一种无线网络油气抑爆控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种无线网络油气抑爆控制器，由上位机系统、下位机系统和给上位机系统、下位机系统供电的电源模块组组成，上位机系统通过无线连接下位机系统；本控制器利用火源传感器和烟雾传感器对油气田现场进行数据采集，利用nRF905无线模块实现油气田现场和控制室的数据传输，利用MCU作为控制处理单元，利用12864液晶作为抑爆控制器状态的显示输出，并辅以声光报警、风机调控等功能模块，是一种新型无线油气抑爆装置。本发明专利技术的有益效果是采用无线方式完成对系统的供电及通信功能，系统结构简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气抑爆控制设备
，涉及一种无线网络油气抑爆控制器。
技术介绍
随着经济的快速发展，工业生产规模不断扩大，对油气能源产品的需求也会越来越多，而石油化学工业的原料、多数中间体、产品的易燃易爆特性决定了石油化工生产易发生火灾、爆炸事故的固有特点，再加上物料在生产过程中多数位置温度超过其自燃点，泄露出来，就会自燃着火，高压生产使物料更加容易泄露，增加了危险性，任何地方疏忽，都可能酿成火灾爆炸事故。基于工业消防安全要求，我国有关厂家在吸收国外先进消防安全监控技术的基础上，通过开发研制和配套应用，形成了工业生产过程中专用的综合性消防安全监测系统，它们包括工业专用SL-M300消防安全网络化监测系统、SL-C300远程网络客户服务中心系统、SL-S200工业消防水喷雾灭火系统、SL-D500工业专用多级报警线型感温探测器[5]。现代石油化工生产，由于采用了自动控制、信号报警、安全联锁和工业电视等一系列先进手段，在正常情况下安全生产是有保障的。目前，中小型油气田的消防安全监测系统还不是很完善，大型的工业生产过程专用的综合性消防安全监测系统投资巨大，而且操作系统复杂且功能单一，尤其是对事故的处理往往紧紧依靠在预防上，一旦预测报警没有到位，事故就无法阻止。本课题的研究着力从预报和抑制两个方面同时入手，阻止事故的发生和将事故消灭在发生初期，为抑制事故的发生提供了第二道防护技术手段。针对油气泄露在工业生产现场可能出现的爆炸抑制技术的研究则显得格外重要。油气爆炸抑制技术一般分为阻隔爆技术、抑爆技术和泄爆技术三类，目前可燃油气抑爆技术已从被动泄压抑爆转向主动抑爆、阻爆技术。相对于泄爆、隔爆等安全措施而言，油气抑爆可避免爆炸冲击波对周围人员及建构物的破坏，也可减少有毒气体、未燃物、火焰等排放到大气中造成二次爆炸或污染，是一种更为安全、环保、有效的防爆方法。传统设备通常是通过有线介质来完成对系统的供电及通信功能，而由于油气场所通常存在环境恶劣、布线不易以及危险性大等特点，如果能通过无人值守达到监测监控的目的就大大提高了操作人员的安全性。随着无线信息技术的发展，无线介质网络以低功耗、布网简单、易操作、成本低等特点，越来越多的融入到了生活的各个领域。本专利技术控制器是基于单片机的应用系统，根据任务设计要求，该控制器应用于以甲烷(CH4)为主的油气田。甲烷在传输管道里不与空气接触，也没有火源，故不会自动着火；但是一旦甲烷气体泄漏，达到甲烷的爆炸极限即浓度在5％～16％时，星火般的明火也会引发爆炸。为了避免爆炸事故的发生以及减少事故爆炸产生的损失，需要传感器实时对油气田场所进行探测，执行装置迅速动作。再者，整个控制器要正常运行工作，而且本控制器所涉及的硬件电路均是直流供电，一个稳定的直流电源也不容忽视。此外，为了更好的实现控制器整体的效果，还设计了显示模块、报警模块。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种无线网络油气抑爆控制器，解决了现有的网络油气抑爆控制器通过有线介质来完成对系统的供电及通信功能，系统布网复杂的问题。本专利技术所采用的技术方案是由上位机系统、下位机系统和给上位机系统、下位机系统供电的电源模块组组成，上位机系统通过无线连接下位机系统；所述上位机系统包括上位机MCU控制芯片，上位机MCU控制芯片分别连接火源检测传感器、气体传感器、一级风扇、二级风扇、上位机声音报警模块、上位机报警灯、AD转换模块、抑爆装置、上位机无线模块，所述电源模块组分别连接上位机MCU控制芯片、火源检测传感器、气体传感器、一级风扇、二级风扇、上位机声音报警模块、上位机报警灯、AD转换模块、抑爆装置和上位机无线模块，给上位机各模块供电；所述下位机系统包括下位机MCU控制芯片，下位机MCU控制芯片分别连接下位机无线模块、液晶显示模块、独立按键模块、下位机声音报警模块和下位机报警灯，所述电源模块组分别连接下位机MCU控制芯片、下位机无线模块、液晶显示模块、独立按键模块、下位机声音报警模块和下位机报警灯，给下位机各模块供电。进一步，所述电源模块组包括主电源，主电源的12V输出口分别连接12V转5V电源模块和备用电源，12V转5V电源模块的5V输出口连接5V转3.3V电源模块。进一步，所述上位机MCU控制芯片和下位机MCU控制芯片型号为STC89C52RC单片机。进一步，所述上位机无线模块和下位机无线模块型号为nRF905。本专利技术的有益效果是采用无线方式完成对系统的供电及通信功能，系统结构简单。附图说明图1是本专利技术一种无线网络油气抑爆控制器结构示意图；图2是本专利技术MCU最小系统电路原理图；图3是本专利技术火源检测传感器电路原理图；图4是本专利技术声音报警模块电路原理图；图5是本专利技术报警灯电路原理图；图6是本专利技术一级风扇电路原理图；图7是本专利技术二级风扇电路原理图；图8是本专利技术气体传感器电路原理图；图9是本专利技术AD转换模块电路原理图；图10是本专利技术无线模块电路连接原理图；图11是本专利技术抑爆装置电路原理图；图12是本专利技术主电源电路原理图；图13是本专利技术12V转5V电源模块电路原理图；图14是本专利技术备用电源电路原理图；图15是本专利技术5V转3.3V电源模块电路原理图；图16是本专利技术液晶显示模块电路原理图；图17是本专利技术独立按键模块电路原理图；图18是本专利技术下位机程序流程图；图19是本专利技术上位机程序流程图；图20是本专利技术无线数据发送流程图；图21是本专利技术无线数据接收流程图；图22是本专利技术液晶显示程序流程图。图中，101.上位机MCU控制芯片，102.火源检测传感器，103.气体传感器，104.一级风扇，105.二级风扇，106.上位机声音报警模块，107.上位机报警灯，108.AD转换模块，109.抑爆装置，110.上位机无线模块，201.下位机MCU控制芯片，202.下位机无线模块，203.液晶显示模块，204.独立按键模块，205.下位机声音报警模块，206.下位机报警灯，301.主电源，302.12V转5V电源模块，303.备用电源，304.5V转3.3V电源模块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术针对油气田易发生油气泄漏、火灾、爆炸等事故，设计了一种无线网络油气抑爆控制器。本控制器利用火源传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线网络油气抑爆控制器，其特征在于：由上位机系统、下位机系统和给上位机系统、下位机系统供电的电源模块组组成，上位机系统通过无线连接下位机系统；所述上位机系统包括上位机MCU控制芯片(101)，上位机MCU控制芯片(101)分别连接火源检测传感器(102)、气体传感器(103)、一级风扇(104)、二级风扇(105)、上位机声音报警模块(106)、上位机报警灯(107)、AD转换模块(108)、抑爆装置(109)、上位机无线模块(110)，所述电源模块组分别连接上位机MCU控制芯片(101)、火源检测传感器(102)、气体传感器(103)、一级风扇(104)、二级风扇(105)、上位机声音报警模块(106)、上位机报警灯(107)、AD转换模块(108)、抑爆装置(109)和上位机无线模块(110)，给上位机各模块供电；所述下位机系统包括下位机MCU控制芯片(201)，下位机MCU控制芯片(201)分别连接下位机无线模块(202)、液晶显示模块(203)、独立按键模块(204)、下位机声音报警模块(205)和下位机报警灯(206)，所述电源模块组分别连接下位机MCU控制芯片(201)、下位机无线模块(202)、液晶显示模块(203)、独立按键模块(204)、下位机声音报警模块(205)和下位机报警灯(206)，给下位机各模块供电。...

【技术特征摘要】
1.一种无线网络油气抑爆控制器，其特征在于：由上位机系统、
下位机系统和给上位机系统、下位机系统供电的电源模块组组成，上
位机系统通过无线连接下位机系统；
所述上位机系统包括上位机MCU控制芯片(101)，上位机MCU
控制芯片(101)分别连接火源检测传感器(102)、气体传感器(103)、
一级风扇(104)、二级风扇(105)、上位机声音报警模块(106)、上
位机报警灯(107)、AD转换模块(108)、抑爆装置(109)、上位机
无线模块(110)，所述电源模块组分别连接上位机MCU控制芯片
(101)、火源检测传感器(102)、气体传感器(103)、一级风扇(104)、
二级风扇(105)、上位机声音报警模块(106)、上位机报警灯(107)、
AD转换模块(108)、抑爆装置(109)和上位机无线模块(110)，给
上位机各模块供电；
所述下位机系统包括下位机MCU控制芯片(201)，下位机MCU
控制芯片(201)分别连接下位机无线模块(202)、液晶显示模块(203)、

【专利技术属性】
技术研发人员：邵小强，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61