本发明专利技术公开了一种工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器，包括煤气排水器罐体，煤气排水器罐体上连接有排水组件，并在煤气排水器罐体和排水组件上安装有监测组件，煤气排水器罐体的顶部还连接有可旋转支架，可旋转支架上放置有数据采集上传终端，数据采集上传终端通过无线与监测分析仪连接。本工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器，能够实时采集工业现场煤气排水器罐体的各类关键数据，通过传感器以及数据实时上传平台实现了煤气排水器罐体的可燃气体浓度、液位、温度以及管路流量的超阈值报警，保证了煤气排水器的安全运行；煤气排水器罐体采用了防爆设计，可以适应复杂的现场工业环境。适应复杂的现场工业环境。适应复杂的现场工业环境。
【技术实现步骤摘要】
一种工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器
[0001]本专利技术涉及煤气排水器智能监测
，具体为一种工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器。
技术介绍
[0002]目前大多数钢铁企业和煤化工企业，煤气排水器的检查均靠人工定时巡检，同时由于大型钢铁企业涉及到煤气排水器众多，大部分也只是加装可燃气体监测探头进行远程监测。
[0003]CN202022324662.8公布了一种可在线监测的煤气排水器，设置的一氧化碳报警器、压力传感器、红外线监测仪、液位计和电磁阀，可以及时发现排水器故障，使人员可以及时处置故障，防止发生事故。通过信息发送设备可将传感器采集的信息上传到云端，实时监测，现场无需人员进行检测。还可设置温度传感器、电加热器和电流变送器，适用于天气寒冷地区，防止内部封水冻结引起故障。存在以下问题：由于大型钢铁企业涉及到煤气排水器众多，大部分也只是加装可燃气体监测探头进行远程监测。其中，监测的数据通过信息发送设备(4G、5GSM卡模块)无线发送至云端，而由于其监测设备过多，并且部分设备位于煤气排水器内，其与信息发送设备通过何种通讯接口连接，针对不同类型的监测设备如何设计通讯方式，该文件并没有给出具体的记载，则导致无法清楚得知系统数据传输的稳定性以及监测预警的具体效果。并且由于检测的传感器长时间位于罐体内，同时缺少传感器检修孔位，则传感器发生损坏也无法知道，导致检测、上传的数据不准确，则对监测的结果产生影响。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器，解决了现有技术中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器，包括煤气排水器罐体，所述煤气排水器罐体上连接有排水组件，并在煤气排水器罐体和排水组件上安装有监测组件，煤气排水器罐体的顶部还连接有可旋转支架，可旋转支架上放置有数据采集上传终端，数据采集上传终端通过无线与监测分析仪连接。
[0006]进一步地，所述排水组件包括第一排水管、第二排水管和第三排水管，其中，第一排水管设置在煤气排水器罐体的顶面上，第二排水管和第三排水管对称分布在煤气排水器罐体的底部两侧。
[0007]进一步地，所述监测组件包括可燃气体探测器、一体式温度变送器、外夹式超声波流量计和投入式液位计，外夹式超声波流量计设置在第一排水管上；
[0008]所述一体式温度变送器和投入式液位计对称分布在插杆的底部两侧，其中，插杆的内部中空，并且插杆内部被隔板分隔为两个通道，插杆的外壁上设有螺纹与煤气排水器
罐体顶部的螺栓孔啮合；
[0009]所述一体式温度变送器和投入式液位计位于煤气排水器罐体内，并且数据采集上传终端上的线束穿入插杆的两个通道与一体式温度变送器和投入式液位计连接。
[0010]进一步地，所述可旋转支架包括旋转轴和支撑平台，旋转轴和支撑平台连接，并且旋转轴插入煤气排水器罐体顶部的轴承内。
[0011]进一步地，所述可燃气体探测器和数据采集上传终端通过螺栓安装在支撑平台上。
[0012]进一步地，所述可燃气体探测器、一体式温度变送器、外夹式超声波流量计和投入式液位计均通过导线与数据采集上传终端电连接。
[0013]进一步地，所述数据采集上传终端内部的电路板上内置天线、电源单元、电源接口、主控单元、显示屏驱动单元、模拟量输入单元、RS485输入单元和5G通信单元，并在数据采集上传终端的侧面上镶嵌有显示屏，显示屏驱动单元与显示屏通过线束连接；
[0014]所述电源接口与电源单元相接，电源单元为数据采集上传终端的电路板供电，电源接口外接220V交流电，用于为电源单元充电；
[0015]所述主控单元采用STM32F103RBT6系列作为微处理器，系统片内包括STM32F103最小系统，STM32F103RBT6微处理器的程序采用keil5软件进行C语言代码编写，编写完成调试无误后再烧录到STM32F103RBT6中，主控单元接收传感器检测的现场温度、液位、流量以及可燃气体含量数据，并分两路传输至显示屏和5G通信单元；
[0016]模拟量输入单元采用八路模拟信号采集，采用12位AD转换器，实现4
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20mA信号采集与可燃气体探测器连接；
[0017]RS485输入单元采用单电源隔离型ADM2587E芯片，支持4路外部RS
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485信号的隔离输入，同时需要5V电源供电，与一体式温度变送器、外夹式超声波流量计和投入式液位计连接通信；
[0018]5G通信单元在通讯芯片上采用5G RG200U
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CN模组为核心，同时采用STM32F429VET6系列作为微处理器，5G通信单元将接收到的数据统一打包处理，采用MQTT协议通过5G信号传输；
[0019]所述显示屏驱动单元用于显示屏采用四分屏的方式，其中，主控单元采集的现场温度、液位、流量以及可燃气体含量数据在显示屏上显示。
[0020]进一步地，所述监测分析仪用于接收5G通信单元的数据，其中，打包好的检测数据上传给监测分析仪的数据服务器，数据服务器作为中转站，拷贝一份打包好的检测数据，一份发送至监测分析仪监测分析，另一份发送至云端备份。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0022]1、本工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器，考虑到现场信号干扰的问题，同时针对不同传感器的特点，主控单元通过RS485输入单元与一体式温度变送器、外夹式超声波流量计和投入式液位计连接通信，主控单元还通过模拟量输入单元与可燃气体探测器连接通信，能够实时采集工业现场煤气排水器罐体的各类关键数据，通过传感器以及数据实时上传平台实现了煤气排水器罐体的可燃气体浓度、液位、温度以及管路流量的超阈值报警，保证了煤气排水器的安全运行；煤气排水器罐体采用了防爆设计，可以适应复杂的现场工业环境。
[0023]2、在检测前，将插杆旋入煤气排水器罐体顶部的螺栓孔内，可燃气体探测器、一体式温度变送器、外夹式超声波流量计和投入式液位计对应检测的数据传输至主控单元，由监测分析仪对这类数据进行检测，并与设置的阈值相比较，是否超过或者低于设定的阈值，若低于或超过阈值，则监测分析仪发出警报，提醒煤气排水器数据不正常，让工作人员进行检修或者维护，以便设备正常运行；每隔一段时间，将插杆从煤气排水器罐体内旋出，对一体式温度变送器和投入式液位计进行检查，避免长时间在煤气排水器罐体发生损坏而导致测量的数据不准确，影响监测的效果。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的整体结构图；
[0025]图2为本专利技术的数据采集上传终端电路板模块图；
[0026]图3为本专利技术的监测流程图；
[0027]图4为本专利技术的插杆结构图。
[0028]图中：1、排水组件；11、第一排水管；12、第二排水管；13、第三排水管；2、监测组件；21、可燃气体探测器；22、一体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种工业现场监测预警模块便捷性更换的煤气排水器，包括煤气排水器罐体(4)，其特征在于：所述煤气排水器罐体(4)上连接有排水组件(1)，并在煤气排水器罐体(4)和排水组件(1)上安装有监测组件(2)，煤气排水器罐体(4)的顶部还连接有可旋转支架(3)，可旋转支架(3)上放置有数据采集上传终端(5)，数据采集上传终端(5)通过无线与监测分析仪(6)连接；所述数据采集上传终端(5)内部的电路板上内置天线(51)、电源单元(52)、电源接口(53)、主控单元(54)、显示屏驱动单元(55)、模拟量输入单元(56)、RS485输入单元(57)和5G通信单元(58)，并在数据采集上传终端(5)的侧面上镶嵌有显示屏(59)，显示屏驱动单元(55)与显示屏(59)通过线束连接；所述电源接口(53)与电源单元(52)相接，电源单元(52)为数据采集上传终端(5)的电路板供电，电源接口(53)外接220V交流电，用于为电源单元(52)充电；所述主控单元(54)采用STM32F103RBT6系列作为微处理器，系统片内包括STM32F103最小系统，STM32F103RBT6微处理器的程序采用keil5软件进行C语言代码编写，编写完成调试无误后再烧录到STM32F103RBT6中，主控单元(54)接收传感器检测的现场温度、液位、流量以及可燃气体含量数据，并分两路传输至显示屏(59)和5G通信单元(58)；模拟量输入单元(56)采用八路模拟信号采集，采用12位AD转换器，实现4
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20mA信号采集与可燃气体探测器(21)连接；RS485输入单元(57)采用单电源隔离型ADM2587E芯片，支持4路外部RS
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485信号的隔离输入，同时需要5V电源供电，与一体式温度变送器(22)、外夹式超声波流量计(23)和投入式液位计(24)连接通信；5G通信单元(58)在通讯芯片上采用5GRG200U
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CN模组为核心，同时采用STM32F429VET6系列作为微处理器，5G通信单元(58)将接收到的数据统一打包处理，采用MQTT协议通过5G信号传输；所述显示屏驱动单元(55)用于显示屏(59)采用四分屏的方式，其中，主控单元(54)采集的...
【专利技术属性】
技术研发人员：冶伟冬，刘志远，马小龙，
申请(专利权)人：中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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