油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光電技術(shù)中的無源激光氣體探測技術(shù)，特別指油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，石油化工瓦斯作為工作區(qū)的重大隱患，工作區(qū)域需要對油氣采用一種可靠、穩(wěn)定的方法對其濃度進行實時檢測，監(jiān)測其不超過臨界值，以保證日常安全生產(chǎn)。儲油罐是一種大型容器，是煉油廠、油田、油庫以及石油管道行業(yè)中的重要設(shè)備，專門用于接收、儲存和發(fā)放易燃、易爆的油品介質(zhì)。正是由于它儲存的油品具有易燃、易爆、易產(chǎn)生靜電的特殊性質(zhì)，使其成為石油儲運行業(yè)中安全管理工作的重要對象。在油罐日常的使用和管理中，任何一個人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，都可能造成事故的發(fā)生，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失和人身傷害事故。儲油罐的安全管理是油庫管理的其他各項工作的前提，是安全生產(chǎn)的生命線，也是改善經(jīng)營環(huán)境、提高企業(yè)經(jīng)濟效益的基礎(chǔ)。因此，加強儲油罐的安全管理，及時發(fā)現(xiàn)和消除儲油罐的不安全因素，杜絕各類事故的發(fā)生，對石油儲運企業(yè)具有重要意義。
[0003]公知石油化工使用的常用二次密封艙管道抽氣、管道傳輸、安全區(qū)域化驗，抽氣方式感知，感知滯后性，抽氣形成負壓，空氣進入密封艙，給石油安全生產(chǎn)帶來極大危害。倘若因此發(fā)生燃燒或爆炸，那將是極其重大的安全事故，對社會安定以及人類進步也會造成巨大的影響。如何避免在油氣檢測時無源(即不帶電)、實時狀態(tài)，能夠安全、高效直接判斷大型應(yīng)用場所中油氣的泄漏范圍，已經(jīng)成為亟需解決的問題。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中針對油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置尚屬首例，主要難點有儲油罐的二次密封艙具有伸縮性，會隨著原油的艙位而變化水平高度；主要難點還有儲油罐是圓柱形結(jié)構(gòu)，如何分布激光探頭可以達到用最少的探頭完全覆蓋儲油罐內(nèi)部空間，當發(fā)生局部油氣濃度達到臨爆點的時候及時告警，并采取局部充氮氣的方法消除險情。本發(fā)明是在理論與時間相結(jié)合的前提下，通過實驗得出的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是，提供一種油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場無源探測，不會產(chǎn)生由于電信號導(dǎo)致的爆炸等危險，最大限度的減少了安全隱患節(jié)點，光纖長距離傳輸光信號，激光檢測主機放置在安全區(qū)，不會產(chǎn)生由于電信號導(dǎo)致的爆炸等危險，同時能夠快速實現(xiàn)對油氣泄漏的判斷，若發(fā)現(xiàn)報警及時排除異常，并顯示于分布式激光檢測主機及監(jiān)測上位機系統(tǒng)，適應(yīng)石油生產(chǎn)現(xiàn)場無人值守的要求。
(二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，包括:探測傳感器、注氮傳感器、設(shè)置在安全控制中心室的激光檢測主機、監(jiān)控上位機、注氮控制器和氮氣注入設(shè)備；其中激光檢測主機簡稱為檢測主機；其中探測傳感器共16個，儲油罐二次密封艙周邊每隔22.5°安裝一個探測傳感器；其中注氮傳感器共16個，儲油罐二次密封艙周邊每隔22.5°安裝一個注氮傳感器，注氮傳感器與探測傳感器成對分布安裝在儲油罐二次密封艙內(nèi)等工作區(qū)上；儲油罐二次密封艙周邊每隔22.5°安裝一個探測傳感器和一個注氮傳感器；探測傳感器安裝高度距底層約22cm ;注氮傳感器安裝高度距底層26cm ；
探測傳感器共16個分別通過對應(yīng)光纜連接設(shè)置在安全控制中心室的同一臺激光檢測主機；光纜傳輸光信號距離可達十公里；激光檢測主機通過網(wǎng)線連接設(shè)置在安全區(qū)的監(jiān)控上位機；
監(jiān)控上位機通過鎧裝光纜連接設(shè)置在安全區(qū)的注氮控制器；注氮控制器控制氮氣注入設(shè)備通過管道連接16個設(shè)置在工作區(qū)儲油罐二次密封艙內(nèi)的注氮傳感器；注氮傳感器根據(jù)管道中氮氣壓力將氮氣注入儲油罐二次密封艙。
[0006]本發(fā)明的具體實現(xiàn)步驟包括:
1)光譜信息獲取，將所述激光信號激發(fā)，光路控制激光光束，所述激光光束，其中，所述激光光束的光路經(jīng)過光纜傳輸，到探測傳感器；
2)接收經(jīng)過油氣檢測區(qū)的激光光束，得到目標激光信號；
3)分析所述目標激光信號的光譜，根據(jù)目標激光信號的光譜變化判定油氣檢測區(qū)是否有油氣泄漏，以及現(xiàn)場溫度；
4)采集模塊輸入油氣參數(shù)，包括手動選擇輸入油氣類型和自動采集溫度環(huán)境參數(shù)，對比濃度燃點曲線；
5)在判定有油氣泄漏的情況下根據(jù)相應(yīng)探測傳感器確定現(xiàn)場溫度及油氣泄漏的位置范圍，顯示控制將濃度及溫度顯示于顯示屏；
6)油氣濃度超出報警值時，激光檢測主機和監(jiān)控上位機發(fā)出報警信號；具體的，監(jiān)控上位機發(fā)出報警信號通過串口光貓將電信號轉(zhuǎn)換成光信號通過鎧裝光纜傳遞至注氮控制器，注氮控制器收到報警信號后控制氮氣注入設(shè)備后向儲油罐二次密封艙內(nèi)注入氮氣。當報警信號解除后，注氮控制器控制氮氣注入設(shè)備停止注氮工作，注氮過程中注氮控制器向監(jiān)控上位機返回注氮壓力，注氮流量等參數(shù)。
[0007](三)有益效果
區(qū)別于【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供一種油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，設(shè)置了分布式激光油氣濃度探測傳感器，由于激光檢測主機可通過光纜撥接16個無源探測傳感器，同時測得濃度信號和溫度信號，使得一臺激光檢測主機同時滿載16個無源感知探測傳感器，成本低，效率高。本發(fā)明主要通過無源探測傳感器和激光檢測主機光纖連接傳輸光信號，使得感知速度l_2s、壽命長、標定周期長，光纖連接最大距離可達十公里。探測傳感器通過光纜連接設(shè)置在安全區(qū)內(nèi)激發(fā)激光信號的激光檢測主機，且激光光柱是無源探測體，實現(xiàn)現(xiàn)場感知探測傳感器不帶電，可以做到完全無源設(shè)備，快速準確地實現(xiàn)現(xiàn)場溫度及油氣泄漏的無源探測。完全符合石油氣站、檢驗站或氣罐站應(yīng)用中檢測的需求。應(yīng)用過程中，現(xiàn)場可燃氣體濃度超標本系統(tǒng)可產(chǎn)生報警信號，控制注氮裝置工作，控制現(xiàn)場可燃氣體濃度在安全范圍內(nèi)，實現(xiàn)主動安全防護功能。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明分布式激光油氣濃度監(jiān)測區(qū)垂直側(cè)面的空間示意圖；
圖3是本發(fā)明的流程示意圖。
[0009]標號說明:
1.探測傳感器:第一探測傳感器，2.探測傳感器:第十六探測傳感器，
3.環(huán)形光纜，4.匯聚箱，5.傳輸光纜，
6.監(jiān)測主機，7.網(wǎng)線，8.交換機，
9.上位主機，10.鎧裝光纜，11.注氮控制器，12.注氮罐 13.注氮管道，14.注氮傳感器，15.儲油罐二次密封艙。
【具體實施方式】
[0010]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。請參閱圖1及圖2，本實施方式提供了一種油氣類混合氣體無源分布式激光探測裝置，包括:探測傳感器1、注氮傳感器14、設(shè)置在安全控制中心室的激光檢測主機6、監(jiān)控上位機9、注氮控制器11以及氮氣注入設(shè)備12，所述探測傳感器I還包括第一探測傳感器1、及第十六探測傳感器2，所述16個探測傳感器I和注氮傳感器14均安裝在儲油罐二次密封艙內(nèi)等工作區(qū)15上；所述儲油罐二次密封艙周邊15每隔22.5°安裝一個探測傳感器I和注氮傳感器14 ;所述的探測傳感器I安