一种重大危险源的检测系统的制作方法

1.本发明涉及重大危险源检测领域，特别是一种重大危险源的检测系统。


背景技术：

2.在生产过程中重大危险源有很多种，其中一种是易燃易爆类，此类重大危险源不仅包含了气体还有固体和液体类，对于一般的易燃易爆类气体都选择合适的气瓶作为存放的容器，并将气瓶放置在合适的位置进行储存。
3.但在实际应用中，由于部分易燃易爆气体具备较弱的腐蚀性，当易燃易爆气体存放在气瓶内超五年以上的时间有可能将气瓶腐蚀出裂纹，此时易燃易爆气体泄漏，而现有技术针对易燃易爆气体泄漏设置有检测系统，此检测系统设置信号采集模块的气体传感器来采集泄漏的气体信号，并在气体浓度超出阈值时产生报警信号，并将报警信号通过信号传输模块传输至控制中心，并同时启动气体处理器对泄漏的气体进行处理，而存放易燃易爆气体的气瓶经过维修后继续投入使用，但由于易燃易爆气体的腐蚀作用不明显，只能对气瓶进行定期检测，而经过调查发现，一部分易燃易爆气体泄漏发生在储存时，且现有技术根本无法对气瓶进行有效和及时的检测和管理。
4.因此本发明提供一种的新的方案来解决此问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种重大危险源的检测系统，有效的解决了现有技术无法对存放具备较弱腐蚀性的易燃易爆气体的气瓶无法形成有效和及时的检测和管理的管理的问题。
6.其解决的技术方案是，一种重大危险源的检测系统，所述检测系统包括信号采集模块、信号传输模块、控制中心，所述信号采集模块包括信号检测电路、信号处理电路，所述信号检测电路首先采集气瓶的裂纹信号，并利用裂纹信号启动检测气瓶的重量信号，利用重量信号进行减法计算后得到差值信号，并将重量信号和差值信号传输至信号处理电路，所述信号处理电路将差值信号进行判断，并启动气体传感器，同时将重量信号进行除法运算，最终输出提醒信号，提醒信号通过信号传输模块传输至控制中心。
7.进一步地，所述信号检测电路包括裂纹检测器和重量检测器，所述裂纹检测器利用超声波传感器u1来采集气瓶的裂纹信号，并利用裂纹信号启动重量检测器，所述重量检测器利用重量传感器u3来检测气瓶的重量信号，并将重量信号进行减法运算后得到差值信号，并将差值信号与重量信号传输至信号处理电路。
8.进一步地，所述裂纹检测器包括超声波传感器u1，超声波传感器u1的out引脚与电阻r1的一端相连接，电阻r1的另一端与运放器u2b的同相端相连接，运放器u2b的反相端分别连接电阻r3的一端、电阻r2的一端，运放器u2b的输出端分别连接电阻r3的一端、电感l2的一端、电容c1的一端、双向稳压管d1的一端，电感l2的另一端分别连接电阻r4的一端、电容c2的一端，电阻r4的另一端分别连接mos管q1的栅极、电阻r7的一端，mos管q1的漏极分别
连接电阻r8的一端、二极管d4的正极，mos管q1的源极分别连接电阻r9的一端、电容c3的一端，电阻r8的另一端分别连接电阻r5的一端、超声波传感器u1的vcc引脚并连接正极性电源vcc，电阻r7的另一端分别连接电阻r7的另一端、电阻r6的一端，电容c3的另一端分别连接电阻r6的另一端、电容c2的另一端、双向稳压管d1的另一端、电容c1的另一端、电阻r2的另一端、超声波传感器u1的gnd引脚并连接地。
9.进一步地，所述重量检测器包括重量传感器u3，重量传感器u3的vcc引脚与开关s1的一端相连接，开关s1的另一端分别连接裂纹检测器中的电阻r8的另一端并连接正极性电源vcc，继电器k1的一端与裂纹检测器中的二极管d4的负极相连接，重量传感器u3的out引脚与电阻r10的一端相连接，电阻r10的另一端分别连接电阻r12的一端、电阻r11的一端、运放器u4b的同相端，电阻r11的另一端分别连接电容c4的一端、电阻r13的一端、运放器u4b的反相端，运放器u4b的输出端分别连接电阻r13的另一端、运放器u6b的同相端，运放器u6b的反相端分别连接电阻r28的一端、电阻r29的一端，运放器u6b 的输出端与电阻r29的另一端相连接，电阻r12的另一端分别连接电容c4的另一端、电阻r28的另一端、重量传感器u3的gnd引脚、裂纹检测器中的电阻r9的另一端并连接地。
10.进一步地，所述信号处理电路包括判断器和计算器，所述判断器将差值信号进行判断并启动气体传感器和计算器，所述计算器将重量信号进行除法运算，从而得到泄漏信号，并对泄漏信号进行比较得到提醒信号，所述提醒信号通过信号传输模块传输至控制中心。
11.进一步地，所述判断器包括三极管q3，三极管q3的基极分别连接电阻r14的一端、信号检测电路中的运放器u6b的输出端、电阻r29的另一端，三极管q3的发射极分别连接电阻r14的另一端、电阻r25的一端、mos管q2的漏极正极性电源vcc，三极管q3的发射极分别连接电阻r16的一端、开关s2的一端、二极管d6的正极，开关s2的另一端与稳压管d3的正极相连接，稳压管d3的负极分别连接电阻r17的一端、电容c5的一端，电容c5的另一端分别连接电阻r17的另一端、电阻r25的另一端、mos管q2的栅极，mos管q2的源极分别连接电阻r26的一端、电阻r27的一端，电阻r27的另一端连接气体传感器，电阻r26的另一端分别连接电阻r16的的另一端、信号检测电路中的电阻r9的另一端并连接地。
12.进一步地，所述计算器包括晶闸管q5，晶闸管q5的阳极与信号检测电路中的电阻r10的另一端相连接，晶闸管q5的控制极分别连接电容c6的一端、判断器中的二极管d6的负极相连接，晶闸管q5的阴极与电阻r15的一端相连接，电故障r15的另一端分别连接电阻r18的一端、运放器u5b的反相端，运放器u5b的同相端与电阻r20的一端相连接，运放器u5b的输出端分别连接双向稳压管d2的一端、乘法器v1的1引脚、运放器u7b的反相端，乘法器v1的2引脚分别连接电阻r23的可调端、电阻r23的上端、电阻r19的一端，电阻r19的另一端分别连接电阻r22的一端、电阻r30的一端、mos管q4的漏极、判断器中的三极管q3的发射极并连接正极性电源vcc，乘法器v1的输出端与电阻r18的另一端相连接，运放器u7b的同相端与电阻r30的另一端相连接，运放器u7b的输出端与稳压管d5的正极相连接，稳压管d5的负极分别连接电阻r22的另一端、mos管q4的栅极，mos管q4的源极分别连接电阻r21的一端、电阻r24的一端，电阻r24的另一端连接信号传输模块，电阻r21的另一端分别连接双向稳压管d2的另一端、电阻r23的下端、电阻r20的另一端、电容c6的另一端、判断器中的电阻r26的另一端、信号检测电路中的电阻r9的另一端并连接地。
13.本发明实现了如下有益效果：通过在信号检测电路中设置裂纹检测器来检测气瓶是否出现了裂纹，并启动重量检测器对重量信号进行减法运算，即检测气瓶内存放的易燃易爆气体是否发生了泄漏，并利用设置在信号处理电路中的判断器和计算器，对气瓶泄漏的重量进行进一步检测，即检测得知气瓶是否还能存放易燃易爆气体，实现对存放易燃易爆气体的气瓶进行有效和及时的监测，避免现有技术只对泄漏的易燃易爆气体进行检测，而无法避免易燃易爆气体再次发生泄漏的问题出现。
附图说明
14.图1为本发明的信号检测电路的原理图。
15.图2为本发明的信号处理电路的原理图。
具体实施方式
16.为有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1-2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
17.下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
18.一种重大危险源的检测系统，应用在存放易燃易爆气体的气瓶上，所述检测系统包括信号采集模块、信号传输模块、控制中心，所述信号采集模块包括信号检测电路、信号处理电路，所述信号检测电路首先采集气瓶的裂纹信号，并利用裂纹信号启动检测气瓶的重量信号，利用重量信号进行减法计算后得到差值信号，并将重量信号和差值信号传输至信号处理电路，所述信号处理电路将差值信号进行判断，并启动气体传感器，同时将重量信号进行除法运算，最终输出提醒信号，提醒信号通过信号传输模块传输至控制中心。
19.所述裂纹检测器包括超声波传感器u1，超声波传感器u1的out引脚与电阻r1的一端相连接，电阻r1的另一端与运放器u2b的同相端相连接，运放器u2b的反相端分别连接电阻r3的一端、电阻r2的一端，运放器u2b的输出端分别连接电阻r3的一端、电感l2的一端、电容c1的一端、双向稳压管d1的一端，电感l2的另一端分别连接电阻r4的一端、电容c2的一端，电阻r4的另一端分别连接mos管q1的栅极、电阻r7的一端，mos管q1的漏极分别连接电阻r8的一端、二极管d4的正极，mos管q1的源极分别连接电阻r9的一端、电容c3的一端，电阻r8的另一端分别连接电阻r5的一端、超声波传感器u1的vcc引脚并连接正极性电源vcc，电阻r7的另一端分别连接电阻r7的另一端、电阻r6的一端，电容c3的另一端分别连接电阻r6的另一端、电容c2的另一端、双向稳压管d1的另一端、电容c1的另一端、电阻r2的另一端、超声波传感器u1的gnd引脚并连接地；所述重量检测器包括重量传感器u3，重量传感器u3的vcc引脚与开关s1的一端相连接，开关s1的另一端分别连接裂纹检测器中的电阻r8的另一端并连接正极性电源vcc，继电器k1的一端与裂纹检测器中的二极管d4的负极相连接，重量传感器u3的out引脚与电阻r10的一端相连接，电阻r10的另一端分别连接电阻r12的一端、电阻r11的一端、运放器u4b的同相端，电阻r11的另一端分别连接电容c4的一端、电阻r13的一端、运放器u4b的反相端，运放器u4b的输出端分别连接电阻r13的另一端、运放器u6b的同相端，运放器u6b的反相端
分别连接电阻r28的一端、电阻r29的一端，运放器u6b的输出端与电阻r29的另一端相连接，电阻r12的另一端分别连接电容c4的另一端、电阻r28的另一端、重量传感器u3的gnd引脚、裂纹检测器中的电阻r9的另一端并连接地；所述信号检测电路包括裂纹检测器和重量检测器，所述裂纹检测器利用超声波传感器u1来检测气瓶的裂纹信号，其中超声波传感器u1可采用现有技术中任意一可实现无损检测并输出模拟电压信号的超声波传感器，其中超声波传感器u1安装在气瓶上，此为现有技术，在此不多做赘述，裂纹信号被超声波传感器u1输出时，电阻r1将裂纹信号传输至运放器u2b上进行放大，避免因检测到的气瓶上的裂纹信号过于微弱而导致裂纹信号的幅值过于微弱，并利用电容c1、电感l2、电容c2进行滤波，将裂纹信号中的杂波滤除掉，避免杂波对裂纹信号的准确性造成影响，滤波后的裂纹信号利用电阻r4传输至mos管q1上进行再次放大，避免滤波造成的裂纹信号产生较大的损耗，对裂纹信号的准确性造成较大的影响，mos管q1放大后的裂纹信号利用二极管d4输出，二极管d4通过将继电器k1启动，进而将重量检测器启动，所述重量检测器启动后，利用重量传感器u3来检测已经存放着易燃易爆气体的气瓶的重量并输出重量信号，其中重量传感器u3可采用现有技术中任意一可实现重量检测并输出模拟电压信号的重量传感器，此为现有技术，在此不多做赘述，重量传感器u3安装在气瓶与地面之间，电阻r10将重量信号分两路输出至运放器u4b上，一路重量信号经电阻r11和电容c4进行延时，另一路则被运放器u4b直接进行接收，而运放器u4b将两路重量信号进行减法运算，从而输出差值信号，差值信号经运放器u6b进行放大，避免差值信号过于微弱而无法传输至信号处理电路，运放器u6b将差值信号与重量信号输出至信号处理电路。
20.所述判断器包括三极管q3，三极管q3的基极分别连接电阻r14的一端、信号检测电路中的运放器u6b的输出端、电阻r29的另一端，三极管q3的发射极分别连接电阻r14的另一端、电阻r25的一端、mos管q2的漏极正极性电源vcc，三极管q3的发射极分别连接电阻r16的一端、开关s2的一端、二极管d6的正极，开关s2的另一端与稳压管d3的正极相连接，稳压管d3的负极分别连接电阻r17的一端、电容c5的一端，电容c5的另一端分别连接电阻r17的另一端、电阻r25的另一端、mos管q2的栅极，mos管q2的源极分别连接电阻r26的一端、电阻r27的一端，电阻r27的另一端连接气体传感器，电阻r26的另一端分别连接电阻r16的的另一端、信号检测电路中的电阻r9的另一端并连接地；所述计算器包括晶闸管q5，晶闸管q5的阳极与信号检测电路中的电阻r10的另一端相连接，晶闸管q5的控制极分别连接电容c6的一端、判断器中的二极管d6的负极相连接，晶闸管q5的阴极与电阻r15的一端相连接，电故障r15的另一端分别连接电阻r18的一端、运放器u5b的反相端，运放器u5b的同相端与电阻r20的一端相连接，运放器u5b的输出端分别连接双向稳压管d2的一端、乘法器v1的1引脚、运放器u7b的反相端，乘法器v1的2引脚分别连接电阻r23的可调端、电阻r23的上端、电阻r19的一端，电阻r19的另一端分别连接电阻r22的一端、电阻r30的一端、mos管q4的漏极、判断器中的三极管q3的发射极并连接正极性电源vcc，乘法器v1的输出端与电阻r18的另一端相连接，运放器u7b的同相端与电阻r30的另一端相连接，运放器u7b的输出端与稳压管d5的正极相连接，稳压管d5的负极分别连接电阻r22的另一端、mos管q4的栅极，mos管q4的源极分别连接电阻r21的一端、电阻r24的一端，电阻r24的另一端连接信号传输模块，电阻r21的另一端分别连接双向稳压管d2的另一端、电阻r23的下端、电阻r20的另一端、电容c6的另一端、判断器中的电阻r26的另一端、信号检
测电路中的电阻r9的另一端并连接地；所述信号处理电路包括判断器和计算器，所述判断器利用三极管q3来进行接收，三极管q3对差值信号进行判断，当三极管q3不能被差值信号导通时，则表明此时差值信号的幅值为正值，即重量传感器u1检测到的重量信号不存在衰减现象，而当三极管q3被差值信号导通时，则表明此时差值信号的幅值为负值，即重量传感器u1检测到的重量信号存在衰减现象，即气瓶中的易燃易爆气体发生了泄漏，此时三极管q3输出高电平，此高电平通过常闭开关s2传输至稳压管d3上，进而通过电阻r17、电容c5和mos管q2加速将气体检测器启动开始检测泄漏的气体的浓度，此后的泄漏的易燃易爆气体检测以及泄漏的易燃易爆气体处理过程为现有技术，在此不多做赘述，mos管q2作为跟随器，提高驱动气体检测器的能力，高电平同时通过二极管d6、电容c6将晶闸管q5导通，晶闸管q5将重量信号传输至运放器u5b和乘法器v1组成的除法器上与标准重量信号进行除法运算，其中，标准重量信号的幅值为气瓶刚充满易燃易爆气体时的重量信号幅值，由电阻r19和电阻r23分压进行提供，除法器输出泄漏信号，并将泄漏信号输入至运放器u7b上与电阻r30提供的泄漏阈值信号进行比较，其中泄漏阈值信号为气瓶泄漏阈值，当运放器u7b不能将稳压管d5导通时，则表明此气瓶还可以进行维修后使用，而当运放器u7b将稳压管d5导通，则当泄漏信号的幅值低于泄漏阈值信号的幅值，表明此气瓶不能再进行存放易燃易爆气体，则稳压管d5输出提醒信号，此提醒信号经mos管q4进行跟随后通过信号传输模块传输至控制中心，提醒工作人员此气瓶内的易燃易爆气体需要更换存放容器，发生泄漏的气瓶需要进行降级或者弃用处理，进而保证了气瓶在存放易燃易爆气体的安全性。
21.本发明在进行使用的时候，所述信号检测电路包括裂纹检测器和重量检测器，所述裂纹检测器利用超声波传感器u1来检测气瓶的裂纹信号，电阻r1将裂纹信号传输至运放器u2b上进行放大，避免因检测到的气瓶上的裂纹信号过于微弱而导致裂纹信号的幅值过于微弱，并利用电容c1、电感l2、电容c2进行滤波，将裂纹信号中的杂波滤除掉，滤波后的裂纹信号利用电阻r4传输至mos管q1上进行再次放大，避免滤波造成的裂纹信号产生较大的损耗， mos管q1放大后的裂纹信号利用二极管d4输出，二极管d4通过将继电器k1启动，进而将重量检测器启动，所述重量检测器启动后，电阻r10将重量信号分两路输出至运放器u4b上，而运放器u4b将两路重量信号进行减法运算，从而输出差值信号，运放器u6b将差值信号进行放大后与重量信号输出至信号处理电路，所述信号处理电路包括判断器和计算器，所述判断器利用三极管q3来进行接收，三极管q3对差值信号进行判断，当三极管q3不能被差值信号导通时，则表明此时差值信号的幅值为正值，即重量传感器u1检测到的重量信号不存在衰减现象，而当三极管q3被差值信号导通时，则表明此时差值信号的幅值为负值，即重量传感器u1检测到的重量信号存在衰减现象，即气瓶中的易燃易爆气体发生了泄漏，此时三极管q3输出高电平，此高电平通过常闭开关s2传输至稳压管d3上，进而通过电阻r17、电容c5和mos管q2加速将气体检测器启动，气体检测器开始检测泄漏的气体的浓度，高电平同时通过二极管d6、电容c6将晶闸管q5导通，晶闸管q5将重量信号传输至运放器u5b和乘法器v1组成的除法器上与标准重量信号进行除法运算，除法器输出泄漏信号，并将泄漏信号输入至运放器u7b上与电阻r30提供的泄漏阈值信号进行比较，运放器u7b将稳压管d5导通，则当泄漏信号的幅值低于泄漏阈值信号的幅值，表明此气瓶不能再进行存放易燃易爆气体，则稳压管d5输出提醒信号，此提醒信号经mos管q4进行跟随后通过信号传输模块传输至控
制中心，提醒工作人员此气瓶内的易燃易爆气体需要更换存放容器，发生泄漏的气瓶需要进行降级或者弃用处理，进而保证了气瓶在存放易燃易爆气体的安全性。
22.本发明实现了以下效果：（1）通过在信号检测电路中设置裂纹检测器来检测气瓶是否出现了裂纹，并启动重量检测器对重量信号进行减法运算，即检测气瓶内存放的易燃易爆气体是否发生了泄漏，并利用设置在信号处理电路中的判断器和计算器，对气瓶泄漏的重量进行进一步检测，即检测得知气瓶是否还能存放易燃易爆气体，实现对存放易燃易爆气体的气瓶进行有效和及时的监测，避免现有技术只对泄漏的易燃易爆气体进行检测，而无法避免易燃易爆气体再次发生泄漏的问题出现；（2）在信号处理电路中设置判断器，进而得出气瓶是否发生了泄漏，并在发生泄漏的同时，利用电阻r17、电容c5和mos管q2加速将气体检测器启动，气体检测器开始检测泄漏的气体的浓度，以实现对泄漏的气体进行快速的检测；（3）在信号处理电路中设置计算器进行计算，进而得出气瓶泄漏信号，并将泄漏信号与泄漏阈值信号进行比较，得出气瓶的具体情况，即判断出气瓶是否还适合存放易燃易爆气体，并在判断出气瓶不适合存放易燃易爆气体时，输出提醒信号，提醒工作人员，此气瓶内的易燃易爆气体需要更换存放容器，发生泄漏的气瓶需要进行降级或者弃用处理，实现对气瓶有效和及时的管理，进而保证了气瓶在存放易燃易爆气体的安全性。