專利名稱:儲油罐智能綜合測控裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種信息測控裝置,尤其涉及一種能夠實時監(jiān)控儲油罐中原油 采集信息的綜合測控裝置。
背景技術:
石油采集加工行業(yè)中,石油開采出來經(jīng)過脫氣過程后會暫時儲存在儲油罐 中,由于原油總是處于動態(tài)變化中,所以需要工作人員頻繁地檢測其溫度、含 水率、液位、界面等物理參數(shù),而現(xiàn)有的測量技術大都是比較機械的測量方式, 有的還需要爬到罐頂去人工檢測,比較繁瑣,也存在一定的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種實時監(jiān)控原油采集信息、實現(xiàn)檢測 自動化操作的儲油罐智能綜合測控裝置。
為解決上述技術問題,本發(fā)明的技術方案是儲油罐智能綜合測控裝置, 包括為其它元器件提供工作電源的電源模塊,數(shù)據(jù)采集處理模塊,所述數(shù)據(jù)采 集處理模塊電連接步進電機驅動器,所述步進電機驅動器電連接執(zhí)行機構,所 述執(zhí)行機構的電纜末端連接有傳感器裝置,所述執(zhí)行機構帶動所述傳感器裝置 在儲油罐內(nèi)上下運動;所述數(shù)據(jù)采集處理模塊還電連接有工控機。
作為一種改進,所述傳感器裝置包括保護內(nèi)部結構的封裝外殼,所述封裝 外殼上安裝有采集介質中信息參數(shù)的數(shù)據(jù)采集單元,所述封裝外殼內(nèi)還安裝有 數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元,所述封裝外殼的下端設有觸底開關裝置,所述 封裝外殼的上端設有觸頂開關裝置。
作為進一步改進,所述數(shù)據(jù)采集單元包括采集溫度參數(shù)的溫度傳感器和檢 測儲油罐內(nèi)液位、界面、介質中水份含量的短波含水率傳感器。
作為進一步改進,所述數(shù)據(jù)處理單元包括處理數(shù)據(jù)采集單元模擬信號的 A/D轉換模塊和單片機。作為進一步改進,所述執(zhí)行機構包括固定安裝的纜繩收放裝置、及纜繩, 所述傳感器裝置固定于所述纜繩上,所述纜繩包括不銹鋼絲編織的纜繩外層, 所述纜繩外層內(nèi)包裹有導線。
作為更進一步改進,所述纜繩收放裝置包括步進電機,所述步進電機連接 有纜繩繞線輪,所述纜繩繞線輪上均勻纏繞有所述纜繩,所述繞線輪上設有傳 輸信號的旋轉導電裝置。
由于采用了上述技術方案,本發(fā)明的有益效果是利用數(shù)據(jù)采集處理模塊 通過步進電機驅動器控制執(zhí)行機構中的步進電機工作,間接控制傳感器裝置在 儲油罐的介質內(nèi)上下運動,傳感器裝置檢測的信號通過具有信號傳輸功能的執(zhí) 行機構傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集處理模塊中,數(shù)據(jù)采集處理模塊把液位的判斷信號、界 面的判斷信號、每個層面的含水率變化信號、溫度變化信號、觸底信號經(jīng)過處 理后發(fā)送到能夠監(jiān)控信息檢測過程的工控機,并將檢測參數(shù)顯示出來;而且一 臺工控機同時可監(jiān)控數(shù)十個原油儲油罐的信息檢測狀態(tài),提高了儲油罐原油信 息檢測的自動化程度。本發(fā)明適用于石油、化工行業(yè)中儲油罐、分離罐、沉降 罐的測量,能夠同時精確測量儲油罐內(nèi)介質的液位高度、油水界面的位置、罐 底污泥的厚度、每一層面的含水率、溫度、盤庫等多項指標。
圖1是本發(fā)明實施例的結構框圖2是本發(fā)明實施例傳感器裝置的結構示意圖3是本發(fā)明實施例執(zhí)行機構的結構示意圖。
具體實施例方式
如圖l、圖2、圖3所示,儲油罐智能綜合測控裝置,包括為其它元器件提 供工作電源的電源模塊5,及儲存、處理信息的數(shù)據(jù)采集處理模塊,所述電源 模塊5直接連接電連接所述數(shù)據(jù)采集處理模塊4,所述數(shù)據(jù)采集處理模塊4電 連接步進電機驅動器3,所述步進電機驅動器3電連接執(zhí)行機構2,所述執(zhí)行機 構2的電纜末端連接有傳感器裝置1,所述執(zhí)行機構2帶動所述傳感器裝置1 在儲油罐內(nèi)上下運動;所述數(shù)據(jù)采集處理模塊4還電連接有工控機6。
采集原油數(shù)據(jù)參數(shù)的傳感器裝置1包括保護內(nèi)部結構的封裝外殼11,所述 封裝外殼11上安裝有采集介質中信息參數(shù)的數(shù)據(jù)采集單元,所述數(shù)據(jù)采集單元
包括采集溫度參數(shù)的溫度傳感器12和檢測儲油罐內(nèi)液位、界面、介質中水份含 量的短波含水率傳感器13,數(shù)據(jù)采集單元主要完成儲油罐內(nèi)部介質的數(shù)據(jù)參數(shù) 檢測。
所述封裝外殼11內(nèi)還安裝有數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元120,所述數(shù)據(jù) 處理單元包括處理數(shù)據(jù)采集單元模擬信號的A/D轉換模塊15和單片機16, A/D 轉換模塊15將各個傳感器檢測到得模擬數(shù)據(jù)轉換成單片機16能夠識別的數(shù)字 信息,所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元120為RS-232接口,能夠將單片機16初步處理的數(shù) 字信息傳出到所述傳感器裝置1外部。
所述封裝外殼11的下端設有觸底開關裝置,所述封裝外殼的上端設有觸頂 開關裝置,所述觸底開關裝置包括安裝在所述封裝外殼11下部的干簧管17, 所述封裝外殼11外部安裝有滑架18,所述滑架18上固定安裝有與所述干簧管 17對應的磁鐵19。
所述觸頂開關裝置包括安裝在所述封裝外殼上部的干簧管121,所述油罐 的頂端固定安裝有與所述干簧管121對應的磁鐵,觸底開關裝置及觸頂開關裝 置能夠方便地控制傳感器裝置1的工作狀態(tài),傳感器裝置1將檢測溫度、含水 率、液位、污泥、油水界面等物理參數(shù)為一體的組合式多功能檢測裝置,使用 方便,不需要工作人員爬到儲油罐頂部去機械式的測量。
滑架18能夠隨著傳感器裝置1 一起上下移動,當傳感器裝置1降落到儲油 罐的底部的污泥層上時,滑架8停止降落,傳感器裝置l繼續(xù)降落,直到傳感 器裝置1的底部接觸到滑架18的底部,干簧管17進入到到磁鐵19的磁場中, 由于磁場的作用干簧管17動作,傳感器裝置1停止檢測工作;儲油罐的頂端固 定安裝有與所述干簧管121對應的磁鐵,當傳感器裝置1上升到儲油罐的頂部 的接觸到罐頂時,干簧管121進入到磁鐵的磁場中,由于磁場的作用干簧管121 動作,傳感器裝置l停止檢測工作。
能夠帶動所述傳感器裝置1在儲油罐中上下運動,并能夠傳輸采集數(shù)據(jù)的
執(zhí)行機構2包括固定安裝的纜繩收放裝置、及纜繩21,所述傳感器裝置1固定 于所述纜繩21上,所述纜繩21包括不銹鋼絲編織的纜繩外層,所述纜繩外層 內(nèi)包裹有導線;所述纜繩收放裝置包括步進電機22,所述步進電機22連接有 纜繩繞線輪23,所述纜繩繞線輪23上均勻纏繞有所述纜繩21,所述繞線輪23 上設有傳輸信號的旋轉導電裝置24,所述旋轉導電裝置24可以設置為水銀滑 環(huán),能夠傳輸檢測到的信息數(shù)據(jù),纜繩21內(nèi)部設置的導線包括電源線、接地線 和信號線,與RS-232接口連接不僅能夠控制傳感器裝置的運動方向,同時還能 夠傳輸單片機16發(fā)送出來的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)信息通過纜繩21和旋轉導電裝置 24傳輸?shù)狡渌目刂茊卧腥ァ?br>
所述數(shù)據(jù)采集處理模塊4連接所述執(zhí)行機構2,能夠存儲、處理所述傳感 器裝置1檢測到得儲油罐中原油的參數(shù)信息,所述執(zhí)行機構2中的繞線輪23 上均勻纏繞的纜繩21的一端連接旋轉導電裝置24,另一端連接傳感器裝置1 中傳輸信息的RS-232串口 ,通過RS-232串口和纜繩21可以將傳感器裝置檢測 到得各種信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集處理模塊4中,通過數(shù)據(jù)采集處理模塊4將檢測 信息進行處理及存儲。
所述數(shù)據(jù)采集處理模塊4輸出端電連接步進電機驅動器3,以便于控制所 述執(zhí)行機構2中的步進電機22的工作狀態(tài),通過電機的正反轉動來控制執(zhí)行機 構2的繞線輪23的轉動方向,從而控制執(zhí)行機構2中纜繩21的收放,間接控 制傳感器裝置1在儲油罐中的運動方向,以便于得到原油不同液位中各個物理 參數(shù);數(shù)據(jù)采集處理模塊4還設置有報警單元,能夠對液位,污泥、界面等重 要參數(shù)的超標進行報警。
所述數(shù)據(jù)采集處理模塊4輸出端連接有實時顯示采集信息的工控機6,所 述工控機6能夠實時顯示各單元的工作狀態(tài),以及傳感器裝置1檢測到儲油罐 介質的各項參數(shù)信息。
本發(fā)明充分利用先進的技術、工藝和材料,實現(xiàn)了多項參數(shù)指標的測量, 把步進電機運用到油罐液體的測量計量中,既保證了測量的精度,又提高了檢 測設備工作的可靠性。數(shù)據(jù)采集處理模塊設計合理,與HART協(xié)議兼容,并可實
時監(jiān)視測量的全過程,菜單顯示操作方便,方便組網(wǎng)與聯(lián)接;有效地解決了石 化行業(yè)生產(chǎn)管理過程中的許多難題,節(jié)能降耗,大大降低原油生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)帶 來的附加成本,杜絕油罐放水造成的環(huán)境污染,提高外輸原油的質量,具有較 大的社會意義和經(jīng)濟意義。
權利要求
1.儲油罐智能綜合測控裝置,其特征在于包括為其它元器件提供工作電源的電源模塊,數(shù)據(jù)采集處理模塊,所述數(shù)據(jù)采集處理模塊電連接步進電機驅動器,所述步進電機驅動器電連接執(zhí)行機構,所述執(zhí)行機構的電纜末端連接有傳感器裝置,所述執(zhí)行機構帶動所述傳感器裝置在儲油罐內(nèi)上下運動;所述數(shù)據(jù)采集處理模塊還電連接有工控機。
2. 如權利要求1所述的儲油罐智能綜合測控裝置,其特征在于所述傳感 器裝置包括保護內(nèi)部結構的封裝外殼,所述封裝外殼上安裝有采集介質中信息 參數(shù)的數(shù)據(jù)采集單元,所述封裝外殼內(nèi)還安裝有數(shù)據(jù)處理單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元, 所述封裝外殼的下端設有觸底開關裝置,所述封裝外殼的上端設有觸頂開關裝 置。
3. 如權利要求2所述的儲油罐智能綜合測控裝置,其特征在于所述數(shù)據(jù) 采集單元包括采集溫度參數(shù)的溫度傳感器和檢測儲油罐內(nèi)液位、界面、介質中 水份含量的短波含水率傳感器。
4. 如權利要求3所述的儲油罐智能綜合測控裝置,其特征在于所述數(shù)據(jù) 處理單元包括處理數(shù)據(jù)采集單元模擬信號的A/D轉換模塊和單片機。
5. 如權利要求1所述的儲油罐智能綜合測控裝置,其特征在于所述執(zhí)行 機構包括固定安裝的纜繩收放裝置、及纜繩,所述傳感器裝置固定于所述纜繩 上,所述纜繩包括不銹鋼絲編織的纜繩外層,所述纜繩外層內(nèi)包裹有導線。
6. 如權利要求5所述的儲油罐智能綜合測控裝置,其特征在于所述纜繩 收放裝置包括步進電機,所述步進電機連接有纜繩繞線輪,所述纜繩繞線輪上 均勻纏繞有所述纜繩,所述繞線輪上設有傳輸信號的旋轉導電裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲油罐智能綜合測控裝置,包括為其它元器件提供工作電源的電源模塊,數(shù)據(jù)采集處理模塊,所述數(shù)據(jù)采集處理模塊電連接步進電機驅動器,所述步進電機驅動器電連接執(zhí)行機構,所述執(zhí)行機構的電纜末端連接有傳感器裝置,所述執(zhí)行機構帶動所述傳感器裝置在儲油罐內(nèi)上下運動;所述數(shù)據(jù)采集處理模塊還電連接有工控機;本發(fā)明能夠將多個原油儲油罐的液位、油層、油水層、水層、溫度、等物理參數(shù)同時在線顯示出來,提高了儲油罐原油信息檢測的自動化程度。
文檔編號G01D21/02GK101358864SQ200810140240
公開日2009年2月4日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權日2008年9月17日
發(fā)明者莊海濤 申請人:濰坊華光電子儀表有限公司