加氫空冷器泄漏檢測裝置設(shè)計.pdf

1、本文以中石化楊子石化芳烴廠1＃加氫裂化裝置的空氣冷卻器EC102為原型，設(shè)計檢測加氫空冷器泄漏的裝置。目前在EC102上使用的是可燃氣體檢漏報警裝置，而這種裝置存在較大的漏檢隱患，實時性也較差，且工作人員需要爬上空冷器架才可以查看氣體濃度數(shù)據(jù)，這種查看方式很不方便。針對上述可燃氣體檢漏裝置的缺陷，本文設(shè)計的檢漏裝置在保留氣體檢漏技術(shù)的基礎(chǔ)上增加超聲波檢漏技術(shù)，并使超聲波檢漏實現(xiàn)加氫空冷器的全面覆蓋，降低漏檢發(fā)生的概率，提高檢漏的實時性;

2、運用多傳感無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)將每個傳感器采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給安裝在現(xiàn)場的網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)融合超聲波信號和氣體濃度信號對泄漏進行判斷，提高對泄漏判斷的準(zhǔn)確度，并用LCD顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，也可將數(shù)據(jù)通過工廠網(wǎng)絡(luò)傳送至中控系統(tǒng)，實現(xiàn)現(xiàn)場泄漏情況的實時傳送。
　　本論文的主要內(nèi)容如下:
　　1.設(shè)計氣體傳感器節(jié)點和超聲波傳感器節(jié)點分別檢測加氫空冷器發(fā)生泄漏時的兩個特征信號:可燃氣體信號和超聲波信號。氣體傳感器采用催化燃燒式可燃氣體傳感器TGS681

3、2-D00，設(shè)計放大電路、ZigBee電路，并編寫采樣、轉(zhuǎn)換和發(fā)送程序，得到空氣中可燃氣體的濃度數(shù)據(jù)，并將濃度數(shù)據(jù)發(fā)送給匯聚節(jié)點。分析超聲波檢漏的原理，選擇超聲波傳感器TC40-A18及設(shè)計超聲波傳感器節(jié)點位置模型，使超聲波檢漏實現(xiàn)加氫空冷器的全面覆蓋，在硬件上設(shè)計超聲波信號的模擬放大、濾波、程控放大電路、信號處理和ZigBee電路，軟件上設(shè)計FFT變換數(shù)字信號處理程序，提取泄漏信號的特征數(shù)據(jù)，并設(shè)計無線發(fā)送程序。對氣體和超聲波傳感器節(jié)

4、點進行功能測試，發(fā)現(xiàn)氣體傳感器節(jié)點可以檢測到可燃氣體的濃度，超聲波傳感器節(jié)點可以提取特征信號的幅值數(shù)據(jù)。
　　2.使用ZigBee通訊技術(shù)實現(xiàn)多傳感器節(jié)點和匯聚節(jié)點間網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)關(guān)上移植嵌入式Linux系統(tǒng)，并編寫LCD驅(qū)動程序。分析融合方法中的模糊理論，并給出了氣體濃度、氣體濃度變化率和超聲波聲壓級三個輸入量的隸屬度函數(shù)。在搭建的Linux系統(tǒng)上編寫多傳感融合應(yīng)用程序，包括數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)預(yù)處理，融合判斷和LCD顯示。