一种车用多参数监测装置的制作方法

1.本实用新型属于气体参数监测设备技术领域，具体涉及一种车用多参数监测装置。


背景技术：

2.移动式的容器通常用来存储和运输天然气、氢气等液化气体和压缩气体，在工业领域有着广泛的应用。移动容器使用和运营结算过程中，需要测量罐内气体的压力和温度，同时为了安全监管的需求，需要监测气体泄漏情况和移动容器的位置，另外还要求整套参数测量系统具备远程通信的功能。目前现场主要采用复合变送器加各种传感器的组合测量方案，主要的传感器有压力传感器，温度传感器，甲烷传感器，硫化氢传感器，氢气传感器，变送器采集这些传感器信号，然后通过移动蜂窝网络和远程服务器通信，变送器同时具备gnss定位功能，实现对移动容器位置的监测。传感器和变送器之间采用有线的连接方式，由于各个传感器安装位置的不同，这就导致现场仪表仓内线缆走线比较复杂，另外变送器需要进行4g通信以及gnss定位，4g天线和gnss天线需安装于车架顶部，以防止无线信号被遮挡。所以现场通常又需要两根射频延长线将车架顶部的天线信号连接至变送器端。
3.综上所述，对于移动容器多参数测量系统，当前所用的复合变送器加传感器的方案，现场安装施工比较复杂，需考虑各个传感器，变送器、天线之间的位置，线缆长度，穿线方法，固定方式等诸多因素，而且不同的车型施工方式可能不一样。另外这种多参数测量系统多用于改装已经使用的移动容器，由于防爆的要求，改装现场通常不允许进行激光焊接，氩弧焊机等动火操作，这对当前这种参数测量系统的安装施工带来了更多不便。
4.因此，提出一种车用多参数监测装置以解决现有技术的不足。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决上述技术问题提供一种车用多参数监测装置，能检测甲烷和硫化氢浓度和罐内气体压力的压力换热温度，且采用传感器加通讯器的方式，安装方便。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：车用多参数监测装置包括：安装在甲烷罐车体上的电池、甲烷传感器、硫化氢传感器、温度压力传感器和通讯器，所述电池的电源输出端分别与所述甲烷传感器的电源输入端、所述硫化氢传感器的电源输入端、所述温度压力传感器的电源输入端和所述通讯器的电源输入端电连接，所述甲烷传感器的信号输出端、所述硫化氢传感器的信号输出端、所述温度压力传感器的信号输出端与所述通讯器的信号输入端连接。
7.有益效果：能检测甲烷和硫化氢浓度，和罐内气体压力的压力换热温度，且采用传感器加通讯器的方式，无需现场走线，动火安装，具有现场安装施工方便的优点。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.进一步，所述通讯器包括单片机、lcd显示屏、无线通信模块和天线，所述单片机的电源输入端、所述lcd显示屏的电源输入端和所述无线通信模块的电源输入端均连接所述
电池的电源输出端，所述单片机的信号输入端均连接所述甲烷传感器的信号输出端、所述硫化氢传感器的信号输出端、所述温度压力传感器的信号输出端，所述单片机的信号输出端分别连接所述lcd显示屏的信号输入端和所述无线通信模块的信号输入端，所述无线通信模块连接所述天线。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：单片机采集甲烷传感器、硫化氢传感器和温度压力传感器的电压信号，并使用lcd显示屏就地显示甲烷浓度、硫化氢浓度、压力和温度，同时将甲烷浓度、硫化氢浓度、压力和温度数据发送至通讯器。
11.进一步，所述无线通信模块包括4g模块、和/或gps模块、和/或loro模块。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：试试稳定传输，传输速率高。
13.进一步，所述甲烷传感器和所述硫化氢传感器均设置在甲烷罐车体的内顶部，所述温度压力传感器设置在甲烷罐车体待测管路上。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：甲烷和硫化氢比空气轻，便于检测。
15.进一步，还包括信号调理电路，所述信号调理电路的信号输入端分别连接所述甲烷传感器的信号输出端、所述硫化氢传感器的信号输出端、所述温度压力传感器的信号输出端，所述信号调理电路的电源输入端连接所述电池的电源输出端。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：放大信号，为了提高模拟信号转换成数字信号时的精度。
17.进一步，所述信号调理电路为a/d转换器。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。
19.进一步，所述a/d转换器的型号为ad18380jd。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：成本低，便于购买。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为本实用新型结构通讯器的结构示意图；
23.图3为传感器的安装位置示意图；
24.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
25.1、电池；2、甲烷传感器；3、硫化氢传感器；4、温度压力传感器；5、通讯器；51、单片机；52、lcd显示屏；53、无线通信模块；54、天线；6、信号调理电路。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
27.实施例
28.如图1-3所示，本实施例提供一种车用多参数监测装置，包括：安装在甲烷罐车体上的电池1、甲烷传感器2、硫化氢传感器3、温度压力传感器4和通讯器5，所述电池1的型号为er34615，单片所述电池1的电源输出端分别与所述甲烷传感器2的电源输入端、所述硫化氢传感器3的电源输入端、所述温度压力传感器4的电源输入端和所述通讯器5的电源输入
端电连接，所述甲烷传感器2的信号输出端、所述硫化氢传感器3的信号输出端、所述温度压力传感器4的信号输出端与所述通讯器5的信号输入端连接。
29.具体地，所述通讯器5包括单片机51、lcd显示屏52、无线通信模块53和天线54，所述单片机51的电源输入端、所述lcd显示屏52的电源输入端和所述无线通信模块53的电源输入端均连接所述电池1的电源输出端，所述单片机51的l端口均连接所述甲烷传感器2的信号输出端、所述硫化氢传感器3的信号输出端、所述温度压力传感器4的信号输出端，所述单片机51的o端口分别连接所述lcd显示屏52的信号输入端和所述无线通信模块53的信号输入端，所述无线通信模块53连接所述天线54。
30.无线通信模块53为4g模块531、和/或gps模块532、和/或loro模块533，当然，也可采用现有其它的通讯模块。
31.具体地，如图3所示，由于甲烷和硫化氢都比空气轻，泄漏时，其会向仓内顶部汇集，所以甲烷传感器2和硫化氢传感器3均设置在甲烷罐车体的内顶部，甲烷传感器2检测甲烷浓度，以监测管路泄漏，所述温度压力传感器4设置在甲烷罐车体待测管路上，硫化氢传感器可以用来测量移动容器充气时井口硫化氢的气体浓度，温压一体传感器通过螺纹安装于主管路上，通讯器5安装于车体上，可以充分接收外接无线信号。
32.进一步，还包括信号调理电路6，所述信号调理电路6的信号输入端分别连接所述甲烷传感器2的信号输出端、所述硫化氢传感器3的信号输出端、所述温度压力传感器4的信号输出端，所述信号调理电路6的电源输入端连接所述电池1的电源输出端，所述信号调理电路6为a/d转换器，其型号为ad18380jd。
33.具体地，传感器和通讯器5之间使用gnss时间实现lora局域网络的同步，传感器和通讯器5现场安装完毕后，通讯器5先进行gnss定位，定位成功后，通讯器5和gps时间同步完成，然后触发传感器和通讯器5进入lora组网模式，组网模式下，传感器会主动向通讯器5发送数据，然后接收通讯器5返回的gps时间，当成功接收到通讯器5返回的gps时间后，传感器更新本地时间为gps时间。而后传感器发送数据的时刻需在本地时间的整秒时刻。同时通讯器5会在整秒时刻进行信道检测，如果没有发现lora空中数据，立即进入休眠模式，当发现信道占用，立即启用接收模式，接收传感器发送的数据，每次lora数据交互在1秒内完成，每次通讯器5都会向传感器返回本地gps时间。另外通讯器也会以既定周期进行gnss定位，更新通讯器的本地时间。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。
37.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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
38.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。