一种基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统，所述监测系统包括电源模块、液位变送器模块、采集仪、ZigBee无线发射模块、ZigBee无线接收模块和计算机，所述电源模块采用锂电池，给所述液位变送器模块和采集仪供电；所述液位变送器模块为投入式液位变送器，与双层罐的夹层连通，并与所述采集仪电连接；所述ZigBee无线发射模块与所述采集仪电连接；所述ZigBee无线接收模块与所述ZigBee无线发射模块无线连接；所述计算机与所述ZigBee无线接收模块电连接。该系统安装操作简便、维护方便，并能实时监测双层罐的渗泄漏情况。
【专利说明】
一种基于Z i gBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及液媒监测技术领域，尤其涉及一种基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统。
【背景技术】
[0002]随着国家对社会经济发展和环境保护的日趋重视，特别是于2013年3月I日起实施的国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012中明确建议加油站使用双层油罐，这项规定使双层罐在我国加油站的广泛应用成为一种必然。我国人口总数约70%的人饮用地下水，90 %的地下水都遭受到不同程度的污染，其中60 %的地下水污染严重，工业生产使用的石、化液体是地下水被污染的重要污染源。长期以来，埋地油罐的油品渗泄漏问题一直存在。油品一旦发生渗泄漏，不仅会造成经济损失，更重要的是会对油罐周围环境(水、土壤等)产生污染和破坏。在早期的加油站里，油罐只有单层罐，往往在发现渗泄漏时，油品已经进入外界环境。随着科学技术的进步和人们环保意识的提升，使得双层罐得以重视，油罐的渗泄漏监测技术也有了进步与发展。
[0003]在早期的油罐渗泄漏监测系统中，往往会出现误报，延迟报警甚至是无法监测渗泄漏的缺陷。虽然现在各国所利用的监测双层罐渗泄漏的方法很多，但对本身监测设备要求过高，不利于在我国大范围的推广，因此有必要针对我国目前加油站双层罐的实际应用情况和所使用的双层罐类型，选择一种简单可靠方便使用的监测渗泄漏的设备和方法，来满足我国要求的标准；而现在大部分工业监控网络一般采用工业以太网与现场总线，这两种方式都具有布线麻烦、接线复杂、维护困难、成本高等缺点。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统，该系统安装操作简便、维护方便，并能实时监测双层罐的渗泄漏情况。
[0005]一种基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统，所述监测系统包括电源模块、液位变送器模块、采集仪、ZigBee无线发射模块、ZigBee无线接收模块和计算机，其中:
[0006]所述电源模块采用锂电池，给所述液位变送器模块和采集仪供电；
[0007]所述液位变送器模块为投入式液位变送器，与双层罐的夹层连通，并与所述采集仪电连接；
[0008]所述ZigBee无线发射模块与所述采集仪电连接；
[0009]所述ZigBee无线接收模块与所述ZigBee无线发射模块无线连接；
[00?0]所述计算机与所述ZigBee无线接收模块电连接。
[0011]所述液位变送器模块的外壳采用聚四氯乙烯材料。
[0012]所述双层罐夹层中的液媒采用卤水。
[00?3]所述ZigBee无线发射模块和ZigBee无线接收模块采用2.4GHz频段进行数据传输。
[0014]所述电源模块设置有升压电路和基准源电路自检测电池电压。
[0015]所述监测系统还包括进行水位报警和检查的液位报警器，该液位报警器采用电缆式或浮球式液位报警器。
[0016]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，该系统安装操作简便、维护方便，并能实时监测双层罐的渗泄漏情况。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0018]图1为本实用新型实施例所提供基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统结构示意图；
[0019]图2为本实用新型所举实例中高水位或无水时内罐破损的示意图；
[0020]图3为本实用新型所举实例中低水位时外罐破损的示意图；
[0021]图4为本实用新型所举实例中高水位、外压大于夹层内压时外罐破损的示意图；
[0022]图5为本实用新型所举实例中高水位、外压小于夹层内压时外罐破损的示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
[0024]ZigBee(紫蜂)技术是一种新型的低功率、低成本、近距离的无线通讯技术，是实现无线传感器网络的理想解决方案，因此具有巨大的科学意义和应用前景，本实用新型就是基于上述ZigBee技术实现对双层罐渗泄漏的液媒监测。下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本实用新型所提供基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统的结构示意图，所述系统包括电源模块、液位变送器模块、采集仪、ZigBee无线发射模块、ZigBee无线接收模块和计算机，其中:
[0025]所述电源模块采用锂电池，给所述液位变送器模块和采集仪供电；
[0026]所述液位变送器模块为投入式液位变送器，与双层罐的夹层连通，并与所述采集仪电连接;当双层罐出现渗泄漏时，液位变送器模块可检测双层罐夹层的液媒的液位，并由采集仪采集测得的液位数据；
?0027] 所述ZigBee无线发射模块与所述采集仪电连接;该ZigBee无线发射模块发送所述采集仪采集到的液位数据；
[0028]所述ZigBee无线接收模块与所述ZigBee无线发射模块无线连接;ZigBee无线接收模块接收所述ZigBee无线发射模块发送的数据，并将该数据发送给计算机；
[0029]所述计算机与所述ZigBee无线接收模块电连接;该计算机根据预设的程序进行处理，当监测到液位变化达到预设的某一阈值时，将触动液位报警器，并在计算机上显示，从而达到实时监测双层罐渗泄漏的目的。
[0030]具体实现中，该液位变送器模块的外壳采用聚四氯乙烯材料。
[0031]所述双层罐夹层中的液媒采用卤水(氯化钙水溶液)，因为卤水具有不可压缩性和较低的热膨胀系数，所以本系统不易受到压力、温度等外界环境变化的影响，并且仅依靠液体自身的静压力实现监测，不需要额外的动力源。
[0032]另外，上述ZigBee无线发射模块和ZigBee无线接收模块之间，以及ZigBee无线接收模块和计算机之间均可以采用2.4GHz频段进行数据传输。
[0033]考虑到电池电压随使用时间延长而成下降趋势，在所述电源模块还设有升压电路和基准源电路自检测电池电压，以保证各模块的电源电压要求。
[0034]具体实现中，所述监测系统还包括进行水位报警和检查的液位报警器，该液位报警器采用电缆式或浮球式液位报警器。
[0035]上述监测系统中还可以安装防爆灯，设置接地装置，以起到防爆、防雷、防静电的作用。
[0036]下面结合附图并通过具体实施例对上述监测系统的具体工作过程进行详细说明:
[0037]首先，先把内径Φ45πιπι左右的钢管(不同高度打上若干小孔，以便液体通畅进入管内)固定于液体中，然后将液位变送器放入钢管中，将液位变送器的安装方向置为垂直，并远离液体出入口及搅拌器。如果安装环境有较大振动，可以在液位变送器上缠绕钢丝，以免拉断电缆线。
[0038]该液位变送器可检测双层罐夹层的液媒(齒水)的液位，采集仪采集测得的液位数据，通过ZigBee无线发射模块发送数据；
[0039]ZigBee无线接收模块接收所发送的数据，并把数据发送给计算机；
[0040]计算机再根据预设的程序进行处理，当液位变化达到预设的某一阈值时，将触动液位报警器，并在计算机上显示，从而达到实时监测双层罐渗泄漏的目的。
[0041]具体实现中可能发生的情况包括:
[0042]I)如图2所示为本实用新型所举实例中高水位或无水时内罐破损的示意图，在该情况下:如果双层罐内罐发生破损，夹在中间层的卤水会泄漏到中间的油品中，监测液罐中的卤水液位将会降低，当达到预设的阈值时，就会触动液位报警器并在计算机上显示；
[0043]2)如图3所示为本实用新型所举实例中低水位时外罐破损的示意图，在该情况下:如果双层罐外罐发生破损，并且破损处处于低水位环境时，夹在中间层的卤水会泄漏到外界环境中，监测液罐中的卤水液位将会降低，当达到预设的阈值时，就会触动液位报警器并在计算机上显示；
[0044]3)如图4所示为本实用新型所举实例中高水位、外压大于夹层内压时外罐破损的示意图，在该情况下:如果双层罐外罐发生破损，当破损处处于高水位环境时，并且油罐周围的压力大于油罐夹层卤水的液压，那么油罐周围的水将会进入油罐夹层，使得监测液罐中的卤水液位升高，当达到预设的阈值时，就会触动液位报警器并在计算机上显示；
[0045]4)如图5所示为本实用新型所举实例中高水位、外压小于夹层内压时外罐破损的示意图，在该情况下:如果双层罐外罐发生破损，当破损处处于高水位环境时，并且油罐周围的压力小于油罐夹层卤水的液压，那么油罐夹层的卤水将会进入外界环境，使得监测液罐中的卤水液位降低，当达到预设的阈值时，就会触动液位报警器并在计算机上显示。
[0046]综上所述，本监测系统的优势在于:
[0047]I)当监测到油罐出现渗泄漏时，油品不会进入外界环境中，因此不会造成油品的浪费和环境的污染；
[0048]2)可判断是外壁破损还是内壁破损；
[0049]3)可以实现24小时的实时在线监测，可监测到油面以上和油面以下的部位，准确可靠；
[0050]4)由于液体自身的性质，使得本系统不易受到大气压强、温度等外界环境的影响；[0051 ] 5)安装操作简便，维护成本低，使用方便；
[0052]6)采用ZigBee传输，可实现远程控制，并可降低成本。ZigBee采用动态路由的方式自组织网、灵活简单。
[0053]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于ZigBee的双层罐渗泄漏的液媒监测系统，其特征在于，所述监测系统包括电源模块、液位变送器模块、采集仪、ZigBee无线发射模块、ZigBee无线接收模块和计算机，其中: 所述电源模块采用锂电池，给所述液位变送器模块和采集仪供电； 所述液位变送器模块为投入式液位变送器，与双层罐的夹层连通，并与所述采集仪电连接； 所述ZigBee无线发射模块与所述采集仪电连接； 所述ZigBee无线接收模块与所述ZigBee无线发射模块无线连接； 所述计算机与所述ZigBee无线接收模块电连接。2.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于， 所述液位变送器模块的外壳采用聚四氯乙烯材料。3.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于， 所述双层罐夹层中的液媒采用卤水。4.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于， 所述ZigBee无线发射模块和ZigBee无线接收模块采用2.4GHz频段进行数据传输。5.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于， 所述电源模块设置有升压电路和基准源电路自检测电池电压。6.根据权利要求1所述监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括进行水位报警和检查的液位报警器，该液位报警器采用电缆式或浮球式液位报警器。
【文档编号】G08C17/02GK205642740SQ201620214305
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】代峰燕, 邢爽, 李军, 陈家庆, 高庆珊, 李冬冬, 郑霄峰
【申请人】北京石油化工学院