用于压力容器耐压试验的远程监督检验系统的制作方法

本发明属于压力容器检验检测领域，具体涉及一种用于压力容器耐压试验的远程监督检验系统

背景技术：

锅炉和压力容器等承压特种设备的制造监督检验是特种设备主要检验类型之一。耐压试验是为了验证承压特种设备的整体强度而在制造过程中实行的一道关键工序，《固定式压力容器安全技术监察规程》(tsg21-2016)、《锅炉安全技术监察规程》(tsgg0001-2012)、《气瓶安全技术监察规程》(tsgr0006-2014)等安全技术规范对承压特种设备的耐压试验和气密性试验做出了要求。

其中，tsg21-2016对固定式压力容器的耐压试验的压力、温度、介质等提出了详细的技术要求；tsgg0001-2012要求对于整装出厂的锅炉、锅炉部件和现场组(安)装完成后的锅炉，应当按照1.5倍的工作压力进行液压(气压)试验，有关试验应当符合《固定式压力容器安全技术监察规程》的有关技术要求；尤其是tsgr0006-2014还对气瓶的水压爆破试验提出相关要求，水压爆破试验应当采用能绘制压力-进水量曲线的自动采集和记录数据的试验装置，水压试验装置应当能实时自动记录瓶号、时间及试验结果。

此外，安全技术规范均还要求监督检检机构对耐压试验过程进行监督，监督的方式是监检员必须亲临现场检查。目前，全国绝大部分监督检验机构存在监督检验单位和检验人员不匹配、受检单位空间分散距离远、产品出厂时间紧等情况。在多数情况下，监督检验机构只能把有限的精力放在重要、危险性相对较大的设备上，确保这类设备耐压试验时到场监检，而其他承压特种设备耐压试验检查只能采取事后审核耐压试验报告。

探索应用“互联网+检测”新模式，推动检验检测行业“机器换人”，是解决承压特种设备制造监督检验人机矛盾、空间分散、效率低下的一个主要途径。加强移动互联应用技术研究，实现跨平台跨区域的移动检验检测服务，研究建立虚实结合的检验检测流程，实现线上线下检测技术的相辅相成，提升检验检测服务便捷化水平，推进“智慧检测”在承压特种设备制造监督检验中的应用，具有重要的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于压力容器耐压试验的远程监督检验系统，以实现压力容器耐压试验的自动数据记录及远程监督检验。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种用于压力容器耐压试验的远程监督检验系统，包括：

第一温度传感器，安装于加压泵的输出端，用于测量耐压试验介质的温度；

第二温度传感器，安装于压力容器的外表面，用于测量耐压试验过程中压力容器的器壁的温度；

第三温度传感器，放置于压力容器的外部环境中，用于测量耐压试验环境温度；

压力传感器，设置于压力容器上，用于测量耐压试验过程中压力容器的加压压力；

试验数据采集装置，用于采集第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和压力传感器的试验测量数据；

计算机，用于接收试验数据采集装置传来的试验测量数据以对试验结果做出评价和判断；

远程数据管理平台，连接于计算机，用于耐压试验全过程数据及关键节点信息的管理及追溯。

一优选实施例中，所述试验数据采集装置包括模拟信号采集模块、开关信号采集模块、嵌入式微处理器、led显示模块、串行通信模块、电源模块、启动按键和停止按键，所述模拟信号采集模块分别电连接于第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和压力传感器，所述开关信号采集模块分别电连接于启动按键和停止按键，所述嵌入式微处理器通过串行通信模块连接于所述计算机；所述嵌入式微处理器将所述模拟信号采集模块输出的试验测量数据显示于所述led显示模块；所述电源用于为所述试验数据采集装置供电。

一优选实施例中，所述远程监督检验系统还包括摄像模块，所述摄像模块包括

第一摄像头，对准所述led显示模块，用于监视耐压试验现场采集的数据；

第二摄像头，对准压力容器，用于监视被试验压力容器的外观变化；

网络硬盘录像机，分别连接于所述第一摄像头和所述第二摄像头，用于存储视频数据。

一优选实施例中，所述网络硬盘录像机连接于所述远程数据管理平台。

一优选实施例中，所述计算机和所述网络硬盘录像机分别通过路由器与所述远程数据管理平台进行数据交换。

一优选实施例中，所述计算机上安装有由商业组态软件开发的耐压试验数据采集和记录程序。

一优选实施例中，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均为热电阻。

一优选实施例中，所述远程数据管理平台采用权限管理方式对检验机构、监察机构或制造单位进行开放使用。

采用本发明具有如下的有益效果：

1、本发明所述的远程监督检验系统，可以自动采集和记录压力容器耐压试验过程数据，并可自动判断和输出试验结果，利用信息化手段实现压力容器制造过程的可追溯性，有效提升压力容器制造过程的安全监管水平。

2、本发明所述的远程监督检验系统，可降低压力容器检验人员的劳动强度，有效解决压力容器制造监检的人机矛盾、空间分散问题，提高监督检验质量和效率。

3、本发明所述的远程监督检验系统，可有效缩短压力容器监督检验时间，进一步缩短特种设备产品的出厂周期，提升企业的效率和经济效益。

附图说明

图1为本发明实施例一种用于压力容器耐压试验的远程监督检验系统的组成结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明公开了一种用于压力容器耐压试验的远程监督检验系统，该远程监督检验系统包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、压力传感器、试验数据采集装置、计算机、摄像模块和远程数据管理平台。

第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器均为热电阻。其中，第一温度传感器安装在耐压试验加压泵的输出口管道上，用于测量耐压试验介质温度，安装时可通过三通连接管道；第二温度传感器安装在压力容器金属外表面上，用于测量试验过程中压力容器器壁金属温度；第三温度传感器放置在压力容器耐压试验室的空气中，用于测量试验环境温度。压力传感器通过一个三通安装在压力容器上，用于实时测量耐压试验过程中压力容器的加压压力。压力传感器和3个温度传感器的输出端分别连接试验数据采集装置的模拟信号采集端口。

试验数据采集装置包括模拟信号采集模块、开关信号采集模块、嵌入式微处理器、led显示模块、串行通信模块、电源模块、启动按键和停止按键，用于实时采集传感器数据，将压力、温度等数据通过led显示模块显示，同时通过串行通信模块将数据传输给计算机。

在试验数据采集装置中，嵌入式微处理器采用基于armcortex-m3内核的stm32芯片，模拟信号采集模块的输入端连接各传感器，其输出端连接嵌入式微处理器。模拟信号采集模块包含温度测量电路和4-20ma信号采样电路，温度测量电路选用带数字量输出的max31865芯片配合四线制的pt100实现，4-20ma信号采样电路采用i/v变换电路结合lm358芯片实现。开关信号采集模块的输入端连接停止按键和启动按键，其输出端连接嵌入式微处理器，开关信号采集模块采用光电隔离器tlp521-4实现。led显示模块与嵌入式微处理器相连，用于显示试验过程采集的实时温度和压力等参数，采用一组八段数码管实现。串行通信模块一端与嵌入式微处理器相连，另一端连接计算机，串行通信模块采用adm2483芯片实现2路rs485通信通道。电源模块为试验数据采集装置提供电能，采用lm2576、lm1117-3.3等稳压芯片实现。停止按键、启动按键、led显示模块布置在试验数据采集装置的外表面，启动按键和停止按键用于启动和停止耐压试验数据的自动采集。

计算机以串行通讯方式与试验数据采集装置相连，接收试验数据采集装置传来的实时试验数据。计算机上安装有由商业组态软件开发的耐压试验数据采集和记录程序，通过耐压试验数据采集和记录程序可在计算机上存储、显示、查询所有试验数据及各参数曲线，同时向远程数据管理平台发送试验数据。试验数据包括试验日期、压力容器编号、耐压试验用介质、规定试验压力、采集时间、环境温度、介质温度、容器器壁温度、试验压力、保压时间等。通过耐压试验数据采集和记录程序还可以对试验结果做出评价和判断。此外，计算机上还可以连接有打印机，可在试验现场打印出耐压试验报告。

摄像模块包括第一摄像头、第二摄像头和网络硬盘录像机。其中，第一摄像头对准试验数据采集装置上的led显示模块，用于实时监视耐压试验现场采集的数据；第二摄像头对准压力容器，用于实时监视被试验压力容器的外观变化。第一摄像头和第二摄像头均选用具有高分辨率的网络摄像头，且第一摄像头和第二摄像头分别连接网络硬盘录像机。网络硬盘录像机用于在试验现场存储所有视频数据，实现试验过程的全程可追溯。

一具体实施例中，硬盘录像机和计算机分别与路由器相连，并通过internet网络与远程数据管理平台进行数据交换。

远程数据管理平台可以布置在特种设备检验机构或特种设备监察机构。远程数据管理平台的硬件包括数据库服务器、web服务器、短信信息机、交换机、防火墙等，软件系统采用b/s架构，采用html5语言开发，可实现耐压试验全过程数据及关键节点信息的管理及追溯，采用权限管理的方式对检验机构、监察机构、制造单位等进行开放。

应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。