案优选的是，所述报警器包括手动报警器、声光报警器。
上述任一方案优选的是，所述标定气体入口开口于所述气体探测器上方，进入气体探测器的标定气体包括0.5MPa的氮气源。
上述任一方案优选的是，所述气体监测子系统通过直流电源供电。
上述任一方案优选的是，一个或多个气体监测子系统可以建立单点单组份、单点多组份、多点单组份和多点多组份气体采样监测方案中的至少一种。
总体上，本实用新型的装置实现气体采样和安全监测的过程为，采用采样泵为动力源从密闭容器内或疑似危险气体积聚区域抽取样气，经由输气管道送至气体预处理装置，即气体探测器，进行除尘、除水、升降温、反吹扫清洁、排污、保温等多项处理，获得符合检测要求的气体，利用具有防爆、防潮功能的压力计、流量计、过滤器、压力阀等仪表进行压力、流量检测与调控，随后气体被送入带有集气座的气体检测系统。气体检测系统事先根据不同的监测需求和成本预算定制监测配置方案，建立单点单组份、单点多组份、多点单组份和多点多组份等不同的气体采样监测方案。气体经传感器检测，获得被测气体浓度范围并数显于终端人机界面，当被测气体浓度超过标定范围时，通过手动或声光报警器实现安全报警。检测后的气体由排气出口排放至安全区域或直接就地排放，易燃气体需使用阻火器就地排放，对环境污染影响较大的特殊复杂气体，使用回排管路送回至采样点所在的采样容器。
本实用新型尤其适用于石油石化等工业环境设计，针对石油石化等工业生产环境，特别是密闭容器或仓储空间内，危险气体聚集、泄漏与扩散检测，传统检测方法不能在受限的工业环境下实现检测单元的直接安装，直接影响到了检测结果的准确性。本实用新型利用采样泵独立取样，将除尘、除湿和流量控制等气体多功能预处理系统与多点多组分的传感检测系统相结合，建立新型气体采样安全监测系统，对采样区域明确且需重点监测但不能直接安装检测装置的工业环境，实现全天24小时实时监测。本实用新型具有较好的灵敏度和可靠性，可实现多点多组分的复杂气体浓度检测，较之传统扩散式气体检测系统，耐受环境温度变化范围大，不受腐蚀、粉尘条件限制，具有很好的技术优越性和环境适应性，特别对密闭容器及现场敞开式远距离气体监测具有明显优势。本实用新型既实现了工业环境下复杂气体浓度的准确检测，又保证了气体采样与检测过程的安全与环保，监测系统连续性好，性能稳定可靠，气体采样安全监测系统的功能实现，满足防腐、防爆、防尘和耐高低温等工业生产环境要求，具有广泛的应用价值。
附图说明
图1 为本实用新型的一种新型气体采样安全监测装置的一优选实施例的示意图。
图示说明：
1.采样点，2.检测气体开关阀，3.气体过滤器，4.采样泵，5.流量计，6.气体探测器，7.抽气压力调节阀，8.压力计，9.标定气体入口，10.排气出口，11.直流电源。
具体实施方式
为了更进一步了解本实用新型的
技术实现要素：
，下面将结合具体实施例对本实用新型作更为详细的描述，实施例只对本实用新型具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本领域技术人员在本实用新型的基础上作出的非实质性修改，都应属于本实用新型保护的范围。
实施例1
一种气体采样安全监测装置，包括气体集输系统、气体多功能预处理系统、气体检测系统，所述气体集输系统包括冗余取样探针、输气管道、检测气体开关阀2、采样泵4，所述气体多功能预处理系统包括气体过滤器3、流量计5、压力计8、抽气压力调节阀7，所述气体检测系统包括气体探测器6、标定气体入口9、排气出口10。
在本实施例中，所述气体集输系统、气体多功能预处理系统、气体检测系统组成一个气体监测子系统，本实施例中包含一个气体监测子系统，如图1中A路监测子系统所示，用于监测密闭容器中的一氧化碳气体，实施单点单组分气体采样检测。
在本实施例中，所述气体监测子系统通过直流电源11供电。
在本实施例中，所述冗余取样探针位于输气管道前端的，深入到密闭容器采样点1中，用于抽取气体采样。
在本实施例中，所述检测气体开关阀2作为气体监测子系统总阀。密闭容器内的采样气体经过输气管道，由检测气体开关阀2进入气体预处理装置，即气体过滤器3，进行除尘、除水、升降温、反吹扫清洁、排污、保温等多项处理，为传感器准确检测提供了性能稳定的样气。所述气体过滤器3位于检测气体开关阀2后侧。
在本实施例中，气体采样动力源为真空泵，位于气体开关阀后侧，真空泵独立取样，具有防爆功能。
在本实施例中，利用具有防爆、防潮功能的压力计8、流量计5、压力阀等仪表进行压力、流量检测与调控，随后气体被送入带有集气座的气体检测系统。所述流量计5用于监测气体流量，压力计8监测真空泵和气体探测器6之间的气体压力，当监测系统中气体压力过高时，打开抽气压力调节阀7，部分气体不经过检测直接通过排气出口10排出，以减小监测气体压力。所述抽气压力调节阀7位于采样泵4后侧气体监测子系统主管道的支路管道上，所述支路管道末端与所述主管道排气出口10处连接。
在本实施例中，优选了专门针对一氧化碳检测的气体探测器6，检测取样混合气体中一氧化碳气体浓度是否超标。在检测前，通常需要输入标定气体对气体探测器6和传感单元进行标定，本实施例中使用的标定气体为0.5MPa的氮气源，所述标定气体入口9开口于所述气体探测器6上方。本实施例中的气体探测器6包括集气座、传感器和报警器。所述传感器实施气体浓度检测，获得被测气体浓度范围，并数显于终端人机界面。当一氧化碳浓度超标时，位于气体探测器6内部的报警器通过声光作用实施报警提示。检测后的气体由排气出口10设置的阻火器就地排放，已减少易燃气体燃烧后的火焰蔓延，增加安全性。
实施例2
本实施例中的气体采样安全监测装置与实施例1相似，所不同的是，本实施例中包含三个气体监测子系统，如图1所示，用于监测密闭容器中的一氧化碳、硫化氢和甲烷气体的浓度，实施单点多组分气体采样检测。
在本实施例中，冗余取样探针位于输气管道前端的，深入到密闭容器采样点1中抽取气体采样。所采样的气体经由A、B、C三条并行的检测线路对气体试样进行多组份检测。
在本实施例中，所述气体监测子系统通过直流电源11供电。在防爆真空泵的抽吸作用下，由采样点1处提取目标气体，密闭容器内的采样气体经过输气管道分流，同时进入A、B、C三条并行的气体监测子系统，每个子系统工作原理相同，即由检测气体开关阀2充当各气体监测子系统总阀，气体首先经过气体过滤器3进行除尘、除水、升降温、反吹扫清洁、排污、保温等多项处理，为传感器准确检测提供了性能稳定的样气。利用具有防爆、防潮功能的压力计8、流量计5、压力阀等仪表进行压力、流量检测与调控，随后气体被送入带有集气座的气体检测系统。所述流量计5用于监测气体流量，压力计8监测真空泵和气体探测器6之间的气体压力，当监测系统中气体压力过高时，打开抽气压力调节阀7，排出气体以减小监测气体压力。在检测前，使用的标定气体为0.5MPa的氮气源对气体探测器6进行标定。
在本实施例中，A气体监测子系统优选了专门针对一氧化碳检测的气体探测器6，检测取样混合气体中一氧化碳气体浓度是否超标。本实施例中的气体探测器6包括集气座、传感器和报警器。所述传感器实施气体浓度检测，获得被测气体浓度范围，并数显于终端人机界面。当CO浓度超标时，位于A气体监测子系统的气体探测器6内部的报警器通过声光作用实施报警提示。检测后的气体由排气出口10设置的阻火器就地排放。
在本实施例中，B气体监测子系统优选了专门针对硫化氢检测的气体探测器6，检测取样混合气体中硫化氢气体浓度是否超标。气体探测器6中的传感器实施气体浓度检测，获得被测气体浓度范围，并数显于终端人机界面。当硫化氢浓度超标时，位于B气体监测子系统的气体探测器6内部的报警器通过声光作用实施报警提示。检测后的气体由回排管路送回至采样点1所在的采样容器。
在本实施例中，C气体监测子系统优选了专门针对甲烷检测的气体探测器6，检测取样混合气体中甲烷气体浓度是否超标。气体探测器6中的传感器实施气体浓度检测，获得被测气体浓度范围，并数显于终端人机界面。当甲烷浓度超标时，位于C气体监测子系统的气体探测器6内部的报警器通过声光作用实施报警提示。检测后的气体由排气出口10设置的阻火器就地排放。
实施例3
本实施例中的气体采样安全监测装置与实施例2相似，所不同的是，本实施例中包含两个气体监测子系统，用于现场敞开式远距离环境的气体监测，主要监测对象为监测区域内的二氧化硫和二氧化氮气体的浓度，实施多点多组分气体采样检测。
在本实施例中，所述气体监测子系统通过直流电源11供电。A路监测子系统在防爆真空泵的抽吸作用下，由采样点1a处抽取气体采样，采样气体经过输气管道进入A路气体监测子系统进行检测；B路监测子系统在防爆真空泵的抽吸作用下，由采样点1b处抽取气体采样，采样气体经过输气管道进入B路气体监测子系统进行检测.
A、B子系统工作原理相同，即由检测气体开关阀2充当各气体监测子系统总阀，气体首先经过气体过滤器3进行除尘、除水、升降温、反吹扫清洁、排污、保温等多项处理，为传感器准确检测提供了性能稳定的样气。利用具有防爆、防潮功能的压力计8、流量计5、压力阀等仪表进行压力、流量检测与调控，随后气体被送入带有集气座的气体检测系统。所述流量计5用于监测气体流量，压力计8监测真空泵和气体探测器6之间的气体压力，当监测系统中气体压力过高时，打开抽气压力调节阀7，排出气体以减小监测气体压力。在检测前，使用的标定气体为0.5MPa的氮气源对气体探测器6进行标定。
在本实施例中，A气体监测子系统优选了专门针对二氧化硫检测的气体探测器6，检测取样混合气体中二氧化硫气体浓度是否超标。本实施例中的气体探测器6包括集气座、传感器和报警器。所述传感器实施气体浓度检测，获得被测气体浓度范围，并数显于终端人机界面。当二氧化硫浓度超标时，位于A气体监测子系统的气体探测器6内部的报警器通过声光作用实施报警提示。检测后的气体由排气出口10排放至安全区域。
在本实施例中，B气体监测子系统优选了专门针对二氧化氮检测的气体探测器6，检测取样混合气体中二氧化氮气体浓度是否超标。气体探测器6中的传感器实施气体浓度检测，获得被测气体浓度范围，并数显于终端人机界面。当二氧化氮浓度超标时，位于B气体监测子系统的气体探测器6内部的报警器通过声光作用实施报警提示。检测后的气体由排气出口10排放至安全区域。
尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本实用新型，但本领域的技术人员可以理解，可以作出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本实用新型的范围。以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本实用新型技术方案的范围。