可燃气体检测系统论文和设计-蔡海峰

全文摘要

本实用新型公开了一种可燃气体检测系统，包括气体检测仪，气体检测仪检测可燃性气体浓度并根据可燃性气体的浓度产生电流信号；还包括：与气体检测仪电连接的第一接线端子；第一开关，该第一开关与第一接线端子电连接；直流电源，该直线电源与第一接线端子电连接；分别与第一接线端子和直流电源电连接的转换模块，该转换模块将气体检测仪产生的电流信号转换为模拟信号输出。本实用新型具有能兼容安装多种气体检测仪的优点。

主设计要求

1.可燃气体检测系统，包括气体检测仪，气体检测仪检测可燃性气体浓度并根据可燃性气体的浓度产生电流信号；其特征在于，还包括：与气体检测仪电连接的第一接线端子；第一开关，该第一开关与第一接线端子电连接；直流电源，该直流电源与第一接线端子电连接；分别与第一接线端子和直流电源电连接的转换模块，该转换模块将气体检测仪产生的电流信号转换为模拟信号输出。

设计方案

1.可燃气体检测系统，包括气体检测仪，气体检测仪检测可燃性气体浓度并根据可燃性气体的浓度产生电流信号；其特征在于，还包括：

与气体检测仪电连接的第一接线端子；

第一开关，该第一开关与第一接线端子电连接；

直流电源，该直流电源与第一接线端子电连接；

分别与第一接线端子和直流电源电连接的转换模块，该转换模块将气体检测仪产生的电流信号转换为模拟信号输出。

2.根据权利要求1所述的可燃气体检测系统，其特征在于，所述接线端子包括第一接线端、第二接线端、第三接线端，所述第一开关的一部分与直流电源的正极连接，所述第一开关的另一部分与直流电源的负极连接，所述第一开关连接直流电源正极的部分还与第一接线端连接，第一开关连接直流电源负极的部分还与第三接线端连接；

所述气体检测仪为三线制气体检测仪，三线制气体检测仪的输出端包括供电电源正极端、信号正极端以及公共端，供电电源正极端与所述第一接线端连接，信号正极端与所述第二接线端连接，公共端与所述第三接线端连接；

所述转换模块为隔离器；

检测系统工作时所述第一开关保持闭合状态。

3.根据权利要求1所述的可燃气体检测系统，其特征在于，所述接线端子包括第一接线端、第二接线端、第三接线端，所述第一开关的一部分与直流电源的正极连接，所述第一开关的另一部分与直流电源的负极连接，所述第一开关连接直流电源正极的部分还与第一接线端连接，第一开关连接直流电源负极的部分还与第三接线端连接；

所述气体检测仪为二线制气体检测仪，二线制气体检测仪的输出端包括信号正极端以及信号负极端，信号正极端与所述第二接线端连接，信号负极端与所述第三接线端连接；

所述转换模块为配电器；

所述第一开关保持断开状态。

4.根据权利要求1所述的可燃气体检测系统，其特征在于，所述接线端子包括第一接线端、第二接线端、第三接线端，所述第一开关的一部分与直流电源的正极连接，所述第一开关的另一部分与直流电源的负极连接，所述第一开关连接直流电源正极的部分还与第一接线端连接，第一开关连接直流电源负极的部分还与第三接线端连接；

所述气体检测仪为四线制气体检测仪，四线制气体检测仪的输出端包括信号正极端以及信号负极端，信号正极端与所述第二接线端连接，信号负极端与所述第三接线端连接；

所述转换模块为隔离器；

所述第一开关保持断开状态。

5.根据权利要求1至4之一所述的可燃气体检测系统，其特征在于，所述第一开关为断路器。

6.根据权利要求1至4之一所述的可燃气体检测系统，其特征在于，所述直流电源为24V的直流电源。

7.根据权利要求1至4之一所述的可燃气体检测系统，其特征在于，还包括模拟量输入模块，模拟量输入模块采集转换模块输出的模拟信号并上传到上位机。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及可燃气体监测领域，特别涉及一种可燃气体检测系统。

背景技术

目前国内的可燃气气体检测装置主要有以下几种：

1、便携式气体报警仪，该类装置主要是随身携带，采用电池供电，携带者根据该区域可能存在的有害气体携带相应的气体检测仪，检测仪可实时显示所在区域的对应气体含量，检测的数据不能通过信号传输方式进入检测系统。

2、气体检测仪，根据装置工作原理不同又分为二线制、三线制、四线制三种。

二线制气体检测仪需要配备相应的配电器用于对现场检测探头供电以及信号输出。

三线制气体检测仪需要配备相应的控制器进行供电和信号采集。该类气体检测仪目前是国内使用最多的一类。

四线制气体检测仪一般是独立供220VAC电源，有单独的信号输出端，不需要配电器和控制器。

不同类型的气体检测仪由于工作原理以及信号产生方式不同，都需要配备不同的信号转换设备，相互之间无法做到替代使用。如果在生产现场某种检测装置的控制器损坏，在备件没能及时到位情况下，该区域的可燃气体检测将陷入瘫痪状态。同时因为检测原理的不同，现场信号线的布线等均不同，会造成整个检测系统线路杂乱，不利于故障的检查、排除。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能兼容安装多种气体检测仪的可燃气体检测系统。

实现上述目的的技术方案如下：

可燃气体检测系统，包括气体检测仪，气体检测仪检测可燃性气体浓度并根据可燃性气体的浓度产生电流信号；还包括：

与气体检测仪电连接的第一接线端子；

第一开关，该第一开关与第一接线端子电连接；

直流电源，该直流电源与第一接线端子电连接；

分别与第一接线端子和直流电源电连接的转换模块，该转换模块将气体检测仪产生的电流信号转换为模拟信号输出。

本实用新型的可燃气体检测系统，根据气体检测仪的类型，调整与第一接线端子的接线方式以及选择隔离器或配电器作为转换器，因此，本实用新型的可燃气体检测系统，并以安装二线制气体检测仪、三线制气体检测仪或四线制气体检测仪中的一种，使得二线制气体检测仪、三线制气体检测仪或四线制气体检测仪的气体检测仪在生产现场某种检测装置的控制器损坏，在备件没能及时到位情况下，可以选择另一种气体检测仪进行安装，例如，当三线制气体检测仪损坏时，可以选择二线制气体检测仪或四线制气体检测仪与第一接线端子进行连接，这样，确保了该区域的可燃气体检测将不会陷入瘫痪状态，同时摒除了因为检测原理的不同，现场信号线的布线等均不同，造成整个检测系统线路杂乱，不利于故障的检查、排除的因素。因此，具有使用方便的优点。

附图说明

图1为本实用新型中的可燃气体检测系统的电路框图；

图2为本实用新型的第1实施例的示意图；

图3为本实用新型的第2实施例的示意图；

图4为本实用新型的第3实施例的示意图；

图5为实施例1至3集成在第一箱体内的示意图；

说明书附图中的标记：

1为气体检测仪、11为供电电源正极端、12为信号正极端、13为公共端、14为信号负极端；

2为第一接线端子、21为第一接线端、22为第二接线端、23为第三接线端；

3为第一开关、4为直流电源、5为转换模块、6为模拟量输入模块；

A为第一箱体，B为第二箱体。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的可燃气体检测系统，包括气体检测仪1、第一接线端子2、第一开关3、直流电源4、转换模块5、模拟量输入模块6，气体检测仪1检测可燃性气体浓度并根据可燃性气体的浓度产生电流信号，气体浓度不同会在气体检测仪1电流回路中产生不同电流值；第一接线端子2与气体检测仪1电连接，第一开关3与第一接线端子电连接，直线电源4与第一接线端子2电连接；转换模块5分别与第一接线端子2和直流电源4电连接，该转换模块5将气体检测仪1产生的电流信号转换为模拟信号输出，电流信号为4-20mA的电流信号。模拟量输入模块6采集转换模块5输出的模拟信号并上传到上位机，计算机上位机系统根据模块采集的数据实现显示具体数据。本实用新型中的转换模块5，充分考虑了其扩展性，当需要将检测信号上传至二级系统，可采用两种方式进行数据传输，第一种方式是直接在隔离器处将模拟量信号分为两路，第一路用于一级系统采集，第二路用于二级系统采集，如果还需要第三路信号输出，只需要增加一个一分二的隔离器即可。第二种方式是通过通讯的方式将计算机采集的数据通过软件直接进行上传。

实施例1

如图2所示，所述接线端子2包括第一接线端21、第二接线端22、第三接线端23，所述第一开关3的一部分与直流电源4的正极连接，所述第一开关3的另一部分与直流电源4的负极连接，第一开关3连接直流电源4正极的部分还与第一接线端21连接，第一开关3连接直流电源4负极的部分还与第三接线端23连接，第二接线端22还与转换模块5的正极端连接，第三接线端23还与转换模块5的负极端连接。所述第一开关3为断路器，所述直流电源4优先采用24V的直流电源。

所述转换模块5优先采用隔离器，气体检测仪1产生的电流信号进行隔离转换后输出至模拟量输入模块6。直流电源4还为隔离器提供24V的直流电压。检测系统工作时所述第一开关3保持闭合状态。模拟量输入模块6为DCS(分布式控制系统)或者PLC(可编程逻辑控制器)系统的模拟量模块。

所述气体检测仪1为三线制气体检测仪，三线制气体检测仪的输出端包括供电电源正极端11、信号正极端12以及公共端13，供电电源正极端1与所述第一接线端21连接，信号正极端12与所述第二接线端22连接，公共端13与所述第三接线端23连接，本实施例中公共端13为电源负极和信号负极的共用端。

本实用新型摒弃了传统的每种气体气体检测仪需要配备相应的控制器才能进行数据采集的工作方式。只需要对现场气体检测仪提供24VDC电源，当断路器闭合后，气体气体检测仪接入24VDC电源后开始运行，同时气体气体检测仪内部电路会在信号端的正极也会具备24VDC 电源，将气体气体检测仪信号端正极与隔离器的正极连接，隔离器的负极与24VDC电源的负极相连，在电源、气体检测仪和隔离器三种设备之间形成一个完整的电流回路，当现场气体含量发生变化后，气体检测仪电路中的电流值会相应的发生变化，隔离器对变化的电流值进行隔离变送后输出给计算机信号模块进行采集和计算。

实施例2

如图3所示，所述接线端子2包括第一接线端21、第二接线端22、第三接线端23，所述第一开关3的一部分与直流电源4的正极连接，所述第一开关3的另一部分与直流电源4的负极连接，第一开关3连接直流电源4正极的部分还与第一接线端21连接，第一开关3连接直流电源4负极的部分还与第三接线端23连接；第二接线端22还与转换模块5的正极端连接，第三接线端23还与转换模块5的负极端连接。所述第一开关3为断路器，所述直流电源4优先采用24V的直流电源。

所述转换模块5优先采用配电器，气体检测仪1产生的电流信号进行转换后输出至模拟量输入模块6。另外，配电器为二线制气体检测仪进行供电，因此，二线制气体检测仪无需外接电源。直流电源4还为隔离器提供24V的直流电压。第一开关3保持断开状态，无论是否处于工作状态，第一开关3均保持断开状态。模拟量输入模块6为DCS或者PLC系统的模拟量模块。

所述气体检测仪1为二线制气体检测仪，二线制气体检测仪的输出端包括信号正极端12 以及信号负极端14，信号正极端12与所述第二接线端22连接，信号负极端14与所述第三接线端23连接。

实施例3

如图4所示，所述接线端子2包括第一接线端21、第二接线端22、第三接线端23，所述第一开关3的一部分与直流电源4的正极连接，所述第一开关3的另一部分与直流电源4的负极连接，第一开关3连接直流电源4正极的部分还与第一接线端21连接，第一开关3连接直流电源4负极的部分还与第三接线端23连接；第二接线端22还与转换模块5的正极端连接，第三接线端23还与转换模块5的负极端连接。所述第一开关3为断路器，所述直流电源4优先采用24V的直流电源。

所述转换模块5优先采用隔离器，气体检测仪1产生的电流信号进行隔离转换后输出至模拟量输入模块6。直流电源4还为隔离器提供24V的直流电压。第一开关3保持断开状态，无论是否处于工作状态，第一开关3均保持断开状态。模拟量输入模块6为DCS或者PLC系统的模拟量模块。

所述气体检测仪1为四线制气体检测仪，四线制气体检测仪的输出端包括信号正极端12 以及信号负极端14，信号正极端12与所述第二接线端22连接，信号负极端14与所述第三接线端23连接；四线制气体检测仪工作时所需的电压为220V电压，因此，四线制气体检测仪需要连接220V的供电电源。

如图5所示，将连接二线制气体检测仪、三线制气体检测仪、四线制气体检测仪的为3 个第一接线端子2、3个第一开关3、3个直流电源4、3个转换模块5分别安装在第一箱体A内，并将3个模拟量输入模块6安装在第二箱体B中，具体使用时，使用者根据需要选择二线制气体检测仪、三线制气体检测仪、四线制气体检测仪中的一个或多个，根据上述实施方式1至3中的接线要求，与其中1个或多个第一接线端子2连接，形成一路或多路可燃性气体检测系统，当形成多路可燃性气体检测系统时，可以选择其中的一路连接气体检测仪，而另外一路或两路不连接气体检测仪以作为备用。

本实用新型的优势在于其完全摒弃了原有的带220V强电的煤气报警控制器以及不同类型探头需要配备与之对应的控制器的限制，在设备连接线路上充分考虑了不同线制的设备连接原理，利用相同的信号转换线路就可接入不同类型的检测探头，简化了检测线路流程，系统成套制作简单，可扩展性和适应性强。采用安全可靠的直流电源为转换模块供配电，每个探头的电源与信号进行独立的隔离处理，即使线路有短路或者串入强电的情况发生也只会对单独的一条线路或者相关的设备造成影响，从而避免了因为线路短路或串入强电造成的整套系统故障情况发生。利用计算机DCS程序进行数据的分散采集与集中处理，系统流程简单，方便数据的采集和记录以及硬件设备的维护，当系统中某个硬件出现故障，无信号输入时， DCS系统会在上位机立即进行报警提示，并指明故障硬件所在位置，方便维护人员检查处理。系统的各硬件均为常规设备，便于组织备件。加之其数据都在炼焦操作画面上进行显示和报警，实现了24小时有人监视状态，对现场可燃性气体浓度超标的情况可及时发现，最大限度避免发生人员可燃性气体中毒事故发生。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型的设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

设计图

可燃气体检测系统论文和设计

可燃气体检测系统论文和设计-蔡海峰

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主设计要求

设计方案

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