專利名稱:一種鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及鍋爐運(yùn)行安全監(jiān)測技術(shù),特別是一種基于計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的用來實(shí)時(shí)記載鍋爐運(yùn)行狀態(tài),并可實(shí)時(shí)將鍋爐運(yùn)行參數(shù)及報(bào)警信號實(shí)時(shí)向安檢部門、鍋爐維護(hù)單位及個(gè)人遠(yuǎn)傳的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀。
背景技術(shù):
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鍋爐的使用日益增加,至2006年底,我國在用鍋爐總臺(tái)數(shù)已達(dá)3萬臺(tái),成為國民生產(chǎn)和人們生活中必不可少的工業(yè)設(shè)備,2007年我國煤炭產(chǎn)量的85%用于鍋爐燃料。由于鍋爐運(yùn)行過程中承受一定的溫度和壓力,加上遭受介質(zhì)的侵蝕和飛灰的磨損,而且又經(jīng)常處在啟動(dòng)、停爐及負(fù)荷頻繁波動(dòng)情況下工作,如果使用管理不當(dāng),如污垢沉淀、缺水、超壓、超溫、爆管等會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重的還會(huì)造成重大的人身傷亡事故。更重要的是造成事故的這些隱患在鍋爐的運(yùn)行過程中人工難以檢測,重大事故發(fā)生后,很難以查明事故原因,所以必須設(shè)計(jì)一種具有但不限于類似飛行器黑匣子作用的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,既能實(shí)時(shí)記載、顯示和向政府安全監(jiān)督管理部門乃至鍋爐使用、維護(hù)企業(yè)發(fā)送鍋爐運(yùn)行安全信息,還能發(fā)送安全監(jiān)督許可狀態(tài)等鍋爐屬性信息,甚至能通過GPRS手機(jī)短信即時(shí)自動(dòng)完成發(fā)送報(bào)警信息,使有關(guān)部門不僅能及時(shí)采取預(yù)防措施, 排除、杜絕鍋爐帶病運(yùn)行,預(yù)防事故的發(fā)生,達(dá)到節(jié)能安全環(huán)保的目的,保證鍋爐節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,還能有助于事故后查明原因。據(jù)檢索,《河南石油》期刊2005年19卷第4期公布了一種“基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的注汽鍋爐遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)”,《電子技術(shù)(上海)》期刊2004年31卷第7期公開了一種“基于GPRS 技術(shù)的智能化鍋爐安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”。但這些系統(tǒng)只不過是一般意義上的基于互聯(lián)網(wǎng)和 GPRS技術(shù)的基于用戶的遠(yuǎn)程監(jiān)控,即通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)直接監(jiān)控鍋爐的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對鍋爐的遙控監(jiān)測。目前還沒一種公知的技術(shù)能夠解決本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。另外,鍋爐的安全運(yùn)行,與鍋爐值班人員的責(zé)任心關(guān)系很大,值班人員擅自離崗是導(dǎo)致許多事故發(fā)生的直接原因,現(xiàn)有技術(shù)尚未揭示怎樣解決這個(gè)問題。鍋爐內(nèi)水的硬度也關(guān)系到鍋爐的運(yùn)行安全和節(jié)能,當(dāng)前還沒有一種能夠和本鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀相適配的能夠在線檢測鍋爐內(nèi)水的硬度的裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的基本任務(wù)是要解決當(dāng)前安全監(jiān)督管理部門對鍋爐運(yùn)行安全缺少有效監(jiān)測手段的技術(shù)難題,提供一種基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通訊技術(shù),尤其是射頻無線值班人員崗位監(jiān)測技術(shù)的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,既能籍此實(shí)時(shí)記載、顯示和向政府安全監(jiān)督管理部門乃至鍋爐使用、維護(hù)企業(yè)發(fā)送鍋爐運(yùn)行安全信息、值班人員崗位監(jiān)測信息,還能發(fā)送安全監(jiān)督許可狀態(tài)等鍋爐屬性信息,甚至能通過GPRS手機(jī)短信即時(shí)自動(dòng)完成發(fā)送報(bào)警信息,使有關(guān)部門不僅能及時(shí)采取預(yù)防措施,排除、杜絕鍋爐帶病運(yùn)行,預(yù)防事故的發(fā)生,達(dá)到節(jié)能安全環(huán)保的目的,保證鍋爐節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,還能有助于事故后查明原因。[0007]本實(shí)用新型的進(jìn)一步的任務(wù)是要解決鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀可在線檢測、發(fā)送鍋爐內(nèi)水硬度的難題。本實(shí)用新型的基本技術(shù)方案是鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,包括嵌入式微處理器、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,三者通過存儲(chǔ)控制電路相連,微處理器上還連接有實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、通訊控制電路及數(shù)據(jù)濾波與采集電路,通訊控制電路上連接有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊接口、網(wǎng)絡(luò)通訊接口,數(shù)據(jù)濾波與采集電路上設(shè)有多路模擬信號濾波采集電路和開關(guān)信號濾波采集電路,其特征在于在所述程序控制器內(nèi)設(shè)有控制微處理器實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警及通訊的程序控制模塊,與微處理器固定相連設(shè)有與特定的鍋爐對應(yīng)的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置,與實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置對應(yīng)設(shè)有射頻連接的佩戴在值班人員身上的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置,所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為內(nèi)設(shè)有存儲(chǔ)鍋爐屬性參數(shù)的屬性參數(shù)模塊、記載鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)記載模塊、設(shè)定鍋爐運(yùn)行監(jiān)測及報(bào)警控制參數(shù)的監(jiān)測報(bào)警模塊,以及值班人員在崗或離崗記錄信息模塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。更具體的方案包括每個(gè)所述射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置配有至少一個(gè)所述射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置,每個(gè)射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置內(nèi)置有唯一的身份識(shí)別編碼。在通訊控制電路上連接有GPRS短信息通知發(fā)送裝置,用以實(shí)時(shí)通知值班人員和/ 或其上級管理人員通過移動(dòng)電話接收的讓值班人員堅(jiān)守工作崗位。在通訊控制電路上還連接有實(shí)時(shí)督促值班人員堅(jiān)守工作崗位的語音通知裝置。在所述模擬信號濾波采集電路上連接有模擬信號光電隔離電路,在所述開關(guān)信號濾波采集電路上連接有開關(guān)信號光電隔離電路。所述模擬信號光電隔離電路和開關(guān)信號光電隔離電路上連接有水質(zhì)硬度監(jiān)測裝置。在所述模擬信號光電隔離電路上連接有用以檢測鍋爐火力、蒸汽溫度、蒸汽壓力、 蒸汽流量以及煙氣溫度、燃料消耗、送風(fēng)溫度、給水溫度及其壓力的傳感變送電路。所述水質(zhì)硬度監(jiān)測裝置是一種利用比色分析法測定水中離子濃度的裝置,其包括一透明容器,透明容器的兩側(cè)相對設(shè)有光源和感光傳感器,進(jìn)水口通過級聯(lián)的電磁閥和流量檢測裝置及前置過濾器與鍋爐出水口相連,在試劑加注口上經(jīng)噴嘴連接有比色試劑加注裝置與所述數(shù)據(jù)通訊接口相連,在透明容器的底部設(shè)有電磁攪拌機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀通過互連網(wǎng)、GPRS手機(jī)短信以及射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測技術(shù)與安全監(jiān)督管理部門、鍋爐安裝、維護(hù)企業(yè)可以建立實(shí)時(shí)通訊、監(jiān)測關(guān)系,不僅可實(shí)時(shí)記載、顯示并向政府安全監(jiān)督管理部門乃至鍋爐安裝、維護(hù)企業(yè)發(fā)送鍋爐運(yùn)行安全信息、安全監(jiān)督許可狀態(tài)、故障信息、鍋爐屬性信息、鍋爐值班人員在崗或脫崗信息,甚至還能通過GPRS和手機(jī)短信即時(shí)自動(dòng)完成發(fā)送報(bào)警和讓鍋爐值班人員復(fù)崗信息, 使有關(guān)部門不僅能及時(shí)采取預(yù)防措施,排除、杜絕鍋爐帶病運(yùn)行,預(yù)防事故的發(fā)生,達(dá)到節(jié)能安全環(huán)保的目的,保證鍋爐節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,還能有助于事故后查明原因。由于本鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀解決了實(shí)時(shí)在線檢測、發(fā)送鍋爐內(nèi)水硬度的檢測難題,從而克服了鍋爐內(nèi)水硬度無法實(shí)時(shí)檢測的盲區(qū),可有效防止本鍋爐水垢過多所帶來的危險(xiǎn),改善鍋爐的節(jié)能效果。
圖1是本實(shí)用新型鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本實(shí)用新型中水質(zhì)硬度監(jiān)測裝置的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,如圖1、2所示,包括嵌入式微處理器1、程序存儲(chǔ)器10 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3,三者通過存儲(chǔ)控制電路2相連,微處理器1上還連接有實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路6、通訊控制電路4及數(shù)據(jù)濾波與采集電路7,通訊控制電路4上連接有互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊接口 51、 網(wǎng)絡(luò)通訊接口 52,數(shù)據(jù)濾波與采集電路7上設(shè)有多路模擬信號濾波采集電路71和開關(guān)信號濾波采集電路72。在程序控制器10內(nèi)設(shè)有控制微處理器1實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警及通訊的程序控制模塊 101,與微處理器1固定相連設(shè)有與特定的鍋爐對應(yīng)的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置14 (圖1中設(shè)有一個(gè)),與實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置14對應(yīng)設(shè)有多個(gè)射頻連接的佩戴在值班人員身上的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置15,每個(gè)射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置內(nèi)置有唯一的身份識(shí)別編碼。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3內(nèi)固化有存儲(chǔ)鍋爐屬性參數(shù)的屬性參數(shù)模塊31、記載鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)記載模塊32、設(shè)定鍋爐運(yùn)行監(jiān)測及報(bào)警控制參數(shù)的監(jiān)測報(bào)警模塊33,以及值班人員在崗或離崗記錄信息模塊34的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。在通訊控制電路4上連接有GPRS短信息通知發(fā)送裝置53,用以實(shí)時(shí)通知值班人員和/或其上級管理人員通過移動(dòng)電話接收的讓值班人員堅(jiān)守工作崗位。在通訊控制電路4 上還連接有實(shí)時(shí)督促值班人員堅(jiān)守工作崗位的語音通知裝置。在模擬信號濾波采集電路71上連接有模擬信號光電隔離電路8,在開關(guān)信號濾波采集電路72上連接有開關(guān)信號光電隔離電路9。模擬信號光電隔離電路8和開關(guān)信號光電隔離電路9上連接有水質(zhì)硬度監(jiān)測裝置 11。在模擬信號光電隔離電路8上連接有用以檢測鍋爐火力、蒸汽溫度、蒸汽壓力、蒸汽流量以及煙氣溫度、燃料消耗、送風(fēng)溫度、給水溫度及其壓力的傳感變送電路5。數(shù)據(jù)通訊接口 51包括但不限于USB接口、RS232接口、RS485接口、RS422接。網(wǎng)絡(luò)通訊接口 52為hternet接口和/或局域網(wǎng)接口。屬性參數(shù)模塊31內(nèi)固化存儲(chǔ)的信息包括但不限于鍋爐使用證號、注冊代碼、內(nèi)部編號、鍋爐名稱、鍋爐型號、制造單位、制造日期、額定蒸發(fā)量、額定壓力、額定溫度、使用壓力、使用溫度、是否有省煤器、是否有冷凝水回收、是否有空氣預(yù)熱器、下次外部檢驗(yàn)日期、下次水壓試驗(yàn)日期、使用單位、單位地址、郵政編碼、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、短信更改管理人員電話號碼、APN名、控制中心IP地址、管理人員手機(jī)號碼、開關(guān)量對照表、模擬量對照表、 故障短信對照表、蒸氣壓力更正表、蒸氣流量更正表、鍋爐水位更正表、排煙溫度更正表、給水溫度更正表;實(shí)時(shí)記載模塊32內(nèi)設(shè)有運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)庫、故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫及安全指標(biāo)數(shù)據(jù)庫;運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)記載鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行的參數(shù),包括時(shí)間、蒸汽壓力、蒸汽流量、鍋爐水位、排煙溫度、給水溫度、故障參數(shù)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)記載鍋爐故障的參數(shù),包括故障時(shí)間、故障名稱、無故障運(yùn)行時(shí)間;安全指標(biāo)數(shù)據(jù)庫設(shè)定鍋爐安全運(yùn)行及報(bào)警的限制指標(biāo),包括鍋爐允許使用的時(shí)限、燃燒故障停爐次數(shù)、高水位報(bào)警次數(shù)、低水位報(bào)警次數(shù)、極低水位連鎖停爐次數(shù)、排煙溫度超溫報(bào)警次數(shù)。水質(zhì)硬度監(jiān)測裝置11是一種利用比色分析法測定水中離子濃度的裝置,其包括一透明容器12,透明容器12的兩側(cè)相對設(shè)有光源IM和感光傳感器125,進(jìn)水口 121通過級聯(lián)的電磁閥126和流量檢測裝置127及前置過濾器128與鍋爐出水口 1 相連,在試劑加注口 123上經(jīng)噴嘴132連接有比色試劑加注裝置131與數(shù)據(jù)通訊接口相連,在透明容器 12的底部設(shè)有電磁攪拌機(jī)構(gòu)133。在實(shí)時(shí)記載模塊32內(nèi)還設(shè)有與水質(zhì)硬度監(jiān)測關(guān)聯(lián)的實(shí)時(shí)離子濃度記載及安全指標(biāo)模塊。在運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)還存儲(chǔ)有燃燒機(jī)運(yùn)行時(shí)間、點(diǎn)火次數(shù)、小火運(yùn)行時(shí)間、小火運(yùn)行次數(shù)、大火運(yùn)行時(shí)間、大火運(yùn)行次數(shù)、停爐時(shí)間、日用油箱供油泵運(yùn)行時(shí)間、日用油箱供油泵啟停次數(shù)、給水泵運(yùn)行時(shí)間、給水泵起停次數(shù)、連續(xù)給水超過10分鐘次數(shù)、鍋爐水位持續(xù)高水位時(shí)間、鍋爐水位持續(xù)低水位時(shí)間參數(shù)。本實(shí)用新型所要求保護(hù)的重點(diǎn)在于其硬件邏輯電路結(jié)構(gòu),至于具體的電路及元器件選擇則由技術(shù)人員根據(jù)具體需要選配,由此所產(chǎn)生的具體電路產(chǎn)品均應(yīng)在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,包括嵌入式微處理器(1)、程序存儲(chǔ)器(10)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(3),三者通過存儲(chǔ)控制電路(2)相連,微處理器(1)上還連接有實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路(6)、通訊控制電路(4)及數(shù)據(jù)濾波與采集電路(7),通訊控制電路(4)上連接有數(shù)據(jù)通訊接口(51)、 網(wǎng)絡(luò)通訊接口(52),數(shù)據(jù)濾波與采集電路(7)上設(shè)有多路模擬信號濾波采集電路(71)和開關(guān)信號濾波采集電路(72 ),其特征在于在所述程序控制器(10 )內(nèi)設(shè)有控制微處理器(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警及通訊的程序控制模塊(101),與微處理器(1)固定相連設(shè)有與鍋爐對應(yīng)的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置(14),與實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置(14)對應(yīng)設(shè)有射頻連接的佩戴在值班人員身上的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置(15),所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(3) 為內(nèi)設(shè)有存儲(chǔ)鍋爐屬性參數(shù)的屬性參數(shù)模塊(31)、記載鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)記載模塊 (32)、設(shè)定鍋爐運(yùn)行監(jiān)測及報(bào)警控制參數(shù)的監(jiān)測報(bào)警模塊(33),以及值班人員在崗或離崗記錄信息模塊(34)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
2.依照權(quán)利要求1所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,其特征在于每個(gè)所述射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置(14)配有至少一個(gè)所述射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置 (15),每個(gè)射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置內(nèi)置有唯一的身份識(shí)別編碼。
3.依照權(quán)利要求2所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,其特征在于在所述通訊控制電路 (4)上連接有GPRS短信息通知發(fā)送裝置(53),用以實(shí)時(shí)通知值班人員和/或其上級管理人員通過移動(dòng)電話接收的讓值班人員堅(jiān)守工作崗位。
4.依照權(quán)利要求3所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,其特征在于在所述通訊控制電路 (4 )上還連接有實(shí)時(shí)督促值班人員堅(jiān)守工作崗位的語音通知裝置。
5.依照權(quán)利要求3或4所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,其特征在于在所述模擬信號濾波采集電路(71)上連接有模擬信號光電隔離電路(8),在所述開關(guān)信號濾波采集電路 (72)上連接有開關(guān)信號光電隔離電路(9)。
6.依照權(quán)利要求5所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,其特征在于所述模擬信號光電隔離電路(8 )和開關(guān)信號光電隔離電路(9 )上連接有水質(zhì)硬度監(jiān)測裝置(11)。
7.依照權(quán)利要求5所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,其特征在于在所述模擬信號光電隔離電路(8 )上連接有用以檢測鍋爐火力、蒸汽溫度、蒸汽壓力、蒸汽流量以及煙氣溫度、燃料消耗、送風(fēng)溫度、給水溫度及其壓力的傳感變送電路(5 )。
8.依照權(quán)利要求7所述的鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,其特征在于所述水質(zhì)硬度監(jiān)測裝置(11)是一種利用比色分析法測定水中離子濃度的裝置,其包括一透明容器(12),透明容器(12)的兩側(cè)相對設(shè)有光源(124)和感光傳感器(125),進(jìn)水口(121)通過級聯(lián)的電磁閥 (1 )和流量檢測裝置(127)及前置過濾器(1 )與鍋爐出水口( 1 )相連,在試劑加注口 (123)上經(jīng)噴嘴(132)連接有比色試劑加注裝置(131)與所述數(shù)據(jù)通訊接口相連,在透明容器(12)的底部設(shè)有電磁攪拌機(jī)構(gòu)(133)。
專利摘要一種鍋爐運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測記錄儀,在微處理器上連接有通訊控制電路、數(shù)據(jù)濾波與采集電路及與特定的鍋爐對應(yīng)的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置,與實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置對應(yīng)設(shè)有射頻連接的佩戴在值班人員身上的射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位被監(jiān)測裝置。通過互連網(wǎng)、GPRS手機(jī)短信以及射頻無線值班人員實(shí)時(shí)定位監(jiān)測裝置不僅可實(shí)時(shí)記載、顯示并向政府安全監(jiān)督管理部門乃至鍋爐安裝、維護(hù)企業(yè)發(fā)送鍋爐運(yùn)行安全、監(jiān)督、故障、鍋爐屬性、鍋爐值班人員在崗等信息,甚至還能完成報(bào)警和讓鍋爐值班人員復(fù)崗信息,使有關(guān)部門不僅能及時(shí)采取預(yù)防措施,杜絕鍋爐帶病運(yùn)行,預(yù)防事故發(fā)生,保證鍋爐節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,還能有助于事故后查明原因。
文檔編號G01N21/78GK202032556SQ20112004380
公開日2011年11月9日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者上官斌, 劉明康, 葉偉文, 喻文, 張術(shù)寬, 張勝軍, 李茂東, 楊麟, 洪文健, 郭毅剛, 黎華 申請人:廣州市特種承壓設(shè)備檢測研究院, 廣州市銀光電子工業(yè)有限公司