船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，系統(tǒng)包括取樣裝置、氣體監(jiān)測器、控制裝置和抽氣泵，取樣裝置包括若干個取樣支路，每個取樣支路有一個進氣口，進氣口處設有電磁閥，進氣口通過取樣支路的管道延伸到船舶艙室內(nèi)不同監(jiān)測區(qū)域，取樣裝置有一個出氣口，出氣口與氣體檢測器連接，氣體檢測器一端與控制裝置通過信號線連接，另一端與抽氣泵連接，抽氣泵、取樣排氣口與危險氣體吸收裝置依次連接；每個電磁閥的通斷以及抽氣泵的啟停均由控制裝置進行控制。本發(fā)明還公開了基于上述系統(tǒng)的檢測方法。本發(fā)明通過循環(huán)控制同一個艙室多個取樣支路的通斷，可以連續(xù)監(jiān)測不同區(qū)域的氣體種類和濃度，具有結(jié)構簡單、監(jiān)測準確的優(yōu)點。
【專利說明】
船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及氣體監(jiān)測研究領域，特別涉及一種船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002]在遠洋貨物運輸過程中，特別是化學品船、油船、LNG船、LPG船等船舶，由于貨物儲存時間較長，再加上海上溫度、鹽度、濕度等變化的影響，一些貨物容易發(fā)生一系列的化學或物理變化，一些有毒有害氣體如一氧化碳、硫化物、氮氧化物、氫氣等也隨之產(chǎn)生。若發(fā)生泄漏、碰撞、火災、爆炸等事故，后果無法估量。同樣，艙室中機器設備的運轉(zhuǎn)，以及船員在涂裝和漆裝過程中使用的涂料、粘合劑等材料，也會產(chǎn)生像苯、三氯乙烷等多種揮發(fā)性有害氣體。在船舶運營過程中，由于一些艙室通風條件相對較差，這些有毒有害氣體便慢慢的積累起來。當船員在進行裝卸貨、艙室檢查和維護保養(yǎng)時，一旦無意識的接觸到這些有害氣體，將對船員身體造成很大傷害，嚴重的甚至危及生命安全。
[0003]現(xiàn)有的氣體監(jiān)測器大多采用取樣型氣體監(jiān)測裝置，其工作原理是:通過栗吸法依次把每個艙室的氣體經(jīng)過管道送到控制室氣體分析儀中，每次只能對一個艙室的氣體進行監(jiān)測，無法實時連續(xù)監(jiān)測，而同一個艙室的氣體由于所處區(qū)域不同，測量濃度也會不同，因此若想得到較好的測量結(jié)果往往一個艙室需要布置多個監(jiān)測裝置，這樣導致整個系統(tǒng)既浪費資金又占用空間資源，也給后期的設備維護增加了難度。
[0004]因此，針對船舶物品的特殊危險性，實現(xiàn)船舶物品的安全遠洋運輸，改進現(xiàn)有技術缺陷是非常有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，多通道實時連續(xù)監(jiān)測艙室不同區(qū)域的氣體濃度，當氣體濃度超過設置的濃度閾值，觸動聲光報警和遠程報警，提醒船員何處危險氣體超標，及時采取措施。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0007]船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，包括取樣裝置、氣體監(jiān)測器、控制裝置和抽氣栗，取樣裝置包括若干個取樣支路，每個取樣支路有一個進氣口，進氣口處設有電磁閥，進氣口通過取樣支路的管道延伸到船舶艙室內(nèi)不同監(jiān)測區(qū)域，取樣裝置有一個出氣口，出氣口通過管道與用于檢測當前氣體種類和濃度的氣體檢測器的輸入端連接，在這段管道上設有粉塵過濾器，氣體檢測器一端與控制裝置通過信號線連接，另一端通過管道與抽氣栗連接，抽氣栗與取樣排氣口連接，取樣排氣口與危險氣體吸收裝置連接;每個電磁閥的通斷以及抽氣栗的啟停均由控制裝置進行控制;所述氣體檢測器和抽氣栗的管道上還設有流量計，所述流量計與控制裝置連接。本發(fā)明取樣裝置包括多個取樣支路，取樣支路可以布置在艙室的多個位置，通過控制裝置控制，可以連續(xù)監(jiān)測不同區(qū)域的氣體種類和濃度，具有結(jié)構簡單、監(jiān)測準確的優(yōu)點。
[0008]優(yōu)選的，所述氣體監(jiān)測器包括易燃易爆氣體監(jiān)測裝置、有毒氣體監(jiān)測裝置和氣體輻射監(jiān)測裝置。氣體監(jiān)測器種類根據(jù)監(jiān)測艙室的氣體來決定。
[0009]具體的，所述控制裝置包括微處理器、存儲器和擴展接口，所述存儲器和擴展接口均分別與微處理器相連。所述微處理器對采集的信息進行分析和判斷，所述存儲器用來存儲氣體監(jiān)測器的監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關文件要求的密閉艙室中各種有毒有害氣體濃度要求。所述擴展接口用于擴展系統(tǒng)其他功能。
[0010]優(yōu)選的，所述控制裝置與一用于顯示具體的氣體來源區(qū)域、種類及濃度值的顯示模塊相連。從而使監(jiān)測更加直觀。
[0011]更進一步的，所述顯示模塊采用觸摸屏。從而顯示模塊在進行顯示的同時還能夠進行參數(shù)設置。
[0012]優(yōu)選的，所述控制裝置與一用于在氣體濃度超標時對外報警的報警裝置相連。從而可以及時提醒危險情況的發(fā)生，便于工作人員及時查看并進行處理。
[0013]更進一步的，所述報警裝置包括聲光報警單元和遠程報警單元，報警裝置通過遠程報警單元與檢修人員手持終端設備或者遠程監(jiān)控中心相連。
[0014]優(yōu)選的，所述控制裝置包括通信模塊，控制裝置通過通信模塊與船舶一體化監(jiān)控系統(tǒng)相連?？梢詫⑾到y(tǒng)檢測結(jié)果實時上傳到船舶局域網(wǎng)當中，使全船共享數(shù)據(jù)信息，方便工作人員及時查看并進行處理。
[0015]優(yōu)選的，所述進氣口和電磁閥之間采用螺紋接口連接。從而保證密封。
[0016]優(yōu)選的，在出氣口和氣體檢測器之間的管道上，設有手動截止閥。設置該手動截止閥可以在粉塵過濾器濾網(wǎng)更換時手動斷開取樣氣流。
[0017]—種基于上述船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0018]S1:每個可能存在危險氣體的艙室配置一套船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，取樣支路事先布置在艙室的多個位置，初始狀態(tài)下電磁閥處于斷開狀態(tài)，進氣口關閉;在控制裝置預設各種類氣體正常濃度閾值；
[0019]S2:控制裝置循環(huán)控制電磁閥通斷，同一時刻每個艙室只有一個取樣支路上的電磁閥打開，其他電磁閥關閉，打開抽氣栗抽取氣體，氣體輸入氣體監(jiān)測器進行監(jiān)測；
[0020]S3:氣體監(jiān)測器檢測當前氣體種類和濃度，并將種類和濃度檢測值發(fā)送到控制裝置；
[0021]S4:控制裝置將當前輸入的氣體濃度檢測值與預設的正常濃度閾值進行比對，如果小于正常濃度閾值，則啟動抽氣栗，氣體從排氣口進入危險氣體吸收裝置進行過濾然后排出；否則，控制裝置啟動報警裝置進行聲光報警和遠程報警，顯示裝置顯示具體的氣體來源區(qū)域、種類及濃度值。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0023]1、本發(fā)明利用控制裝置控制電磁閥，循環(huán)實現(xiàn)同一個艙室多個取樣支路的通斷控制，實現(xiàn)不同的時間段內(nèi)不同的取樣支路開啟，對艙室不同區(qū)域的氣體進行取樣，并將取樣的氣體送入氣體監(jiān)測器進行氣體濃度監(jiān)測。
[0024]2、本發(fā)明危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構簡單、操作方便、高效易維護、可同時對艙室的多個區(qū)域進行取樣，有效解決了多支路取樣監(jiān)測需要的設備數(shù)量多、管理維護難等實際使用難題。
[0025]3、本發(fā)明危險氣體監(jiān)測方法可實現(xiàn)實時監(jiān)測每個艙室的氣體，相對于現(xiàn)有技術方案，本發(fā)明技術方案監(jiān)測氣體濃度、所處區(qū)域更精確。
【附圖說明】
[0026]圖1是本實施例所述系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。
[0027]圖2是本實施例所述方法的流程圖。
[0028]其中:1.取樣裝置，2.氣體監(jiān)測器，3.控制裝置，4.顯示裝置，5.報警裝置，6.取樣進氣口，7.電磁閥，8.出氣口，9.抽氣栗，10.船舶一體化監(jiān)控系統(tǒng)，11.流量計，12.取樣排氣口，13.危險氣體吸收裝置，14.手動截止閥，15.粉塵過濾器。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，本實施例一種船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，包括取樣裝置1、氣體監(jiān)測器2、控制裝置3、顯示裝置4、報警裝置5、抽氣栗9，所述取樣裝置I包括多個取樣支路，每個取樣支路有一個進氣口 6，進氣口連接電磁閥7，通過管道延伸到每個艙室的不同監(jiān)測區(qū)域，取樣裝置有一個出氣口 8，出氣口連接氣體監(jiān)測器2，氣體監(jiān)測器后方連接流量計11和抽氣栗9，抽氣栗設有取樣排氣口 12，危險氣體吸收裝置13，手動截止閥14，粉塵過濾器15;所述電磁閥、抽氣栗、氣體監(jiān)測器、顯示裝置、報警裝置均與控制裝置相連。
[0032]本實施例中，手動截止閥14和粉塵過濾器15設置在出氣口與氣體監(jiān)測器之間的通道上，所述粉塵過濾器用于過濾取樣氣體中的微小粉塵，避免對氣體監(jiān)測造成干擾，所述手動截止閥用于粉塵過濾器濾網(wǎng)更換時手動斷開取樣氣流。
[0033]本實施例中，所述氣體監(jiān)測器包括易燃易爆氣體監(jiān)測裝置、有毒氣體監(jiān)測裝置或氣體輻射監(jiān)測裝置，氣體監(jiān)測裝置種類根據(jù)監(jiān)測艙室的氣體來決定，可以根據(jù)需求擴充或刪減氣體監(jiān)測裝置的種類和數(shù)量。實際應用中可以采用現(xiàn)有技術中已有的氣體探測器，例如成都鑫豪斯公司XP3000氣體探測器等。
[0034]本實施例中，所述控制裝置包括微處理器、存儲器、通信模塊和擴展接口；其中，所述微處理器對采集的信息進行分析和判斷，發(fā)送處理結(jié)果到顯示裝置;所述存儲器用來存儲氣體監(jiān)測器的監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關文件要求的密閉艙室中各種有毒有害氣體濃度要求;所述通信模塊與船舶一體化監(jiān)控系統(tǒng)連接，可以將系統(tǒng)檢測結(jié)果實時的上傳到船舶局域網(wǎng)當中，使全船共享數(shù)據(jù)信息，方便工作人員及時查看并進行處理;所述擴展接口用于擴展系統(tǒng)其他功能。
[0035]本實施例中，所述顯示裝置實時顯示氣體的濃度以及系統(tǒng)報警信息，通過顯示裝置可以對危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)進行參數(shù)設置;所述報警裝置包括聲光報警單元和遠程報警單元，報警裝置可通過遠程報警單元與檢修人員手持終端設備或者遠程監(jiān)控中心相連。
[0036]參見圖2，本實施例的監(jiān)測方法，包括以下步驟:
[0037]S1:每個可能存在危險氣體的艙室配置一套船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，取樣支路事先布置在艙室的多個位置，初始狀態(tài)下電磁閥處于斷開狀態(tài)，進氣口關閉;在控制裝置預設各種類氣體正常濃度閾值；
[0038]S2:控制裝置循環(huán)控制電磁閥通斷，同一時刻每個艙室只有一個取樣支路上的電磁閥打開，其他電磁閥關閉，打開抽氣栗抽取氣體，氣體輸入氣體監(jiān)測器進行監(jiān)測；
[0039]S3:氣體監(jiān)測器檢測當前氣體種類和濃度，并將種類和濃度檢測值發(fā)送到控制裝置；
[0040]S4:控制裝置將當前輸入的氣體濃度檢測值與預設的正常濃度閾值進行比對，如果小于正常濃度閾值，則啟動抽氣栗，氣體從排氣口進入危險氣體吸收裝置進行過濾然后排出；否則，控制裝置啟動報警裝置進行聲光報警和遠程報警，顯示裝置顯示具體的氣體來源區(qū)域、種類及濃度值。
[0041]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括取樣裝置、氣體監(jiān)測器、控制裝置和抽氣栗，取樣裝置包括若干個取樣支路，每個取樣支路有一個進氣口，進氣口處設有電磁閥，進氣口通過取樣支路的管道延伸到船舶艙室內(nèi)不同監(jiān)測區(qū)域，取樣裝置有一個出氣口，出氣口通過管道與用于檢測當前氣體種類和濃度的氣體檢測器的輸入端連接，在這段管道上設有粉塵過濾器，氣體檢測器一端與控制裝置通過信號線連接，另一端通過管道與抽氣栗連接，抽氣栗與取樣排氣口連接，取樣排氣口與危險氣體吸收裝置連接;每個電磁閥的通斷以及抽氣栗的啟停均由控制裝置進行控制；所述氣體檢測器和抽氣栗的管道上還設有流量計，所述流量計與控制裝置連接。2.根據(jù)權利要求1所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體監(jiān)測器包括易燃易爆氣體監(jiān)測裝置、有毒氣體監(jiān)測裝置和氣體輻射監(jiān)測裝置。3.根據(jù)權利要求1所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括微處理器、存儲器和擴展接口，所述存儲器和擴展接口均分別與微處理器相連。4.根據(jù)權利要求1所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置與一顯示模塊相連。5.根據(jù)權利要求4所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊采用觸摸屏。6.根據(jù)權利要求1所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置與一報警裝置相連。7.根據(jù)權利要求6所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述報警裝置包括聲光報警單元和遠程報警單元，報警裝置通過遠程報警單元與檢修人員手持終端設備或者遠程監(jiān)控中心相連。8.根據(jù)權利要求1所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括通信模塊，控制裝置通過通信模塊與船舶一體化監(jiān)控系統(tǒng)相連。9.根據(jù)權利要求1所述的船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣口和電磁閥之間采用螺紋接口連接； 在出氣口和氣體檢測器之間的管道上，設有手動截止閥。10.—種基于權利要求1-9任一項所述船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:每個可能存在危險氣體的艙室配置一套船舶危險氣體監(jiān)測系統(tǒng)，取樣支路事先布置在艙室的多個位置，初始狀態(tài)下電磁閥處于斷開狀態(tài)，進氣口關閉；在控制裝置預設各種類氣體正常濃度閾值； S2:控制裝置循環(huán)控制電磁閥通斷，同一時刻每個艙室只有一個取樣支路上的電磁閥打開，其他電磁閥關閉，打開抽氣栗抽取氣體，氣體輸入氣體監(jiān)測器進行監(jiān)測； S3:氣體監(jiān)測器檢測當前氣體種類和濃度，并將種類和濃度檢測值發(fā)送到控制裝置； S4:控制裝置將當前輸入的氣體濃度檢測值與預設的正常濃度閾值進行比對，如果小于正常濃度閾值，則啟動抽氣栗，氣體從排氣口進入危險氣體吸收裝置進行過濾然后排出；否則，控制裝置啟動報警裝置進行聲光報警和遠程報警，顯示裝置顯示具體的氣體來源區(qū)域、種類及濃度值。
【文檔編號】G01N1/24GK106053735SQ201610560135
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月13日
【發(fā)明人】肖金超, 劉繼海, 程海梅, 張雷, 馮東英, 魏三喜
【申請人】廣州中國科學院沈陽自動化研究所分所, 中國科學院沈陽自動化研究所