一種基于無(wú)線通信的氣體泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體泄漏監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)線通信的氣體泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，治理大氣污染、降低PM2.5的平均濃度等已成為人們的共識(shí)，VOCs (Volatileorganic compounds)即揮發(fā)性有機(jī)化合物的治理更是人們的關(guān)注重點(diǎn)，揮發(fā)性有機(jī)化合物的主要來(lái)源是工廠排放的廢氣，有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己燒、乙酸乙酯等。揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)在陽(yáng)光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧并產(chǎn)生危害人體健康的地面臭氧和氣溶膠(PM2.5)，VOCs作為臭氧和PM2.5的重要前體物，其減排對(duì)空氣質(zhì)量改善具有關(guān)鍵性的影響。
[0003]據(jù)美國(guó)EPA調(diào)查，設(shè)備泄漏造成的VOCs排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)容器儲(chǔ)存、污水站、轉(zhuǎn)移操作、通風(fēng)過(guò)程等，閥門(mén)和接口占泄漏排放總量的90%以上。針對(duì)石化企業(yè)的無(wú)組織泄漏現(xiàn)狀，國(guó)外普遍采用泄漏檢測(cè)修復(fù)(LDAR，leak detect1n and repair)方法控制排放，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在泄漏現(xiàn)象的組件，并進(jìn)行修復(fù)或替換。VOCs泄漏的檢測(cè)儀器主要有實(shí)驗(yàn)室儀器、在線式儀器和便攜式儀器三大類(lèi)。
[0004]實(shí)驗(yàn)室儀器對(duì)化工廠的VOCs泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，通常使用吸附劑、采樣袋、蘇碼罐或吸收液將VOCs采集回實(shí)驗(yàn)室，再經(jīng)過(guò)熱解析、溶劑解析等前處理過(guò)程后，利用GC或HPLC分析。實(shí)驗(yàn)室儀器檢測(cè)主要難點(diǎn)在于選擇合適的采樣方法保證可以采集到所有VOCsjiJS規(guī)范的運(yùn)輸方案防止運(yùn)輸過(guò)程中VOCs的損失，選擇合適的前處理過(guò)程保證所有的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)入分析儀器。實(shí)驗(yàn)室分析方法主要缺點(diǎn)是時(shí)效性差，采樣和運(yùn)輸過(guò)程中易導(dǎo)致樣品損失，從而影響測(cè)定的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0005]在線式儀器主要有在線氣相色譜儀、在線質(zhì)譜儀、在線氣質(zhì)聯(lián)用儀、在線紅外光譜儀、在線激光檢測(cè)儀和在線差分光學(xué)吸收光譜儀等。不同的揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)需要選擇不同的檢測(cè)儀器與檢測(cè)方法，同一款的VOCs在線分析儀只能測(cè)單一氣體，VOCs在線分析儀普遍體積較大，對(duì)設(shè)備的安裝環(huán)境較高，不適用安裝在存在易燃易爆氣體的場(chǎng)合，VOCs在線分析儀對(duì)電源要求高，但石油化工、包裝印刷、噴涂等存在揮發(fā)性有機(jī)化合物泄漏等場(chǎng)合只能在特定的區(qū)域才能提供市電；此外VOCs在線分析儀價(jià)格高，只能對(duì)重要部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，大范圍使用可能性低。
[0006]便攜式儀器主要有便攜式FID/PID檢測(cè)器、便攜紅外分析儀、便攜激光光譜儀、便攜式氣質(zhì)聯(lián)用儀等，環(huán)保部最新公布的標(biāo)準(zhǔn)中便攜式儀器提到了 FID檢測(cè)器、PID檢測(cè)器和紅外吸收檢測(cè)器三種。目前化工等行業(yè)對(duì)VOCs監(jiān)測(cè)常用的LDAR技術(shù)就基于便攜式檢測(cè)儀器。使用便攜式儀器對(duì)VOCs泄漏進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)儀器一般離VOCs泄漏口約2.5厘米處，其檢測(cè)的是已經(jīng)泄漏在外圍空氣里的VOCs濃度，與真實(shí)值存在差異，此外使用便攜式儀器對(duì)VOCs進(jìn)行監(jiān)測(cè)的主要缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)時(shí)效性差，基于石化等行業(yè)一般采取3至6個(gè)月一巡檢的方式，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)密封件等器件的VOCs大范圍泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種基于無(wú)線通信的氣體泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備及方法，以提高氣體泄漏量的檢測(cè)精度，提高時(shí)效性、安全性，并可實(shí)現(xiàn)一種設(shè)備對(duì)多種氣體泄漏量的檢測(cè)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種基于無(wú)線通信的氣體泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括:
[0009]微控制單元、與所述微控制單元分別相連的溫度傳感器、流量傳感器以及無(wú)線射頻豐吳塊；
[0010]其中，所述流量傳感器用于檢測(cè)密封件氣體泄漏口處的氣體泄漏量；
[0011]所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述氣體所在設(shè)備所處環(huán)境的溫度；
[0012]所述微控制單元用于根據(jù)所述溫度對(duì)所述氣體泄漏量進(jìn)行補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的氣體泄漏量；
[0013]所述無(wú)線射頻模塊用于接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)基站。
[0014]優(yōu)選的，所述微控制單元還用于根據(jù)所述氣體泄漏量調(diào)整所述流量傳感器的檢測(cè)周期和/或向所述無(wú)線射頻模塊傳輸數(shù)據(jù)的周期。
[0015]優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備還包括為所述微控制單元供電的電池；所述微控制單元還用于檢測(cè)所述電池的電壓并根據(jù)所述電壓調(diào)整所述流量傳感器的檢測(cè)周期和/或向所述無(wú)線射頻模塊傳輸數(shù)據(jù)的周期。
[0016]優(yōu)選的，所述微控制單元通過(guò)USART接口與所述無(wú)線射頻模塊連接。
[0017]優(yōu)選的，所述微控制單元通過(guò)IIC接口與所述傳感器連接。
[0018]本發(fā)明還提供了一種基于無(wú)線通信的氣體泄漏監(jiān)測(cè)方法，應(yīng)用于上述監(jiān)測(cè)設(shè)備中，所述監(jiān)測(cè)方法包括:
[0019]所述流量傳感器檢測(cè)密封件氣體泄漏口處的氣體泄漏量；
[0020]所述溫度傳感器檢測(cè)所述氣體所在設(shè)備所處環(huán)境的溫度；
[0021]所述微控制單元根據(jù)所述溫度對(duì)所述氣體泄漏量進(jìn)行補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的氣體泄漏量；
[0022]所述無(wú)線射頻模塊將接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)基站。
[0023]優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)方法還包括:
[0024]所述微控制單元根據(jù)所述氣體泄漏量調(diào)整所述流量傳感器的檢測(cè)周期和/或向所述無(wú)線射頻模塊傳輸數(shù)據(jù)的周期。
[0025]優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備還包括為所述微控制單元供電的電池；所述監(jiān)測(cè)方法還包括:
[0026]所述微控制單元檢測(cè)所述電池的電壓并根據(jù)所述電壓調(diào)整所述流量傳感器的檢測(cè)周期和/或向所述無(wú)線射頻模塊傳輸數(shù)據(jù)的周期。
[0027]優(yōu)選的，所述微控制單元通過(guò)USART接口與所述無(wú)線射頻模塊連接。
[0028]優(yōu)選的，所述微控制單元通過(guò)IIC接口與所述傳感器連接。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例的方案能夠通過(guò)溫度補(bǔ)償提高氣體泄漏量的檢測(cè)精度，同時(shí)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)能夠及時(shí)的遠(yuǎn)程傳輸出去，保證了時(shí)效性、安全性，且本發(fā)明的檢測(cè)設(shè)備適用于多種氣體。相比現(xiàn)有技術(shù)，提高了準(zhǔn)確性、時(shí)效性、安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0030]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]實(shí)施例一
[0035]本發(fā)明實(shí)施例一提供一種基于無(wú)線通信的氣體泄漏監(jiān)測(cè)設(shè)備，如圖1所示，該監(jiān)測(cè)設(shè)備包括:
[0036]微控制單元11、與所述微控制單元11分別相連的溫度傳感器12、流量傳感器13以及無(wú)線射頻模塊14。
[0037]上述流量傳感器13用于檢測(cè)密封件氣體泄漏口處的氣體泄漏量。
[0038]上述溫度傳感器12用于檢測(cè)氣體所在設(shè)備所處環(huán)境的溫度。
[0039]微控制單元11用于讀取上述傳感器中的數(shù)據(jù)并根據(jù)上述溫度數(shù)據(jù)對(duì)接收到的氣體泄漏量進(jìn)行補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的氣體泄漏量。
[0040]由于溫度對(duì)氣體流量有一定影響，不同溫度下，流量傳感器的誤差不同，因此，為提高精度需要對(duì)接收到的氣體泄漏量根據(jù)溫度進(jìn)行標(biāo)定即采用溫度補(bǔ)償算法。流量測(cè)量值的溫度補(bǔ)償算法實(shí)現(xiàn)方法如下:產(chǎn)品出廠前，采用高精度氣體流量計(jì)，在不同溫度值下(從工作最低溫度到最高溫度)標(biāo)定若干流量