一種基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括電源模塊、液位變送器模塊、采集儀、ZigBee無線發(fā)射模塊、ZigBee無線接收模塊和計算機，所述電源模塊采用鋰電池，給所述液位變送器模塊和采集儀供電；所述液位變送器模塊為投入式液位變送器，與雙層罐的夾層連通，并與所述采集儀電連接；所述ZigBee無線發(fā)射模塊與所述采集儀電連接；所述ZigBee無線接收模塊與所述ZigBee無線發(fā)射模塊無線連接；所述計算機與所述ZigBee無線接收模塊電連接。該系統(tǒng)安裝操作簡便、維護方便，并能實時監(jiān)測雙層罐的滲泄漏情況。
【專利說明】
一種基于Z i gBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及液媒監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家對社會經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的日趨重視，特別是于2013年3月I日起實施的國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》GB50156-2012中明確建議加油站使用雙層油罐，這項規(guī)定使雙層罐在我國加油站的廣泛應(yīng)用成為一種必然。我國人口總數(shù)約70%的人飲用地下水，90 %的地下水都遭受到不同程度的污染，其中60 %的地下水污染嚴(yán)重，工業(yè)生產(chǎn)使用的石、化液體是地下水被污染的重要污染源。長期以來，埋地油罐的油品滲泄漏問題一直存在。油品一旦發(fā)生滲泄漏，不僅會造成經(jīng)濟損失，更重要的是會對油罐周圍環(huán)境(水、土壤等)產(chǎn)生污染和破壞。在早期的加油站里，油罐只有單層罐，往往在發(fā)現(xiàn)滲泄漏時，油品已經(jīng)進入外界環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和人們環(huán)保意識的提升，使得雙層罐得以重視，油罐的滲泄漏監(jiān)測技術(shù)也有了進步與發(fā)展。
[0003]在早期的油罐滲泄漏監(jiān)測系統(tǒng)中，往往會出現(xiàn)誤報，延遲報警甚至是無法監(jiān)測滲泄漏的缺陷。雖然現(xiàn)在各國所利用的監(jiān)測雙層罐滲泄漏的方法很多，但對本身監(jiān)測設(shè)備要求過高，不利于在我國大范圍的推廣，因此有必要針對我國目前加油站雙層罐的實際應(yīng)用情況和所使用的雙層罐類型，選擇一種簡單可靠方便使用的監(jiān)測滲泄漏的設(shè)備和方法，來滿足我國要求的標(biāo)準(zhǔn)；而現(xiàn)在大部分工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)一般采用工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線，這兩種方式都具有布線麻煩、接線復(fù)雜、維護困難、成本高等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝操作簡便、維護方便，并能實時監(jiān)測雙層罐的滲泄漏情況。
[0005]一種基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括電源模塊、液位變送器模塊、采集儀、ZigBee無線發(fā)射模塊、ZigBee無線接收模塊和計算機，其中:
[0006]所述電源模塊采用鋰電池，給所述液位變送器模塊和采集儀供電；
[0007]所述液位變送器模塊為投入式液位變送器，與雙層罐的夾層連通，并與所述采集儀電連接；
[0008]所述ZigBee無線發(fā)射模塊與所述采集儀電連接；
[0009]所述ZigBee無線接收模塊與所述ZigBee無線發(fā)射模塊無線連接；
[00?0]所述計算機與所述ZigBee無線接收模塊電連接。
[0011]所述液位變送器模塊的外殼采用聚四氯乙烯材料。
[0012]所述雙層罐夾層中的液媒采用鹵水。
[00?3]所述ZigBee無線發(fā)射模塊和ZigBee無線接收模塊采用2.4GHz頻段進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0014]所述電源模塊設(shè)置有升壓電路和基準(zhǔn)源電路自檢測電池電壓。
[0015]所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括進行水位報警和檢查的液位報警器，該液位報警器采用電纜式或浮球式液位報警器。
[0016]由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，該系統(tǒng)安裝操作簡便、維護方便，并能實時監(jiān)測雙層罐的滲泄漏情況。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0018]圖1為本實用新型實施例所提供基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型所舉實例中高水位或無水時內(nèi)罐破損的示意圖；
[0020]圖3為本實用新型所舉實例中低水位時外罐破損的示意圖；
[0021]圖4為本實用新型所舉實例中高水位、外壓大于夾層內(nèi)壓時外罐破損的示意圖；
[0022]圖5為本實用新型所舉實例中高水位、外壓小于夾層內(nèi)壓時外罐破損的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0024]ZigBee(紫蜂)技術(shù)是一種新型的低功率、低成本、近距離的無線通訊技術(shù)，是實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的理想解決方案，因此具有巨大的科學(xué)意義和應(yīng)用前景，本實用新型就是基于上述ZigBee技術(shù)實現(xiàn)對雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測。下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施例作進一步地詳細描述，如圖1所示為本實用新型所提供基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述系統(tǒng)包括電源模塊、液位變送器模塊、采集儀、ZigBee無線發(fā)射模塊、ZigBee無線接收模塊和計算機，其中:
[0025]所述電源模塊采用鋰電池，給所述液位變送器模塊和采集儀供電；
[0026]所述液位變送器模塊為投入式液位變送器，與雙層罐的夾層連通，并與所述采集儀電連接;當(dāng)雙層罐出現(xiàn)滲泄漏時，液位變送器模塊可檢測雙層罐夾層的液媒的液位，并由采集儀采集測得的液位數(shù)據(jù)；
?0027] 所述ZigBee無線發(fā)射模塊與所述采集儀電連接;該ZigBee無線發(fā)射模塊發(fā)送所述采集儀采集到的液位數(shù)據(jù)；
[0028]所述ZigBee無線接收模塊與所述ZigBee無線發(fā)射模塊無線連接;ZigBee無線接收模塊接收所述ZigBee無線發(fā)射模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機；
[0029]所述計算機與所述ZigBee無線接收模塊電連接;該計算機根據(jù)預(yù)設(shè)的程序進行處理，當(dāng)監(jiān)測到液位變化達到預(yù)設(shè)的某一閾值時，將觸動液位報警器，并在計算機上顯示，從而達到實時監(jiān)測雙層罐滲泄漏的目的。
[0030]具體實現(xiàn)中，該液位變送器模塊的外殼采用聚四氯乙烯材料。
[0031]所述雙層罐夾層中的液媒采用鹵水(氯化鈣水溶液)，因為鹵水具有不可壓縮性和較低的熱膨脹系數(shù)，所以本系統(tǒng)不易受到壓力、溫度等外界環(huán)境變化的影響，并且僅依靠液體自身的靜壓力實現(xiàn)監(jiān)測，不需要額外的動力源。
[0032]另外，上述ZigBee無線發(fā)射模塊和ZigBee無線接收模塊之間，以及ZigBee無線接收模塊和計算機之間均可以采用2.4GHz頻段進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0033]考慮到電池電壓隨使用時間延長而成下降趨勢，在所述電源模塊還設(shè)有升壓電路和基準(zhǔn)源電路自檢測電池電壓，以保證各模塊的電源電壓要求。
[0034]具體實現(xiàn)中，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括進行水位報警和檢查的液位報警器，該液位報警器采用電纜式或浮球式液位報警器。
[0035]上述監(jiān)測系統(tǒng)中還可以安裝防爆燈，設(shè)置接地裝置，以起到防爆、防雷、防靜電的作用。
[0036]下面結(jié)合附圖并通過具體實施例對上述監(jiān)測系統(tǒng)的具體工作過程進行詳細說明:
[0037]首先，先把內(nèi)徑Φ45πιπι左右的鋼管(不同高度打上若干小孔，以便液體通暢進入管內(nèi))固定于液體中，然后將液位變送器放入鋼管中，將液位變送器的安裝方向置為垂直，并遠離液體出入口及攪拌器。如果安裝環(huán)境有較大振動，可以在液位變送器上纏繞鋼絲，以免拉斷電纜線。
[0038]該液位變送器可檢測雙層罐夾層的液媒(齒水)的液位，采集儀采集測得的液位數(shù)據(jù)，通過ZigBee無線發(fā)射模塊發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0039]ZigBee無線接收模塊接收所發(fā)送的數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機；
[0040]計算機再根據(jù)預(yù)設(shè)的程序進行處理，當(dāng)液位變化達到預(yù)設(shè)的某一閾值時，將觸動液位報警器，并在計算機上顯示，從而達到實時監(jiān)測雙層罐滲泄漏的目的。
[0041]具體實現(xiàn)中可能發(fā)生的情況包括:
[0042]I)如圖2所示為本實用新型所舉實例中高水位或無水時內(nèi)罐破損的示意圖，在該情況下:如果雙層罐內(nèi)罐發(fā)生破損，夾在中間層的鹵水會泄漏到中間的油品中，監(jiān)測液罐中的鹵水液位將會降低，當(dāng)達到預(yù)設(shè)的閾值時，就會觸動液位報警器并在計算機上顯示；
[0043]2)如圖3所示為本實用新型所舉實例中低水位時外罐破損的示意圖，在該情況下:如果雙層罐外罐發(fā)生破損，并且破損處處于低水位環(huán)境時，夾在中間層的鹵水會泄漏到外界環(huán)境中，監(jiān)測液罐中的鹵水液位將會降低，當(dāng)達到預(yù)設(shè)的閾值時，就會觸動液位報警器并在計算機上顯示；
[0044]3)如圖4所示為本實用新型所舉實例中高水位、外壓大于夾層內(nèi)壓時外罐破損的示意圖，在該情況下:如果雙層罐外罐發(fā)生破損，當(dāng)破損處處于高水位環(huán)境時，并且油罐周圍的壓力大于油罐夾層鹵水的液壓，那么油罐周圍的水將會進入油罐夾層，使得監(jiān)測液罐中的鹵水液位升高，當(dāng)達到預(yù)設(shè)的閾值時，就會觸動液位報警器并在計算機上顯示；
[0045]4)如圖5所示為本實用新型所舉實例中高水位、外壓小于夾層內(nèi)壓時外罐破損的示意圖，在該情況下:如果雙層罐外罐發(fā)生破損，當(dāng)破損處處于高水位環(huán)境時，并且油罐周圍的壓力小于油罐夾層鹵水的液壓，那么油罐夾層的鹵水將會進入外界環(huán)境，使得監(jiān)測液罐中的鹵水液位降低，當(dāng)達到預(yù)設(shè)的閾值時，就會觸動液位報警器并在計算機上顯示。
[0046]綜上所述，本監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢在于:
[0047]I)當(dāng)監(jiān)測到油罐出現(xiàn)滲泄漏時，油品不會進入外界環(huán)境中，因此不會造成油品的浪費和環(huán)境的污染；
[0048]2)可判斷是外壁破損還是內(nèi)壁破損；
[0049]3)可以實現(xiàn)24小時的實時在線監(jiān)測，可監(jiān)測到油面以上和油面以下的部位，準(zhǔn)確可靠；
[0050]4)由于液體自身的性質(zhì)，使得本系統(tǒng)不易受到大氣壓強、溫度等外界環(huán)境的影響；[0051 ] 5)安裝操作簡便，維護成本低，使用方便；
[0052]6)采用ZigBee傳輸，可實現(xiàn)遠程控制，并可降低成本。ZigBee采用動態(tài)路由的方式自組織網(wǎng)、靈活簡單。
[0053]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種基于ZigBee的雙層罐滲泄漏的液媒監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測系統(tǒng)包括電源模塊、液位變送器模塊、采集儀、ZigBee無線發(fā)射模塊、ZigBee無線接收模塊和計算機，其中: 所述電源模塊采用鋰電池，給所述液位變送器模塊和采集儀供電； 所述液位變送器模塊為投入式液位變送器，與雙層罐的夾層連通，并與所述采集儀電連接； 所述ZigBee無線發(fā)射模塊與所述采集儀電連接； 所述ZigBee無線接收模塊與所述ZigBee無線發(fā)射模塊無線連接； 所述計算機與所述ZigBee無線接收模塊電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于， 所述液位變送器模塊的外殼采用聚四氯乙烯材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于， 所述雙層罐夾層中的液媒采用鹵水。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于， 所述ZigBee無線發(fā)射模塊和ZigBee無線接收模塊采用2.4GHz頻段進行數(shù)據(jù)傳輸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于， 所述電源模塊設(shè)置有升壓電路和基準(zhǔn)源電路自檢測電池電壓。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括進行水位報警和檢查的液位報警器，該液位報警器采用電纜式或浮球式液位報警器。
【文檔編號】G08C17/02GK205642740SQ201620214305
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】代峰燕, 邢爽, 李軍, 陳家慶, 高慶珊, 李冬冬, 鄭霄峰
【申請人】北京石油化工學(xué)院