專利名稱：儲油罐智能綜合測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種信息測控裝置，尤其涉及一種能夠?qū)崟r監(jiān)控儲油罐中 原油采集信息的綜合測控裝置。
背景技術(shù)：
石油采集加工行業(yè)中，石油幵采出來經(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(shù)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。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)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(shù)問題，本實用新型的技術(shù)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(qū)動器，所述步進電機驅(qū)動器電連接執(zhí)行機構(gòu)， 所述執(zhí)行機構(gòu)的電纜末端連接有傳感器裝置，所述執(zhí)行機構(gòu)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(jié)構(gòu)的封裝外殼，所述封裝
外殼上安裝有采集介質(zhì)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(shè)有觸底開關(guān)裝置，所述
封裝外殼的上端設(shè)有觸頂幵關(guān)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(zhì)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(zhuǎn)換模塊和單片機。
3作為進一步改進，所述執(zhí)行機構(gòu)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(dǎo)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(shè)有傳 輸信號的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電裝置。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型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(qū)動器控制執(zhí)行機構(gòu)中的步進電機工作，間接控制傳感器裝 置在儲油罐的介質(zhì)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(gòu)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。本實用新型適用于石油、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(zhì)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是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實用新型實施例傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型實施例執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
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(qū)動器3，所述步進電機驅(qū)動器3電連接執(zhí)行機構(gòu)2，所述執(zhí)行機 構(gòu)2的電纜末端連接有傳感器裝置1，所述執(zhí)行機構(gòu)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(jié)構(gòu)的封裝外殼11，所述 封裝外殼11上安裝有采集介質(zhì)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(zhì)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(zhì)的數(shù)據(jù)參數(shù)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(zhuǎn)換模塊15和單片機16， A/D 轉(zhuǎn)換模塊15將各個傳感器檢測到得模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)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?qū)纹瑱C16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(shè)有觸底開關(guān)裝置，所述封裝外殼的上端設(shè)有觸頂 開關(guān)裝置，所述觸底開關(guān)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(yīng)的磁鐵19。所述觸頂開關(guān)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(yīng)的磁鐵，觸底開關(guān)裝置及觸頂開關(guān)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18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(yīng)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(gòu)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(dǎo)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(shè)有傳輸信號的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電裝置24,所述旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電裝置24可以設(shè)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(shè)置的導(dǎo)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(zhuǎn)導(dǎo)電裝置 24傳輸?shù)狡渌目刂茊卧腥ァＫ鰯?shù)據(jù)采集處理模塊4連接所述執(zhí)行機構(gòu)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(gòu)2中的繞線輪23 上均勻纏繞的纜繩21的一端連接旋轉(zhuǎn)導(dǎo)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(qū)動器3，以便于控制所 述執(zhí)行機構(gòu)2中的步進電機22的工作狀態(tài)，通過電機的正反轉(zhuǎn)動來控制執(zhí)行機 構(gòu)2的繞線輪23的轉(zhuǎn)動方向，從而控制執(zhí)行機構(gòu)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(shè)置有報警單元，能夠?qū)σ何?，污泥、界面等?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?qū)崟r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(zhì)的各項參數(shù)信息。本實用新型充分利用先進的技術(shù)、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(shè)備工作的可靠性。數(shù)據(jù)采集處理模塊設(shè)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(zhì)量，具 有較大的社會意義和經(jīng)濟意義。
權(quán)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(qū)動器，所述步進電機驅(qū)動器電連接執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)的電纜末端連接有傳感器裝置，所述執(zhí)行機構(gòu)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(quán)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(jié)構(gòu)的封裝外殼，所述封裝外殼上安裝有采集介質(zhì)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(shè)有觸底開關(guān)裝置，所述封裝外殼的上端設(shè)有觸頂開關(guān)裝 置。
3. 如權(quán)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(zhì)中 水份含量的短波含水率傳感器。
4. 如權(quán)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(zhuǎn)換模塊和單片機。
5. 如權(quán)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(gòu)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(dǎo)線。
6. 如權(quán)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(shè)有傳輸信號的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電裝置。
專利摘要本實用新型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(qū)動器，所述步進電機驅(qū)動器電連接執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)的電纜末端連接有傳感器裝置，所述執(zhí)行機構(gòu)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；本實用新型能夠?qū)⒍鄠€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G05B19/048GK201302665SQ20082017166
公開日2009年9月2日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)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