一种单体储罐雷击电流检测系统及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种单体储罐雷击电流检测系统及装置，所述系统包括：控制中心和至少一个雷击电流检测装置；其中，所述雷击电流检测装置包括：磁敏传感器，用于检测雷电流流经单体储罐的地引线时，在所述地引线预设位置处产生的磁场变化，并根据所述磁场变化产生相应的感生电流；前置放大器，用于放大所述感生电流；雷电数据采集模块，用于根据所述放大后的感生电流，得到所述雷电流；控制器，用于获取所述雷电流，并控制所述雷击电流装置内的通信模块向所述控制中心发送所述雷电流；所述控制中心，用于接收所述通信模块发送的所述雷电流，并对所述雷电流进行监控。本申请实施例可以用来精确检测雷电流数值。

【技术实现步骤摘要】
一种单体储罐雷击电流检测系统及装置
本申请涉及石油存储运输
，尤其是涉及一种单体储罐雷击电流检测系统及装置。
技术介绍
国内外雷击储罐着火爆炸事故时有发生，雷电防控成为困扰企业安全生产的重要难题之一。传统的油罐防雷技术有两种，一是雷电流泄放系统，主要有接闪和接地两种，只能解决雷电流泄放通道问题，但不能解决直击雷和感应雷造成的可燃液体储罐爆炸着火事故；二是雷电预警技术，雷电预警只能预警区域性雷暴情况，不能精确监测到某一构筑物，如油罐等。若能在雷击单体储罐发生后，立刻发现这一情况，并监控被雷击储罐的状态，可以大大提高储罐的安全性。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种单体储罐雷击电流装置及系统，以用来精确检测雷电流数值。为达到上述目的，本申请实施例提供了一种单体储罐雷击电流检测系统，所述系统包括：控制中心和至少一个雷击电流检测装置；其中，所述雷击电流检测装置包括：磁敏传感器，用于检测雷电流流经单体储罐的地引线时，在所述地引线预设位置处产生的磁场变化，并根据所述磁场变化产生相应的感生电流；前置放大器，用于放大所述感生电流；雷电数据采集模块，用于根据所述放大后的感生电流，得到所述雷电流；控制器，用于获取所述雷电流，并控制所述雷击电流检测装置内的通信模块向所述控制中心发送所述雷电流；所述控制中心，用于接收所述通信模块发送的所述雷电流，并对所述雷电流进行监控。本申请实施例还提供了一种单体储罐雷击电流装置，所述装置包括：磁敏传感器，用于检测雷电流流经单体储罐的地引线时，在所述地引线预设位置处产生的磁场变化，并根据所述磁场变化产生相应的感生电流；前置放大器，用于放大所述感生电流；雷电数据采集模块，用于根据所述放大后的感生电流，得到所述雷电流；控制器，用于获取所述雷电流，并控制通信模块向控制中心发送所述雷电流。由本申请实施例所提供的技术方案可知，本申请实施例利用变化的雷电流会产生变化的磁场，变化的磁场又会感生电流的原理，得到了与雷电流大小相对应的感生电流数值，再将该感生电流经过放大以及检测，最终得到了雷电流数值，并将该雷电流发送给了室内控制中心，以便控制中心内的人员在雷击发生后迅速反应，检查被击中储罐状态。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请实施例的一部分，并不构成对本申请实施例的限定。在附图中：图1为本申请实施例的一种单体储罐雷击电流检测系统示意图；图2为本申请实施例的雷电数据采集模块示意图；图3为本申请实施例的太阳能供电模块原理框图；图4为本申请实施例的一种单体储罐雷击电流检测装置示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本申请实施例做进一步详细说明。在此，本申请实施例的示意性实施例及其说明用于解释本申请实施例，但并不作为对本申请实施例的限定。下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。参考图1所示，本申请实施例所提供的一种单体储罐雷击电流检测系统可以包括：控制中心和至少一个雷击电流检测装置；其中，所述雷击电流装置可以包括：磁敏传感器101，用于检测雷电流流经单体储罐的地引线时，在所述地引线预设位置处产生的磁场变化，并根据所述磁场变化产生相应的感生电流。本实施例中，所述磁敏传感器可以为利用电磁感应定律制成的一类传感器。电磁感应指穿过闭合回路内的磁通量发生变化时，闭合回路中会产生相应感生电流的现象。所述地引线为一端与单体储罐外壳相连，另一端接地的导线。雷击作用在单体储罐后，雷电流通过单体储罐的地引线对地泄放，由于雷电流为变化的电流，因此就会在地引线周围产生变化的磁场，该变化的磁场被磁敏传感器捕获，就会感生出相应感生电流。所述预设位置可以为预先设定的一个位置，由于磁敏传感器的位置会影响感生电流的大小，因此为了获得较为准确的测量结果，磁敏传感器应位于地引线位置的预设位置处。前置放大器102，用于放大所述感生电流。在本实施例中，感生电流通常数值很小，所以在进行后续处理之间首先要将感生电流进行放大。雷电数据采集模块103，用于根据所述放大后的感生电流，获得所述雷电流。在本申请的一个实施例中，所述雷电数据采集模块包括：第一雷电检测电路、第二雷电检测电路、控制单元、反相放大器、第三雷电检测电路和第四雷电检测电路。其中，所述控制单元，用于根据所述放大后的感生电流的峰值，控制采用第一雷电检测电路、第二雷电检测电路、第三雷电检测电路或第四雷电检测电路采集所述雷电流。具体的，若所述放大后的感生电流的峰值为大于预设值的正电流，则采用第一雷电检测电路获取所述雷电流；若所述放大后的感生电流的峰值为大于预设值的负电流，则采用第二雷电检测电路获取所述雷电流；若所述放大后的感生电流的峰值为小于等于预设值的正电流，则将所述放大后的感生电流先接入反相放大器，再采用第三雷电检测电路获取所述雷电流；若所述放大后的感生电流的峰值为小于等于预设值的负电流，则将所述放大后的感生电流先接入反相放大器，再采用第四雷电检测电路获取所述雷电流。所述预设值可以为与经过前置放大器放大后的感应雷的感生电流最大峰值相对应的数值。由于雷电流分为感应雷和直击雷，感应雷和直击雷两者产生雷击电流(雷电流)的波形相差很大，如果只采用正反两路雷电检测电路采集雷电流数值大小，误差较大，因此本实施例中，包含了四路雷电检测电路，将感应雷和直击雷通过预设值区别开来，分别使用不同采集电路采集，可以获得较为准确的雷电流数值。在本申请的一个实施例中，所述雷电数据采集模块可以包括，四路雷电检测电路、一个控制单元和一个反相放大器，如图2所示。其中四路雷电检测电路包括：第一雷电检测电路(H+)、第二雷电检测电路(H-)、第三雷电检测电路(L+)和第四雷电检测电路(L-)。其中，所述第一雷电检测电路包括第一正峰值检测电路和第一A/D转换器；所述第二雷电检测电路包括第一负峰值检测电路和第二A/D转换器，所述第三雷电检测电路包括第二正峰值检测电路和第三A/D转换器；所述第四雷电检测电路包括第二负峰值检测电路和第四A/D转换器。当雷电流峰值绝对值大于第一预设值时，可以用所述第一、二雷电检测电路来检测雷电流峰值；当雷电流绝对值小于等于第一预设值时，先将放大后的感生电流通过反相放大器，再用所述第三、四雷电检测电路检测雷电流峰值。其中，各个峰值检测检测电路可以为用来检测输入信号峰值的电路，各个A/D转换器可以进行模数转换，并根据模数转换结果获取雷电流数值的器件。所述控制单元可以包括单片机，单片机根据放大后的感生电流峰值的正负以及是否达到预设值，选择使用哪一路雷电检测电路采集雷电流信号。所述预设值可以为根据雷电流的峰值的第一预设值换算得到的数值。由于雷电流分为感应雷和直击雷，感应雷和直击雷两者产生雷击电流(雷电流)峰值和波形相差很大，如果采用正反两路峰值检测电路配合A/D转换器采集雷电流大小，误差较大，因此本实施例中，包含了四路雷电检测电路。控制器104，用于获取所述雷电流，并控制所述雷击电流检测装置内的通信模块105向所述控制中心106发送所述雷电流。监控中心106，用于接收所述通信模块105发送的所述雷电流，并对所述雷电流进行监控。所述监控管理模块可以包括通信器和主控机，其中通信器，用于接收所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单体储罐雷击电流检测系统，其特征在于，所述系统包括：控制中心和至少一个雷击电流检测装置；其中，所述雷击电流检测装置包括：磁敏传感器，用于检测雷电流流经单体储罐的地引线时，在所述地引线预设位置处产生的磁场变化，并根据所述磁场变化产生相应的感生电流；前置放大器，用于放大所述感生电流；雷电数据采集模块，用于根据所述放大后的感生电流，得到所述雷电流；控制器，用于获取所述雷电流，并控制所述雷击电流检测装置内的通信模块向所述控制中心发送所述雷电流；所述控制中心，用于接收所述通信模块发送的所述雷电流，并对所述雷电流进行监控。

【技术特征摘要】
1.一种单体储罐雷击电流检测系统，其特征在于，所述系统包括：控制中心和至少一个雷击电流检测装置；其中，所述雷击电流检测装置包括：磁敏传感器，用于检测雷电流流经单体储罐的地引线时，在所述地引线预设位置处产生的磁场变化，并根据所述磁场变化产生相应的感生电流；前置放大器，用于放大所述感生电流；雷电数据采集模块，用于根据所述放大后的感生电流，得到所述雷电流；控制器，用于获取所述雷电流，并控制所述雷击电流检测装置内的通信模块向所述控制中心发送所述雷电流；所述控制中心，用于接收所述通信模块发送的所述雷电流，并对所述雷电流进行监控。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述雷电数据采集模块包括：第一雷电检测电路、第二雷电检测电路、控制单元、反相放大器、第三雷电检测电路和第四雷电检测电路；其中，所述控制单元，用于根据所述放大后的感生电流的峰值，控制采用第一雷电检测电路、第二雷电检测电路、第三雷电检测电路或第四雷电检测电路采集所述雷电流；具体的，若所述放大后的感生电流的峰值为大于预设值的正电流，则采用第一雷电检测电路获取所述雷电流；若所述放大后的感生电流的峰值为大于预设值的负电流，则采用第二雷电检测电路获取所述雷电流；若所述放大后的感生电流的峰值为小于等于预设值的正电流，则将所述放大后的感生电流先接入反相放大器，再采用第三雷电检测电路获取所述雷电流；若所述放大后的感生电流的峰值为小于等于预设值的负电流，则将所述放大后的感生电流先接入反相放大器，再采用第四雷电检测电路获取所述雷电流。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一雷电检测电路包括：第一正峰值检测电路，用于获取所述放大后的感生电流的峰值；第一A/D转换器，用于将所述放大后的感生电流的峰值进行模数转换，并根据模数转换结果获取所述雷电流；所述第二雷电检测电路包括：第一负峰值检测电路，用于获取所述放大后的感生电流的峰值；第二A/D转换器，用于将所述放大后的感生电流的峰值进行模数转换，并根据模数转换结果获取所述雷电流；所述第三雷电检测电路包括：第二正峰值检测电路，用于获取第一电流的峰值，所述第一电流为所述放大后的感生电流经过反向放大器之后得到的电流；第三A/D转换器，用于将所述第一电流的峰值进行模数转换，并根据模数转换结果获取所述雷电流；所述第四雷电检测电路包括：第二负峰值检测电路，用于获取第二电流的峰值，所述第二电流为所述放大后的感生电流经过反向放大器之后得到的电流；第四A/D转换器，用于将所述第二电流的峰值进行模数转换，并根据模数转换结果获取所述雷电流。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制中心包括：通信器，用于接收所述雷击电流检测装置中的通信模块发送的雷电流；主控机，用于对所述雷电流进行监控。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：太阳能供电模块，用于给所述雷电数据采集模块和所述通信模块提供电源。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述太阳能供电模块还包括：电源监测电路，用于监测所述太阳能供电模块的工作状态，并向所述控制器反馈所述工作状...

【专利技术属性】
技术研发人员：马端祝，娄仁杰，张诗博，陈思学，何明俊，戴丽平，刘学军，于海波，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团安全环保技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11