船舶危险气体监测系统及监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种船舶危险气体监测系统及监测方法，系统包括取样装置、气体监测器、控制装置和抽气泵，取样装置包括若干个取样支路，每个取样支路有一个进气口，进气口处设有电磁阀，进气口通过取样支路的管道延伸到船舶舱室内不同监测区域，取样装置有一个出气口，出气口与气体检测器连接，气体检测器一端与控制装置通过信号线连接，另一端与抽气泵连接，抽气泵、取样排气口与危险气体吸收装置依次连接；每个电磁阀的通断以及抽气泵的启停均由控制装置进行控制。本发明还公开了基于上述系统的检测方法。本发明通过循环控制同一个舱室多个取样支路的通断，可以连续监测不同区域的气体种类和浓度，具有结构简单、监测准确的优点。
【专利说明】
船舶危险气体监测系统及监测方法
技术领域
[0001]本发明涉及气体监测研究领域，特别涉及一种船舶危险气体监测系统及监测方法。
【背景技术】
[0002]在远洋货物运输过程中，特别是化学品船、油船、LNG船、LPG船等船舶，由于货物储存时间较长，再加上海上温度、盐度、湿度等变化的影响，一些货物容易发生一系列的化学或物理变化，一些有毒有害气体如一氧化碳、硫化物、氮氧化物、氢气等也随之产生。若发生泄漏、碰撞、火灾、爆炸等事故，后果无法估量。同样，舱室中机器设备的运转，以及船员在涂装和漆装过程中使用的涂料、粘合剂等材料，也会产生像苯、三氯乙烷等多种挥发性有害气体。在船舶运营过程中，由于一些舱室通风条件相对较差，这些有毒有害气体便慢慢的积累起来。当船员在进行装卸货、舱室检查和维护保养时，一旦无意识的接触到这些有害气体，将对船员身体造成很大伤害，严重的甚至危及生命安全。
[0003]现有的气体监测器大多采用取样型气体监测装置，其工作原理是:通过栗吸法依次把每个舱室的气体经过管道送到控制室气体分析仪中，每次只能对一个舱室的气体进行监测，无法实时连续监测，而同一个舱室的气体由于所处区域不同，测量浓度也会不同，因此若想得到较好的测量结果往往一个舱室需要布置多个监测装置，这样导致整个系统既浪费资金又占用空间资源，也给后期的设备维护增加了难度。
[0004]因此，针对船舶物品的特殊危险性，实现船舶物品的安全远洋运输，改进现有技术缺陷是非常有必要的。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种船舶危险气体监测系统及监测方法，多通道实时连续监测舱室不同区域的气体浓度，当气体浓度超过设置的浓度阈值，触动声光报警和远程报警，提醒船员何处危险气体超标，及时采取措施。
[0006]为达到上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]船舶危险气体监测系统，包括取样装置、气体监测器、控制装置和抽气栗，取样装置包括若干个取样支路，每个取样支路有一个进气口，进气口处设有电磁阀，进气口通过取样支路的管道延伸到船舶舱室内不同监测区域，取样装置有一个出气口，出气口通过管道与用于检测当前气体种类和浓度的气体检测器的输入端连接，在这段管道上设有粉尘过滤器，气体检测器一端与控制装置通过信号线连接，另一端通过管道与抽气栗连接，抽气栗与取样排气口连接，取样排气口与危险气体吸收装置连接;每个电磁阀的通断以及抽气栗的启停均由控制装置进行控制;所述气体检测器和抽气栗的管道上还设有流量计，所述流量计与控制装置连接。本发明取样装置包括多个取样支路，取样支路可以布置在舱室的多个位置，通过控制装置控制，可以连续监测不同区域的气体种类和浓度，具有结构简单、监测准确的优点。
[0008]优选的，所述气体监测器包括易燃易爆气体监测装置、有毒气体监测装置和气体辐射监测装置。气体监测器种类根据监测舱室的气体来决定。
[0009]具体的，所述控制装置包括微处理器、存储器和扩展接口，所述存储器和扩展接口均分别与微处理器相连。所述微处理器对采集的信息进行分析和判断，所述存储器用来存储气体监测器的监测数据和相关文件要求的密闭舱室中各种有毒有害气体浓度要求。所述扩展接口用于扩展系统其他功能。
[0010]优选的，所述控制装置与一用于显示具体的气体来源区域、种类及浓度值的显示模块相连。从而使监测更加直观。
[0011]更进一步的，所述显示模块采用触摸屏。从而显示模块在进行显示的同时还能够进行参数设置。
[0012]优选的，所述控制装置与一用于在气体浓度超标时对外报警的报警装置相连。从而可以及时提醒危险情况的发生，便于工作人员及时查看并进行处理。
[0013]更进一步的，所述报警装置包括声光报警单元和远程报警单元，报警装置通过远程报警单元与检修人员手持终端设备或者远程监控中心相连。
[0014]优选的，所述控制装置包括通信模块，控制装置通过通信模块与船舶一体化监控系统相连。可以将系统检测结果实时上传到船舶局域网当中，使全船共享数据信息，方便工作人员及时查看并进行处理。
[0015]优选的，所述进气口和电磁阀之间采用螺纹接口连接。从而保证密封。
[0016]优选的，在出气口和气体检测器之间的管道上，设有手动截止阀。设置该手动截止阀可以在粉尘过滤器滤网更换时手动断开取样气流。
[0017]—种基于上述船舶危险气体监测系统的监测方法，包括以下步骤:
[0018]S1:每个可能存在危险气体的舱室配置一套船舶危险气体监测系统，取样支路事先布置在舱室的多个位置，初始状态下电磁阀处于断开状态，进气口关闭;在控制装置预设各种类气体正常浓度阈值；
[0019]S2:控制装置循环控制电磁阀通断，同一时刻每个舱室只有一个取样支路上的电磁阀打开，其他电磁阀关闭，打开抽气栗抽取气体，气体输入气体监测器进行监测；
[0020]S3:气体监测器检测当前气体种类和浓度，并将种类和浓度检测值发送到控制装置；
[0021]S4:控制装置将当前输入的气体浓度检测值与预设的正常浓度阈值进行比对，如果小于正常浓度阈值，则启动抽气栗，气体从排气口进入危险气体吸收装置进行过滤然后排出；否则，控制装置启动报警装置进行声光报警和远程报警，显示装置显示具体的气体来源区域、种类及浓度值。
[0022]本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0023]1、本发明利用控制装置控制电磁阀，循环实现同一个舱室多个取样支路的通断控制，实现不同的时间段内不同的取样支路开启，对舱室不同区域的气体进行取样，并将取样的气体送入气体监测器进行气体浓度监测。
[0024]2、本发明危险气体监测系统结构简单、操作方便、高效易维护、可同时对舱室的多个区域进行取样，有效解决了多支路取样监测需要的设备数量多、管理维护难等实际使用难题。
[0025]3、本发明危险气体监测方法可实现实时监测每个舱室的气体，相对于现有技术方案，本发明技术方案监测气体浓度、所处区域更精确。
【附图说明】
[0026]图1是本实施例所述系统的结构示意图。
[0027]图2是本实施例所述方法的流程图。
[0028]其中:1.取样装置，2.气体监测器，3.控制装置，4.显示装置，5.报警装置，6.取样进气口，7.电磁阀，8.出气口，9.抽气栗，10.船舶一体化监控系统，11.流量计，12.取样排气口，13.危险气体吸收装置，14.手动截止阀，15.粉尘过滤器。
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，本实施例一种船舶危险气体监测系统，包括取样装置1、气体监测器2、控制装置3、显示装置4、报警装置5、抽气栗9，所述取样装置I包括多个取样支路，每个取样支路有一个进气口 6，进气口连接电磁阀7，通过管道延伸到每个舱室的不同监测区域，取样装置有一个出气口 8，出气口连接气体监测器2，气体监测器后方连接流量计11和抽气栗9，抽气栗设有取样排气口 12，危险气体吸收装置13，手动截止阀14，粉尘过滤器15;所述电磁阀、抽气栗、气体监测器、显示装置、报警装置均与控制装置相连。
[0032]本实施例中，手动截止阀14和粉尘过滤器15设置在出气口与气体监测器之间的通道上，所述粉尘过滤器用于过滤取样气体中的微小粉尘，避免对气体监测造成干扰，所述手动截止阀用于粉尘过滤器滤网更换时手动断开取样气流。
[0033]本实施例中，所述气体监测器包括易燃易爆气体监测装置、有毒气体监测装置或气体辐射监测装置，气体监测装置种类根据监测舱室的气体来决定，可以根据需求扩充或删减气体监测装置的种类和数量。实际应用中可以采用现有技术中已有的气体探测器，例如成都鑫豪斯公司XP3000气体探测器等。
[0034]本实施例中，所述控制装置包括微处理器、存储器、通信模块和扩展接口；其中，所述微处理器对采集的信息进行分析和判断，发送处理结果到显示装置;所述存储器用来存储气体监测器的监测数据和相关文件要求的密闭舱室中各种有毒有害气体浓度要求;所述通信模块与船舶一体化监控系统连接，可以将系统检测结果实时的上传到船舶局域网当中，使全船共享数据信息，方便工作人员及时查看并进行处理;所述扩展接口用于扩展系统其他功能。
[0035]本实施例中，所述显示装置实时显示气体的浓度以及系统报警信息，通过显示装置可以对危险气体监测系统进行参数设置;所述报警装置包括声光报警单元和远程报警单元，报警装置可通过远程报警单元与检修人员手持终端设备或者远程监控中心相连。
[0036]参见图2，本实施例的监测方法，包括以下步骤:
[0037]S1:每个可能存在危险气体的舱室配置一套船舶危险气体监测系统，取样支路事先布置在舱室的多个位置，初始状态下电磁阀处于断开状态，进气口关闭;在控制装置预设各种类气体正常浓度阈值；
[0038]S2:控制装置循环控制电磁阀通断，同一时刻每个舱室只有一个取样支路上的电磁阀打开，其他电磁阀关闭，打开抽气栗抽取气体，气体输入气体监测器进行监测；
[0039]S3:气体监测器检测当前气体种类和浓度，并将种类和浓度检测值发送到控制装置；
[0040]S4:控制装置将当前输入的气体浓度检测值与预设的正常浓度阈值进行比对，如果小于正常浓度阈值，则启动抽气栗，气体从排气口进入危险气体吸收装置进行过滤然后排出；否则，控制装置启动报警装置进行声光报警和远程报警，显示装置显示具体的气体来源区域、种类及浓度值。
[0041]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.船舶危险气体监测系统，其特征在于，包括取样装置、气体监测器、控制装置和抽气栗，取样装置包括若干个取样支路，每个取样支路有一个进气口，进气口处设有电磁阀，进气口通过取样支路的管道延伸到船舶舱室内不同监测区域，取样装置有一个出气口，出气口通过管道与用于检测当前气体种类和浓度的气体检测器的输入端连接，在这段管道上设有粉尘过滤器，气体检测器一端与控制装置通过信号线连接，另一端通过管道与抽气栗连接，抽气栗与取样排气口连接，取样排气口与危险气体吸收装置连接;每个电磁阀的通断以及抽气栗的启停均由控制装置进行控制；所述气体检测器和抽气栗的管道上还设有流量计，所述流量计与控制装置连接。2.根据权利要求1所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述气体监测器包括易燃易爆气体监测装置、有毒气体监测装置和气体辐射监测装置。3.根据权利要求1所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述控制装置包括微处理器、存储器和扩展接口，所述存储器和扩展接口均分别与微处理器相连。4.根据权利要求1所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述控制装置与一显示模块相连。5.根据权利要求4所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述显示模块采用触摸屏。6.根据权利要求1所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述控制装置与一报警装置相连。7.根据权利要求6所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述报警装置包括声光报警单元和远程报警单元，报警装置通过远程报警单元与检修人员手持终端设备或者远程监控中心相连。8.根据权利要求1所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述控制装置包括通信模块，控制装置通过通信模块与船舶一体化监控系统相连。9.根据权利要求1所述的船舶危险气体监测系统，其特征在于，所述进气口和电磁阀之间采用螺纹接口连接； 在出气口和气体检测器之间的管道上，设有手动截止阀。10.—种基于权利要求1-9任一项所述船舶危险气体监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤: S1:每个可能存在危险气体的舱室配置一套船舶危险气体监测系统，取样支路事先布置在舱室的多个位置，初始状态下电磁阀处于断开状态，进气口关闭；在控制装置预设各种类气体正常浓度阈值； S2:控制装置循环控制电磁阀通断，同一时刻每个舱室只有一个取样支路上的电磁阀打开，其他电磁阀关闭，打开抽气栗抽取气体，气体输入气体监测器进行监测； S3:气体监测器检测当前气体种类和浓度，并将种类和浓度检测值发送到控制装置； S4:控制装置将当前输入的气体浓度检测值与预设的正常浓度阈值进行比对，如果小于正常浓度阈值，则启动抽气栗，气体从排气口进入危险气体吸收装置进行过滤然后排出；否则，控制装置启动报警装置进行声光报警和远程报警，显示装置显示具体的气体来源区域、种类及浓度值。
【文档编号】G01N1/24GK106053735SQ201610560135
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】肖金超, 刘继海, 程海梅, 张雷, 冯东英, 魏三喜
【申请人】广州中国科学院沈阳自动化研究所分所, 中国科学院沈阳自动化研究所