一种气罐远程在线监测系统及方法与流程

本发明属于智能化监测系统领域，涉及一种气罐远程在线监测系统及方法。

背景技术：

气罐耐压试验的目的是检验气罐承载部件的强度和严密性。在试验过程中，通过观察承压部件有误明显变形或破裂，来验证气罐是否具有设计压力下安全运行所必需的承压能力。同时，通过观察焊缝、法兰等连接处有无渗透，检验气罐的严密性。由于相同体积、相同压力的气体爆炸时所释放的能量要比液体大得多，为减轻气罐在试验时破裂所造成的危害，所以通常情况下试验介质选用液体。因为水的不可压缩性，且来源和使用比较方便。

但是，目前的对气罐压力试验系统依然存在安全系数较低、使用操作不便捷和智能化控制较低的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明为了解决目前的对气罐压力试验系统依然存在安全系数较低、使用操作不便捷和智能化控制较低的问题，提供一种气罐远程在线监测系统及方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气罐远程在线监测系统，包括气罐试压区，所述气罐试压区的内底面上固定有支撑架，所述支撑架上固定有气罐样体，所述气罐样体的一端通过远程控制阀连接有输水管，所述气罐样体的一端通过远程控制阀连接有增压管，所述气罐样体的侧壁上安装有数显温度传感器和数显压力传感器，所述气罐样体的侧壁上通过远程控制阀固定连接有排气管，所述远程控制阀包括连通管阀，所述连通管阀内设置有截留阀座，所述截留阀座上开设有限位通孔，所述限位通孔上设置有阀芯，所述连通管阀上固定有防护壳体，所述防护壳体内固定有沿竖直方向设置的限位支撑块，所述限位支撑块上安装有连接件，所述连接件的另一端固定连接有沿竖直方向设置的限位滑块，所述限位滑块的下表面与所述阀芯的上端固定连接，所述限位滑块的侧壁上沿长度方向设置有排齿，所述防护壳体内通过转轴固定安装有齿轮，所述齿轮与所述排齿啮合传动连接，所述防护壳体上固定有步进马达，所述步进马达的输出端与所述转轴的一端同轴固定连接，所述气罐试压区的内侧壁的拐角处安装有若干个网络摄像头，所述气罐试压区上固定有防护箱体，所述防护箱体内固定有蓄电池、无线路由器、以太网通信模块、cpu和接收电路模块。

一种气罐远程在线监测方法，具体包括以下步骤：

步骤一：通过远程控制输水管上的远程控制阀以及控制排气管上的远程控制阀的开启导通，将气罐样体注满水后，远程控制相应的远程控制阀关闭；

步骤二：通过远程控制增压管上的远程控制阀的开启导通，不断对气罐样体持续提供压力；

步骤三：通过远程控制相应的网络摄像头，其中的网络摄像头将气罐试压区里的情况以画面的形式传输到智能终端，操作者根据传输过来的画面观看其中的数显温度传感器与数显压力传感器对应的度数以及观察气罐样体内达到一定压力温度时其侧壁的情况，以便试验出气罐样体的承压能力。

本基础方案的有益效果在于：通过设置的远程控制阀，通过远程对远程控制阀进行控制，实现远程对气罐样体的注水与不断加压，并且通过设置的网络摄像头实现远程观察气罐样体在加压过程中所对应的压力数据以及温度数据，并且也可观察整个气罐样体在加压的过程中的外表面的表现特征，以试验气罐样体的严密性，整个试验过程在一个气罐试压区内完成，整个试验过程通过网络传输信息以及信号控制，使操作人员可以在更远的地方操作智能终端，便可实现对气罐样体的试验，并且整个试验方法安全高效，便于操作。

进一步，所述输水管的另一端固定连接有用于往所述气罐样体注水的水泵。有益效果：便于给气罐样体注水，采用水作为试验压力的介质，保证安全性能。

进一步，所述增压管的另一端固定连接有用于往所述气罐样体增加的加压泵。有益效果：保证在试验中给气罐样体连续不断的提供试验的压力。

进一步，所述排气管位于所述数显温度传感器与所述数显压力传感器之间，所述排气管的另一端延伸到所述气罐试压区外。有益效果：实现对气罐样体的在增压的过程中，测出压力数据和温度数据，并且排气管的另一端延伸到所述气罐试压区外，便于排气注水。

进一步，所述限位支撑块的侧壁上开设有用于对所述连接件上下滑动的限位滑槽。有益效果：实现对限位滑块上下滑动时的限位稳固的效果。

进一步，所述气罐试压区的底面上固定有用于支撑整个舱体的支撑腿。有益效果：起到支撑的作用。

进一步，所述网络摄像头与所述无线路由器信号连接，所述以太网通信模块与所述无线路由器信号连接，所述cpu与所述以太网通信模块信号连接，所述接收电路模块与所述cpu信号连接，所述步进马达与所述接收电路模块信号连接，所述网络摄像头、所述无线路由器以及所述cpu均与所述蓄电池电性连接。有益效果：起到信号远程传输控制的效果，通过网络对步进马达的正转或反转进行控制，从而实现限位通孔的通闭，达到试验的目的。

进一步，所述无线路由器信号连接有智能终端，所述智能终端为智能手机、笔记本电脑、台式电脑中的一种或多种。有益效果：通过智能终端可以远程便捷的操作控制。

进一步，所述网络摄像头为吸顶式红外半球摄像机。有益效果：实现对数显温度传感器以及数显压力传感器上的数据的采集，以及对气罐样体表面特征的观察。

本发明的有益效果在于：

1、通过在智能终端上下载app客户端，其中的app客户端中使用标准的tcp协议，只需访问网络摄像头的ip地址，并登录app端客户端，其中网络摄像头采用的是吸顶式红外半球摄像机，这种网络摄像头会将采集的视频和音频信号通过无线路由器发送给智能手机上的app客户端，使用者登录app端客户端后即可获取网络摄像头的实时信号，并查看录像；操作试验者只需在远离气罐试压区的操作室观察数显温度传感器以及数显压力传感器上的数据的采集，以及对气罐样体表面特征的观察，其中app客户端内设置有对三个远程控制阀进行独立远程控制开关按钮，此时操作试验者只需按一下app客户端内的相应的远程控制开关按钮，此时智能终端将指令信号通过无线网络传送给无线路由器，然后无线路由器将指令信号传给以太网通信模块，其中的以太网通信模块是用来对以太网上传输的指令信号进行调试和解调试，并将指令信号转换为cpu能够识别的0和1这样的数据，然后指令信号通过cpu进行处理后传输给接收电路模块，其中接收电路模块采用的是两路无线遥控器开关，输入电压为220v，接收频率为315mhz，其中l表示火线输入端，n表示零线输入端，连接220v交流电源，a1、a2表示两路常开的输出端，b1、b2表示公共端，c1、c2表示常闭输出端，利用a1、b1连接步进马达的正转控制电路，带动阀芯向下运动，实现对连通管阀的关闭，最终实现对注水排气以及增加的暂停控制，利用a1、b1连接步进马达的反转控制电路，带动阀芯向上运动，实现对连通管阀的导通，最终实现对注水排气以及增加的工作控制。

2、通过将气罐样体的一端通过远程控制阀连接有输水管，气罐样体的一端通过远程控制阀连接有增压管，气罐样体的侧壁上安装有数显温度传感器和数显压力传感器，气罐样体的侧壁上通过远程控制阀固定连接有排气管，远程控制阀包括连通管阀，连通管阀内设置有截留阀座，截留阀座上开设有限位通孔，限位通孔上设置有阀芯，连通管阀上固定有防护壳体，防护壳体内固定有沿竖直方向设置的限位支撑块，限位支撑块上安装有连接件，连接件的另一端固定连接有沿竖直方向设置的限位滑块，限位滑块的下表面与阀芯的上端固定连接，限位滑块的侧壁上沿长度方向设置有排齿，防护壳体内通过转轴固定安装有齿轮，齿轮与排齿啮合传动连接，防护壳体上固定有步进马达，步进马达的输出端与转轴的一端同轴固定连接，气罐试压区的内侧壁的拐角处安装有若干个网络摄像头，其中设置的远程控制阀可以合理的与远程控制信号连接，实现对注水排气以及增压的远程控制，以及对压力温度、气罐样体表面特征的观察，实时进行操作控制，远离试验区，使整个试验方法安全高效便捷。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明一种气罐远程在线监测系统.实施例的结构示意图；

图2为图1中a处的放大结构示意图；

图3为本发明一种气罐远程在线监测系统实施例的远程控制阀结构示意图一；

图4为本发明一种气罐远程在线监测系统实施例的远程控制阀结构示意图二；

图5为本发明一种气罐远程在线监测系统实施例的远程控制阀结构示意图三；

图6为本发明一种气罐远程在线监测系统实施例的电路连接示意图；

图7为本发明一种气罐远程在线监测系统实施例的接收电路模块示意图。

附图标记：1-气罐试压区；2-支撑架；3-气罐样体；4-数显温度传感器；5-数显压力传感器；6-输水管；7-增压管；8-排气管；9-远程控制阀；91-连通管阀；92-截留阀座；93-限位通孔；94-阀芯；95-防护壳体；96-限位支撑块；97-连接件；98-限位滑块；99-排齿；910-齿轮；911-转轴；912-步进马达；913-限位滑槽；10-水泵；11-加压泵；12-网络摄像头；13-防护箱体；14-蓄电池；15-无线路由器；16-以太网通信模块；17-cpu；18-接收电路模块；19-支撑腿。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1和图2所示，所示的一种气罐远程在线监测系统，包括气罐试压区1，其中的气罐试压区1可以为气罐试压箱或气罐试压室，所述气罐试压区1的内底面上固定有支撑架2，所述支撑架2上固定有气罐样体3，所述气罐样体3的一端通过远程控制阀9连接有输水管6，所述气罐样体3的一端通过远程控制阀9连接有增压管7，所述气罐样体3的侧壁上安装有数显温度传感器4和数显压力传感器5，所述气罐样体3的侧壁上通过远程控制阀9固定连接有排气管8，如图3、图4和图5所示，所述远程控制阀9包括连通管阀91，所述连通管阀91内设置有截留阀座92，所述截留阀座92上开设有限位通孔93，所述限位通孔93上设置有阀芯94，所述连通管阀91上固定有防护壳体95，所述防护壳体95内固定有沿竖直方向设置的限位支撑块96，所述限位支撑块96上安装有连接件97，所述连接件97的另一端固定连接有沿竖直方向设置的限位滑块98，所述限位滑块98的下表面与所述阀芯94的上端固定连接，所述限位滑块98的侧壁上沿长度方向设置有排齿99，所述防护壳体95内通过转轴911固定安装有齿轮910，所述齿轮910与所述排齿99啮合传动连接，所述防护壳体95上固定有步进马达912，所述步进马达912的输出端与所述转轴911的一端同轴固定连接，所述气罐试压区1的内侧壁的拐角处安装有若干个网络摄像头12，所述气罐试压区1上固定有防护箱体13，所述防护箱体13内固定有蓄电池14、无线路由器15、以太网通信模块16、cpu17和接收电路模块18。

一种气罐远程在线监测方法，具体包括以下步骤：

步骤一：通过远程控制输水管6上的远程控制阀9以及控制排气管8上的远程控制阀9的开启导通，将气罐样体3注满水后，远程控制相应的远程控制阀9关闭；

步骤二：通过远程控制增压管7上的远程控制阀9的开启导通，不断对气罐样体3持续提供压力；

步骤三：通过远程控制相应的网络摄像头12，其中的网络摄像头12将气罐试压区1里的情况以画面的形式传输到智能终端，操作者根据传输过来的画面观看其中的数显温度传感器4与数显压力传感器5对应的度数以及观察气罐样体3内达到一定压力温度时其侧壁的情况，以便试验出气罐样体3的承压能力。

本基础方案的有益效果在于：通过设置的远程控制阀9，通过远程对远程控制阀9进行控制，实现远程对气罐样体3的注水与不断加压，并且通过设置的网络摄像头12实现远程观察气罐样体3在加压过程中所对应的压力数据以及温度数据，并且也可观察整个气罐样体3在加压的过程中的外表面的表现特征，以试验气罐样体3的严密性，整个试验过程在一个气罐试压区1内完成，整个试验过程通过网络传输信息以及信号控制，使操作人员可以在更远的地方操作智能终端，便可实现对气罐样体3的试验，并且整个试验方法安全高效，便于操作。

本实施例中，所述输水管6的另一端固定连接有用于往所述气罐样体3注水的水泵10。有益效果：便于给气罐样体3注水，采用水作为试验压力的介质，保证安全性能。

本实施例中，所述增压管7的另一端固定连接有用于往所述气罐样体3增加的加压泵11。有益效果：保证在试验中给气罐样体3连续不断的提供试验的压力。

本实施例中，所述排气管8位于所述数显温度传感器4与所述数显压力传感器5之间，所述排气管8的另一端延伸到所述气罐试压区1外。有益效果：实现对气罐样体3的在增压的过程中，测出压力数据和温度数据，并且排气管8的另一端延伸到所述气罐试压区1外，便于排气注水。

本实施例中，所述限位支撑块96的侧壁上开设有用于对所述连接件97上下滑动的限位滑槽913。有益效果：实现对限位滑块98上下滑动时的限位稳固的效果。

本实施例中，所述气罐试压区1的底面上固定有用于支撑整个舱体的支撑腿19。有益效果：起到支撑的作用。

本实施例中，如图6所示，所述网络摄像头12与所述无线路由器15信号连接，所述以太网通信模块16与所述无线路由器15信号连接，所述cpu17与所述以太网通信模块16信号连接，所述接收电路模块18与所述cpu17信号连接，所述步进马达912与所述接收电路模块18信号连接，所述网络摄像头12、所述无线路由器15以及所述cpu17均与所述蓄电池14电性连接。有益效果：起到信号远程传输控制的效果，通过网络对步进马达912的正转或反转进行控制，从而实现限位通孔93的通闭，达到试验的目的。

本实施例中，所述无线路由器15信号连接有智能终端，所述智能终端为智能手机、笔记本电脑、台式电脑中的一种或多种。有益效果：通过智能终端可以远程便捷的操作控制。

本实施例中，所述网络摄像头12为吸顶式红外半球摄像机。有益效果：实现对数显温度传感器4以及数显压力传感器5上的数据的采集，以及对气罐样体3表面特征的观察。

本发明的有益效果在于：通过在智能终端上下载app客户端，其中的app客户端中使用标准的tcp协议，只需访问网络摄像头12的ip地址，并登录app端客户端，其中网络摄像头12采用的是吸顶式红外半球摄像机，这种网络摄像头12会将采集的视频和音频信号通过无线路由器15发送给智能手机上的app客户端，使用者登录app端客户端后即可获取网络摄像头12的实时信号，并查看录像；操作试验者只需在远离气罐试压区1的操作室观察数显温度传感器4以及数显压力传感器5上的数据的采集，以及对气罐样体3表面特征的观察，其中app客户端内设置有对三个远程控制阀9进行独立远程控制开关按钮，此时操作试验者只需按一下app客户端内的相应的远程控制开关按钮，此时智能终端将指令信号通过无线网络传送给无线路由器15，然后无线路由器15将指令信号传给以太网通信模块16，其中的以太网通信模块16是用来对以太网上传输的指令信号进行调试和解调试，并将指令信号转换为cpu17能够识别的0和1这样的数据，然后指令信号通过cpu17进行处理后传输给接收电路模块18，如图7所示，其中接收电路模块18采用的是两路无线遥控器开关，输入电压为220v，接收频率为315mhz，其中l表示火线输入端，n表示零线输入端，连接220v交流电源，a1、a2表示两路常开的输出端，b1、b2表示公共端，c1、c2表示常闭输出端，利用a1、b1连接步进马达912的正转控制电路，带动阀芯94向下运动，实现对连通管阀91的关闭，最终实现对注水排气以及增加的暂停控制，利用a1、b1连接步进马达912的反转控制电路，带动阀芯94向上运动，实现对连通管阀91的导通，最终实现对注水排气以及增加的工作控制。通过将气罐样体3的一端通过远程控制阀9连接有输水管6，气罐样体3的一端通过远程控制阀9连接有增压管7，气罐样体3的侧壁上安装有数显温度传感器4和数显压力传感器5，气罐样体3的侧壁上通过远程控制阀9固定连接有排气管8，远程控制阀9包括连通管阀91，连通管阀91内设置有截留阀座92，截留阀座92上开设有限位通孔93，限位通孔93上设置有阀芯94，连通管阀91上固定有防护壳体95，防护壳体95内固定有沿竖直方向设置的限位支撑块96，限位支撑块96上安装有连接件97，连接件97的另一端固定连接有沿竖直方向设置的限位滑块98，限位滑块98的下表面与阀芯94的上端固定连接，限位滑块98的侧壁上沿长度方向设置有排齿99，防护壳体95内通过转轴911固定安装有齿轮910，齿轮910与排齿99啮合传动连接，防护壳体95上固定有步进马达912，步进马达912的输出端与转轴911的一端同轴固定连接，气罐试压区1的内侧壁的拐角处安装有若干个网络摄像头12，其中设置的远程控制阀9可以合理的与远程控制信号连接，实现对注水排气以及增压的远程控制，以及对压力温度、气罐样体3表面特征的观察，实时进行操作控制，远离试验区，使整个试验方法安全高效便捷。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。