应用于危化品智能装卸车的安全联锁控制器的制作方法

1.本发明涉及安全工程技术与信息技术领域，具体地涉及一种应用于危化品智能装卸车的安全联锁控制器。


背景技术：

2.危险化学品道路运输全过程的监管越来越重视，《关于加强危险化学品道路运输全过程信息化监管工作的通知》提出要加快装卸作业本质安全化进程，加快提升危险化学品道路运输安全现代化治理能力，坚决遏制道路运输安全事故发生，要求针对可燃液体、液化烃类危险化学品在装卸环节安全风险进行监测预警和综合研判，相关数据接入安全生产风险监测预警系统。
3.但是，目前市场上只是针对某个功能开发某款产品，导致与危化品装卸过程相关的控制设备多、现场设备布置分散且占用空间大等问题，进而导致数据采集过程复杂，管理人员不能及时获知现场设备使用情况，导致管理难度增大，联锁可靠性下降。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种应用于危化品智能装卸车的安全联锁控制器。
5.本发明技术方案如下：
6.一种应用于危化品智能装卸车的安全联锁控制器，包括：
7.用于采集人体静电检测信号和车体静电检测信号的静电联锁控制模块；用于采集罐车液位检测信号的溢油连锁控制模块；
8.用于采集鹤管归位状态检测信号的鹤管归位联锁控制模块；
9.用于采集鹤管连接状态检测信号的鹤管连接联锁控制模块；
10.用于采集可燃气体浓度检测信号的可燃气体泄露联锁控制模块；
11.用于采集钥匙插位状态检测信号的钥匙管理联锁控制模块；
12.用于采集油气回收检测信号的油气回收监测联锁控制模块；
13.以及，联锁主控模块，与装车切断阀和卸车切断阀连接，用于根据上述各联锁控制模块采集的信号判断装卸车设备的工作状态，当装卸车设备工作状态异常时停止装卸车作业。
14.优选地，所述安全联锁控制器连接有：人体静电释放装置；
15.所述人体静电释放装置采用可供操作人员接触以消除静电的触摸球，用于在充装/卸车作业前输出人体静电检测信号。
16.优选地，所述安全联锁控制器还连接有：车体静电释放装置；
17.所述车体静电释放装置采用静电接地夹将罐车车体可靠接地以释放静电，并向所述安全联锁控制器发送车体静电检测信号。
18.优选地，所述安全联锁控制器还连接有：溢油开关；
19.所述溢油开关用于实时检测罐车油品液位，并向所述安全联锁控制器发送罐车液位检测信号。
20.优选地，所述安全联锁控制器还连接有：鹤管归位器；
21.所述鹤管归位器用于实时检测底部装车鹤管的位置，并向所述安全联锁控制器发送鹤管归位状态检测信号。
22.优选地，所述安全联锁控制器还连接有：鹤管连接检测器；
23.所述鹤管连接检测器用于实时检测底部装车鹤管与罐车的连接状态，并向所述安全联锁控制器发送鹤管连接状态检测信号。
24.优选地，所述安全联锁控制器还连接有：可燃气体探测器；
25.所述可燃气体探测器用于实时检测现场可燃气体的浓度，并向所述安全联锁控制器发送可燃气体浓度检测信号。
26.优选地，所述安全联锁控制器还连接有：钥匙管理器；
27.所述钥匙管理器用于实时检测罐车钥匙的插位状态，并向所述安全联锁控制器发送钥匙插位状态检测信号。
28.优选地，所述安全联锁控制器还连接有：油气流量监测仪；
29.所述油气流量监测仪包括处理器、流量开关和防溢流探杆，其中，所述流量开关用于检测气相鹤管内是否有油气流量，所述防溢流探杆用于检测气相鹤管内是否有液体，所述处理器向所述安全联锁控制器发送油气回收检测信号。
30.优选地，所述安全联锁控制器还设置有：用于提示装卸车异常的声/光/语音报警装置。
31.根据上述技术方案，安全联锁控制器将静电联锁、溢油联锁、钥匙管理联锁、鹤管安全联锁、可燃气报警联锁以及油气流量监测联锁等多种联锁机制集成在一起，提高了系统的集成度，减少了冗余组件，从而减少了设备占地面积，同时，安全联锁控制器根据检测到的各联锁设备的工作状态信号进行联锁判断，当联锁设备的工作状态异常时，输出联锁保护信号供定量装车系统控制装卸车作业，能够有效防止因静电、溢油、鹤管断裂或脱落、可燃气体泄漏、回气受阻等引发的安全事故，提高了联锁可靠性，保障危化品装卸车安全作业。
附图说明
32.图1是安全联锁控制器的结构示意图；
33.图2是危化品智能装卸车联锁控制系统的结构示意图；
34.图3是联锁控制系统实现安全联锁自动装车的操作流程图。
具体实施方式
35.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
36.危化品装卸车装置一般包括与罐车对接的鹤管、用于储存危化品流体的储罐、用于将危化品流体从罐车导至储罐或将危化品流体从储罐导至罐车的导管组件、用于控制该导管组件导通或关闭以完成充装和卸车作业的阀门组件，以及，用于控制阀门组件中的各
阀门开启或关闭的控制组件，其中，将罐车中的危化品流体导送至储罐为卸车工序，反之，将储罐中的流体导送至罐车为充装工序，危化品装卸车装置通常将这两种工序集成为一体，大大节省了装置的场地空间，方便管理。
37.为解决危化品装卸车现场控制设备多、布置分散且占用空间大等问题，同时提高装卸设备的联锁可靠性和安全性，本发明提供了一种应用于危化品智能装卸车的安全联锁控制器。
38.如图1所示，本发明实施例提供的安全联锁控制器包括：
39.用于采集人体静电检测信号和车体静电检测信号的静电联锁控制模块；用于采集罐车液位检测信号的溢油连锁控制模块；
40.用于采集鹤管归位状态检测信号的鹤管归位联锁控制模块；
41.用于采集鹤管连接状态检测信号的鹤管连接联锁控制模块；
42.用于采集可燃气体浓度检测信号的可燃气体泄露联锁控制模块；
43.用于采集钥匙插位状态检测信号的钥匙管理联锁控制模块；
44.用于采集油气回收检测信号的油气回收监测联锁控制模块；
45.以及，联锁主控模块，与装车切断阀和卸车切断阀连接，用于根据上述各联锁控制模块采集的信号判断装卸车设备的工作状态，当装卸车设备工作状态异常时停止装卸车作业。
46.该安全联锁控制器通过实时检测各联锁设备的工作状态，并在联锁设备工作异常时输出联锁保护信号，触发联锁保护机制，使得定量装车系统根据所述联锁保护信号控制危化品充装/卸车作业。
47.具体地，如图2所示，本发明实施例提供的安全联锁控制器连接有：人体静电释放装置。其中，所述人体静电释放装置采用可供操作人员接触以消除静电的触摸球，用于在充装/卸车作业前输出人体静电检测信号，所述安全联锁控制器根据所述人体静电检测信号判断人体静电是否消除。根据一个优选的实施方式，该人体静电消除装置采用静电亚导体材料制成的静电释放触摸球，操作人员在充装/卸车前触摸该触摸球几秒钟即能够安全释放静电。
48.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：车体静电消除装置。所述车体静电释放装置采用静电接地夹将罐车车体可靠接地以释放静电，并向所述安全联锁控制器发送车体静电检测信号。具体地，所述车体静电释放装置根据接地回路电阻判断车体接地情况，当接地回路电阻超标时进行声/光/语音报警，并向所述安全联锁控制器发送静电接地异常信号。
49.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：溢油开关。所述溢油开关用于实时检测罐车油品液位，并向所述安全联锁控制器发送罐车液位检测信号。当罐车油品液位达到预设液位值时溢油开关进行声/光/语音报警。
50.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：鹤管归位器。所述鹤管归位器用于实时检测底部装车鹤管的位置，并向所述安全联锁控制器发送鹤管归位状态检测信号。根据一个具体的实施方式，鹤管归位器通过设置于气相鹤管接头/液相鹤管接头中心的微动开关检测鹤管的位置信号，当底部装车
鹤管未正确归位时鹤管归位器进行声/光/语音报警。
51.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：鹤管连接检测器。所述鹤管连接检测器用于实时检测底部装车鹤管与罐车的连接状态，并向所述安全联锁控制器发送鹤管连接状态检测信号。当底部装车鹤管与罐车处于非正常连接状态时鹤管连接检测器进行声/光/语音报警。
52.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：可燃气体探测器。所述可燃气体探测器用于实时检测现场可燃气体的浓度，并向所述安全联锁控制器发送可燃气体浓度检测信号。当现场可燃气体的浓度高于预设值时可燃气体探测器进行声/光/语音报警。
53.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：钥匙管理器。所述钥匙管理器用于实时检测罐车钥匙的插位状态，并向所述安全联锁控制器发送钥匙插位状态检测信号。当罐车钥匙插位异常时钥匙管理器进行声/光/语音报警。
54.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：油气流量监测仪。所述油气流量监测仪包括处理器、流量开关和防溢流探杆，其中，所述流量开关用于检测气相鹤管内是否有油气流量，所述防溢流探杆用于检测气相鹤管内是否有液体，所述处理器向所述安全联锁控制器发送油气回收检测信号。当判断气相鹤管内的油气流量数据异常和/或液位超标时，油气流量监测仪报警。
55.根据一个具体的实施方式，所述油气流量监测仪中的处理器、流量开关和防溢流探杆为防爆结构设计。例如，防溢流探杆的型号为et-op-b；处理器的型号为et-glc；流量开关的型号为et-fcs。在本发明方案中，装卸车过程中通过流量开关监测是否存在气体流量来判断油气回收管路是否畅通，准确性高，同时，该监测仪设备只需安装一套在发油平台上，即可对所有罐车进行监测，无需改装罐车，安装简便，安装成本低。
56.在实际应用中，底部装车作业时由于罐车车体完全密封，液面从罐底部抬升，挤压罐内油气，管内油气在压力的作用下通过罐车上的油气回收阀和油气回收接头进入油气回收鹤管中，并最终进入现场的油气回收罐中进行油气回收；如若油气回收管路畅通，油气在预定的时间内经过安装在油气回收鹤管中的流量开关，流量开关监测到有油气通过，继续正常装车作业；如若在时间继电器延时期间，流量开关未监测到有气体流量通过，则油气流量监测仪的处理器判断油气回收管路不畅通，进行声/光/语音报警，并向安全联锁控制器输出油气回收异常信号，定量装车系统进而通过安全联锁控制器输出的联锁保护信号关闭电液阀门并关闭输出泵，暂停装车作业，现场工作人员根据油气流量监测仪的报警提示进行检查，排除问题后继续装车作业。
57.在装车作业过程中，如若出现罐车内部介质过多溢出，而罐车内部的防溢流探杆未及时输出溢流信号，则介质会通过油气回收管道进入油气回收鹤管内，此时预装在油气回收鹤管上的防溢流探杆监测到有介质溢出，即刻输出溢流信号给油气流量监测仪的处理器，处理器再将溢流信号发送给安全联锁控制器，紧急关闭阀门并关闭输出泵，暂停装车作业，起到了二次保护的作用。
58.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：溜车报警器。在充装/卸车作业过程中，所述溜车报警器用于检测罐车位
移时输出报警信号，进行声/光/语音报警，并向所述安全联锁控制器发送溜车信号。
59.进一步地，本发明实施例提供的安全联锁控制器还连接有：防爆挡车器，其用于根据装车过程实现自动落闸及抬闸。
60.基于上述实施例的内容，作为一个可选的实施例，本发明实施例还通过与所述安全联锁控制器和所述定量装车系统连接的危化品监管云平台储存危化品充装/卸车作业过程中的联锁报警信息和处理信息。
61.根据上述实施例的内容，如图3所示，本发明实施例提供的所述联锁控制系统实现安全联锁自动装车的操作步骤如下：
62.第一步、将罐车停在装车鹤位，操作人员接触静电释放触摸球，消除人体静电；
63.第二步、将罐车钥匙插入钥匙管理器的对应槽位后关闭钥匙管理器门；
64.第三步、将静电接地夹、溢油开关、鹤管归位器、鹤管连接检测器、可燃气体探测器、油气流量监测仪、溜车报警器及防爆挡车器等各种联锁设备安装到位；
65.第四步、安全联锁控制器检测设备工作信号正常后，定量装车系统向防爆挡车器发布落闸指令，然后开阀启泵启动装车作业；
66.第五步、装车过程中安全联锁控制器实时监控各联锁设备的工作状态，一旦有异常，现场故障设备报警，并立即自动停止装车作业；
67.第六步、装车完成后，拆除静电接地夹、溢油开关、鹤管、可燃气体探测器、油气流量监测仪及溜车报警器等设备，安全联锁控制器检测到各设备拆卸正常后解除联锁，自动打开钥匙管理器，供操作人员取下罐车钥匙，并抬起防爆挡车器的道闸，以便操作人员开车离开装车鹤位。
68.本发明实施例的联锁控制系统是依托电子设备实现的，该危化品智能装卸车联锁控制系统的硬件架构包括：微控制单元mcu(arm cortex-m3)及外部控制单元，通过该微控制单元mcu管理防溢流信号(信号继电器输出，常开常闭可选择)，人体静电信号和车体静电信号(信号继电器输出，常开常闭可选择)、防爆挡车器信号(信号继电器输出，常开常闭可选择)；钥匙管理信号(开关量输入，常开常闭可设置)；回气检测信号；气相鹤管连接状态信号(开关量输入，常开常闭可设置)；气相鹤管归位信号(开关量输入，常开常闭可设置)；溜车信号(开关量输入，常开常闭可设置)，实现对外部设备的联锁控制。
69.与现有技术相比，本发明提供的安全联锁控制器的有益效果是：
70.(1)操作人员未安全释放静电前禁止启动装车作业，有效避免了安全事故产生后因静电导致爆炸的情况；
71.(2)在装卸车过程中，利用溢油开关自动判断是否溢油、利用鹤管归位器自动判断底部装车鹤管是否正确归位、利用鹤管连接检测器自动判断底部装车鹤管与罐车是否正常连接、利用可燃气体探测器用于判断现场可燃气体是否泄漏、利用钥匙管理器自动判断罐车钥匙是否插入槽位、利用油气流量监测仪判断油气回收管路是否堵塞，以及，利用溜车报警器自动判断罐车是否溜车，一旦出现异常情况，立刻启动声/光/语音报警，同时将异常信号输出到定量装车系统或其它自控系统，与定量装车控制仪的装卸车阀门、泵实现联锁，切断装车管线，停止装车；
72.(3)安全联锁控制器的集成度高，功能完备，方便现场设备管理及维护。
73.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本
发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。