一种煤气柜密封模块、及其参数采集系统以及方法
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种煤气柜密封模块、及其参数采集系统以及方法。
背景技术
在钢铁企业的煤气管网中，由于煤气产耗会出现瞬时的不平衡，导致煤气管网运行压力不稳定，由此带来煤气放散、煤气燃烧效果不佳等问题，造成能源浪费及生产质量下降。干式煤气柜是煤气输配管网中重要的调峰设备，当煤气供需盈余时可以吸纳，出现供需赤字时可以向管网补充煤气，由此对管网压力波动削峰填谷，稳定煤气供应。
煤气柜具有承压高、调节能力强、设备可靠等优点，广泛应用于钢铁企业煤气系统。密封系统是保障煤气柜安全运行的关键部位，存在密封性能不佳以及不便于监控其运行的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种煤气柜密封模块、及其参数采集系统以及方法，用于解决现有技术中煤气柜密封存在的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种煤气柜密封模块，所述煤气柜密封模块包括壳体、活塞、油泵以及油箱，所述壳体与所述活塞匹配，所述活塞设有用于存储密封油的第一油槽，所述煤气柜内设有用于存储密封油的第二油槽，与所述第一油槽对应的位置设有所述油箱，与所述第二油槽对应的位置设有所述油泵，所述第一油槽、所述第二油槽、所述油泵以及所述油箱形成所述密封油的循环回路。
可选的，所述第一油槽设置于所述活塞的周向。
可选的，所述油箱的液位高于所述第一油槽的油位，且所述油箱上设有溢流阀。
一种煤气柜密封模块参数采集系统，采集所述的煤气柜密封模块的参数，所述煤气柜密封模块参数采集系统包括：用于采集煤气柜密封参数的第一采集模块，所述密封参数包括以下之一：所述第一油槽的液位及油温、第二油槽的液位及油温、油泵的油压、启动次数以及启动时间；用于采集煤气柜运行参数的第二采集模块，所述运行参数包括以下之一：活塞的高度、所述壳体内的气压及气温；用于数据传输的信息传输模块；以及用于监控的分析终端，所述第一采集模块和所述第二采集模块都分别与所述信息传输模块信号连接，所述信息传输模块与所述分析终端信号连接。
可选的，所述第一采集模块包括温度传感器和液位传感器，所述温度传感器用于分别测量第一油槽和所述第二油槽内的密封油的温度，所述液位传感器用于分别测量所述第一油槽和所述第二油槽内的密封油的液位。
可选的，所述第一采集模块还包括测距单元，所述测距单元与所述活塞相匹配。
可选的，所述第一采集模块还包括液压传感器和定时器，所述液压传感器设置于所述油泵内，所述定时器用于检测油泵启动次数以及启动时间。
可选的，所述第二采集模块还包括气压传感器和气温传感器，所述气压传感器和所述气温传感器都设置于所述壳体内。
一种煤气柜密封模块参数采集方法，包括：提供所述的煤气柜密封模块参数采集系统；设定密封参数以及运行参数的阈值；分别采集所述密封参数以及所述运行参数的当前数据；当所述密封参数以及所述运行参数的当前数据超过阈值时，则发出警报。
可选的，分别采集所述密封参数以及所述运行参数的当前数据的步骤还包括：记录和存储所述密封参数以及所述运行参数的当前数据，并生成运行报表及运行诊断报告。
如上所述，本发明的煤气柜密封模块、及其参数采集系统以及方法，具有以下有益效果：
通过所述第一油槽、所述第二油槽、所述油泵以及所述油箱形成所述密封油的循环回路，保障煤气柜密封性能；
通过采集密封参数和运行参数来监控煤气柜密封性能；
当所述密封参数以及所述运行参数的当前数据超过阈值时，则发出警报，便于监控；
通过对参数采集系统各运行参数的统计、分析及异常情况诊断，为煤气柜运行管理及现场巡检作业提供支持。
附图说明
图1显示为本发明实施例的煤气柜密封模块的结构示意图。
图2显示为本发明实施例的煤气柜密封模块参数采集系统的结构示意图。
图3显示为本发明实施例的煤气柜密封模块参数采集方法的流程示意图。
标号说明
1壳体
2活塞
31 第一油槽
32 第二油槽
4油泵
5油箱
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明提供一种煤气柜密封模块，所述煤气柜密封模块包括壳体1、活塞2、油泵4以及油箱5，所述壳体1与所述活塞2匹配，所述活塞2设有用于存储密封油的第一油槽31，所述煤气柜内设有用于存储密封油的第二油槽32，与所述第一油槽31对应的位置设有所述油箱，与所述第二油槽32对应的位置设有所述油泵4，所述第一油槽31、所述第二油槽32、所述油泵4以及所述油箱形成所述密封油的循环回路，依靠第一油槽31内密封油的静压和活塞2的密封装置内橡胶填料对侧板的压紧作用而将活塞下部空间的煤气密封住，实现密封，同时，依靠橡胶填料的密封作用减少了活塞2上第一油槽31内沿侧板内壁的油泄漏量，当密封油沿侧板流下时，密封油将汇集在第二油槽32内，并经连接管接至油泵4，经过油水分离，通过密封油经过管道上升至油箱5，再由油箱5流出，经壳体1的侧板内壁流入第一油槽31内，由此构成循环回路，实现了煤气柜密封。
在实际实施过程中，所述第一油槽31设置于所述活塞2的周向，便于实现活塞2与壳体1的密封，
为了便于实现密封油的循环，所述油箱的液位高于所述第一油槽31的油位，且所述油箱上设有溢流阀，当油箱5的密封油体积变大时，油箱5的密封油压力也增大，因此溢流阀打开，油箱5内的密封油流向第一油槽31，补充第一油槽31内的密封油，保障活塞2与壳体1的密封。
请参阅图1和2，一种煤气柜密封模块参数采集系统，采集所述的煤气柜密封模块的参数，所述煤气柜密封模块参数采集系统包括：用于采集煤气柜密封参数的第一采集模块，所述密封参数包括以下之一：所述第一油槽31的液位及油温、第二油槽32的液位及油温、油泵4的油压、启动次数以及启动时间；用于采集煤气柜运行参数的第二采集模块，所述运行参数包括以下之一：活塞2的高度、所述壳体1内的气压及气温；用于数据传输的信息传输模块；以及用于监控的分析终端，所述第一采集模块和所述第二采集模块都分别与所述信息传输模块信号连接，所述信息传输模块与所述分析终端信号连接。
为了采集第一油槽31和第二油槽32内的密封油参数，所述第一采集模块包括温度传感器和液位传感器，所述温度传感器用于分别测量第一油槽31和所述第二油槽32内的密封油的温度，所述液位传感器用于分别测量所述第一油槽31和所述第二油槽32内的密封油的液位，所述温度传感器可以采用热电偶，便于采集密封油的温度，所述液位传感器可以采用电容式液位传感器，将密封油的高度转化为电容介电系数，进而通过电容的介电系数变化采集密封油的高度。
为了便于监控活塞2的运行状态，所述第一采集模块还包括测距单元，所述测距单元与所述活塞2相匹配，测距单元可以采用激光测距仪，采集测距单元与活塞2之间的距离，判定活塞的运行状态，还可以对该距离进行微分或者求导，计算出活塞的运行速度，当活塞运行速度较大，避免引起的活塞密封失效。
为了便于监控油泵的工作状态，所述第一采集模块还包括液压传感器和定时器，所述液压传感器设置于所述油泵4内，所述定时器用于检测油泵4启动次数以及启动时间，通过定时器的开关时间节点次数，来统计开关次数，通过采集开关时间节点的间隔，来统计启动时长，防止油泵频繁启动引起的设备异常或者故障。
为了便于检测煤气柜内煤气的状态，所述第二采集模块还包括气压传感器和气温传感器，所述气压传感器和所述气温传感器都设置于所述壳体1内，所述气压传感器可采用金属应变式压力传感器，所述气温传感器可采用红外温度、热敏膨胀或者热电偶传感器。
在本实施例中，信息采集模块的数据根据分析终端的请求，通过信息传输模块进行传输，例如可以采用数采服务器根据分析终端的请求通过网络采取OPC协议方式从现场各传感器及油泵控制系统的PLC中获取相应的采集数据，分析终端包括监控报警子模块和分析诊断子模块。
在本实施例中，监控报警子模块将实时获取煤气柜油密封系统运行的计测参数和煤气柜运行参数，并通过开发软件平台对获取的部分参数进行计算处理，如根据第一油槽的油位的实时测量值计算油位随时间的变化率等；上述个参数及计算数据作为系统的监控数据，通过开发显示画面实现各监控数据的实时显示和历史趋势查询；通过开发人机交互页面对各监控数据的阈值进行设置，并对超过相应阈值的参数进行通过数值闪烁、弹窗等方式进行报警，并在报警页面记录各条报警信息，包括参数名、报警值、报警类型、报警时间等。
在本实施例中，分析诊断子模块通过计算机程序将煤气柜油密封系统运行的监控数据进行记录和统计分析，如按小时记录第一油槽的油位、第二油槽的油位、各油泵累计启动次数、各油泵累计运行时间，自动生成统计报表；再如，以小时为单位统计各油泵的启动次数及运行时间，根据泵油量计算各油泵的在该小时内的循环油量，并以图表的方式生成可视化报告；程序还可支持用户根据统计记录需要，按监测数据自定义报表。
在本实施例中，分析诊断子模块还可以将记录的煤气柜油密封系统监控数据及异常信息与系统获取的对应时间的煤气柜运行参数同时储存形成运行分析数据库，通过对定期对运行数据库的数据进行相关性分析，形成异常诊断报告并给出操作维护建议，例如，将第一油槽的油位的变化量异常与柜位进行关联分析，统计第一油槽的油位的变化量异常最常发生的柜位区域，形成诊断报告提示巡检人员对该区域的侧壁进行检查；再如，将每天各油泵累计运行时间变化趋势进行分析和预测，由此给出是否需要对密封油的进行更换的建议。
在本实施例中，监控报警子模块和分析诊断子模块均安装在系统主机上，并可根据需要连接至一个或多个客户端，例如，开发的监控报警子模块和分析诊断子模块可安装在一台主服务器上，用于请求数据、数据处理、计算及各应用程序的运行，通过网络可由多个应用终端登录该系统，通过画面显示监控、报警信息和查询运行及异常诊断报告等。
请参阅图3一种煤气柜密封模块参数采集方法，包括：
S1：提供所述的煤气柜密封模块参数采集系统；
S2：设定密封参数以及运行参数的阈值；
S3：分别采集所述密封参数以及所述运行参数的当前数据；
S4：当所述密封参数以及所述运行参数的当前数据超过阈值时，则发出警报。
为了便于管理，所述分别采集所述密封参数以及所述运行参数的当前数据的步骤还包括：记录和存储所述密封参数以及所述运行参数的当前数据，并生成运行报表及运行诊断报告。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
