支撐固定內罩和其他零部件如集氣口、導氣管、出氣口、天線架和密封箱；
[0114] 密封箱采用硬鋁板制作并經過表面鈍化保護處理，其底部通過支撐柱固聯在外罩 底部，氣閥、氣栗、氣室和連接氣閥、氣栗、氣室的導氣管以及連接集氣口、出氣口的導氣管 的一部分都位于密封箱內，電氣測控與通信模塊、電源模塊（除太陽能電池板外）及連接太 陽能電池和天線的導線接線端子也固定在密封箱內部，并且全都采用絕緣膠密封，其電氣 部分的產生的熱量將通過作為固定基座的鋁板導熱處送到內罩外表散熱。導氣管采用金屬 或塑料材質的耐壓管，集氣口和排氣口的濾網采用18目銅網并可拆卸。天線通過導線從內 罩中引出，與位于外罩背部的天線上的天線連接。
[0115] 托架采用不銹鋼制作，其基本框架是通過把位于兩側平行的直角三角形（直角邊 分別處于水平和垂直位置）的三個頂點用三根鋼條連接而成，其斜面是用來固定太陽能板 的底板，該底板上端兩側焊接有同心的轉軸，以將此底板插入托架斜面的上端兩側圓孔中 并可轉動，底板上面制作有螺孔和矩形框，用來固定矩形太陽能電池板，該底板下端為非固 定端，但其下表面中部由一個水平放置并可轉動的螺桿的端部頂住；框架的水平直角邊用 矩形鋼板連接，該鋼板上有螺孔用于將托架整體固聯在外罩頂部的短螺桿頭圓柱銷上，可 通過松動螺母來轉動托架，該鋼板上還有用于固定水平螺桿的螺母。
[0116] 3)集氣裝置與氣路及連接
[0117] 如圖1-2所示，集氣裝置位于外罩內。集氣口為矩形開口的漏斗形；主集氣口安裝 于外罩底板上，兩個輔集氣口安裝于外罩兩側立面上，在靠近油罐一端的外罩兩側立面的 法線形成的夾角小于180度；可拆洗的濾網固定在集氣口上，三個集氣口通過導氣管連接 到氣路控制閥，再由導氣管連接到氣體檢測室，氣室有導氣管連接微型氣栗，再有一根導氣 管最終連接到位于外罩背立面的排氣口；如圖2所示，外殼和接線端被密封在內罩的PID的 敏感頭部分伸入到檢測氣室中，迎面朝向氣室的進氣口；氣室剖面為近似等腰梯形結構，進 氣口的軸線與氣室底面呈45度角，出氣口的軸線水平，與氣室底面平行但位置約高于一個 導氣管管徑。氣體經集氣口、氣閥、導氣管進入氣室后，將通過氣栗和導氣管出氣口排除，除 了在氣室內會與PID的敏感元件接觸外，由于氣路的密封性而不會泄露進入電氣測控模塊 所在內罩部位，也即與電氣部分是隔尚的。
[0118] 4)節點位置布置
[0119] 裝置進行組網安裝時，先將單個裝置組裝好。如圖8所示，由于閥門區是易發生泄 露的關鍵區域，雖然面積不大，為提高可靠性，因此在靠近油罐閥門區左右兩側的位置上分 別安裝一個節點，作為網絡系統的主節點，并保持外罩底部距離地面高度為50~80厘米； 然后再按逆時針方向環繞油罐均布剩余的12個節點（對于20米直徑的油罐）。各節點距 離地面的高度與主節點一樣，節點的天線處距離油罐外壁面約130厘米的距離。
【主權項】
1. 一種用于監測油庫燃油泄漏的無線傳感裝置，其特征在于，包括支架（15)和固定在 支架上的主箱體； 所述的主箱體內設有集氣裝置、氣體檢測室（8)、主控板（3)、電源模塊、排氣口（7)、氣 栗（10)和電磁氣閥（11);主箱體上還設有天線（16); 所述的主控板、氣栗和電磁氣閥、氣體檢測室以及電源模塊均置于固定在主箱體內的 長方體形、金屬材質的密封箱（14)內；電源模塊為主控板、電磁氣閥和氣栗供電； 集氣裝置通過電磁氣閥與氣體檢測室的入口相接；氣栗與氣體檢測室出氣口連接，氣 栗的出口與排氣口相連，形成由集氣口進入、再經由導氣管、電磁閥、氣體檢測室、氣栗、排 氣口排出的氣路； 氣體檢測室設有PID和溫度傳感器，PID和溫度傳感器分別為集成式PID和集成式數 字溫度傳感器，所述的PID為光離子化傳感器；所述的電源模塊為鋰電池； 天線、PID和溫度傳感器均與主控板相連；氣栗和電磁氣閥受控于主控板。2. 根據權利要求1所述的用于監測油庫燃油泄漏的無線傳感裝置，其特征在于，主箱 體的外部設有一個長方體形的金屬的外罩（13);集氣裝置包括3個開口處裝有過濾網（5) 的漏斗形的集氣口，其中一個集氣口開口朝下放置在箱體的底部，作為主集氣口，另外2個 集氣口分別安裝在箱體內左右兩側壁上，開口朝外；三個集氣口的出口分別通過導氣管接 到電磁閥的入口，可通過控制電磁閥選擇其中一路與氣體檢測室連通。3. 根據權利要求1或2所述的用于監測油庫燃油泄漏的無線傳感裝置，其特征在于， 在終端箱體上還設有太陽能電池組件；所述的太陽能電池組件包括托架（17)、托架轉軸 (18)、托架固定螺母（19)、托板（20)和太陽能電池板（22); 所述的托架通過托架轉軸和托架固定螺母與終端箱體頂部相連，使得托架能相對于終 端箱體旋轉； 托板呈一傾斜角度設置在托架上；太陽能電池板設置在托架上，且太陽能電池板的底 部由托板支撐。4. 根據權利要求3所述的用于監測油庫燃油泄漏的無線傳感裝置，其特征在于，太陽 能電池組件還包括用于調整太陽能板傾斜角度的傾角調整螺桿；太陽能電池板的上端通過 軸銷（23)與托架的頂端相連；傾角調整螺桿呈水平方向設置在托架上，傾角調整螺桿的前 端穿過所述的托板作用在太陽能電池板的背面以驅動太陽能電池板繞軸銷抬升或降低。5. 根據權利要求4所述的用于監測油庫燃油泄漏的無線傳感裝置，其特征在于，主控 板上設有內含A/D轉換器的微控制器、支持無線傳感器網絡通信協議的無線射頻通信模塊 和用于控制氣栗、電磁閥、電源管理模塊的電子開關；所有電子開關均受控于微控制器，PID 和溫度傳感器的輸出端分別接入微控制器的A/D轉換器和數字輸入端口，所述的溫度傳感 器為數字溫度傳感器； 太陽能電池板通過導線與位于密封箱內的超級電容相連，且導線接頭處表面用絕緣膠 完全覆蓋保護，太陽能電池板通過充電管理器為鋰電池充電；通過電子開關選擇鋰電池或 超級電容為微控制器供電；天線通過電纜連接到主控板上的無線模塊，無線模塊與微控制 器連接并受控于微控制器；微控制器通過電子開關分別控制電磁氣閥、氣栗、PID和溫度傳 感器。6. 根據權利要求5所述的用于監測油庫燃油泄漏的無線傳感裝置，其特征在于，微控 制器采用MSP430系列控制器，電子開關采用ADG821或ADG823器件；主控板上的無線通信 模塊選用基于CC2530的通用通信模塊；PID選用ZPP6018001型VOC集成探測器；充電管理 器為集成器件CN3063 ;超級電容由兩個2. 7V、310F的電容器串接而成；氣栗選用GminiP-4 微型栗；電磁氣閥采用雙穩態脈沖電磁閥JSD128D。7. -種基于無線傳感的油庫燃油泄漏監測系統，其特征在于，以權利要求4-6任一項 所述的一個油庫燃油泄漏監測裝置為一個節點，由多個節點組成無線監測網絡系統； 所述的多個節點環繞油罐布置在油罐的周邊，并使得位于任一節點左、右的兩個相鄰 節點之間能直接無線通信，不能直接連通的節點之間能采用多跳方式通信，無線監測網絡 系統與監控主機以無線方式通信連接； 基于所述的無線監測網絡和通信主機監控油庫燃油泄漏。8. 根據權利要求7所述的基于無線傳感的油庫燃油泄漏監測系統，其特征在于，對于 20米直徑的油罐，所述的油庫燃油泄漏監測節點部署量為14個；14個節點沿油罐周向布 置；其中2個布置在油罐的閥門區邊界處，另外12個均勻布置在油罐的周邊的閥門區外的 區域；油庫燃油泄漏監測裝置的外罩底部距離地面高度為50~80厘米；天線距離油罐外 壁130厘米。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于監測油庫燃油泄漏的無線傳感裝置，所述裝置包括支架(15)和主箱體；所述的主箱體內設有集氣裝置、氣體檢測室(8)、主控板(3)、電源模塊、排氣口(7)、氣泵(10)和電磁氣閥(11)；主箱體上還設有天線(16)；所述的主控板、氣泵和電磁氣閥、氣體檢測室以及電源模塊均置于固定在主箱體內的長方體形、金屬材質的密封箱(14)內；集氣裝置通過電磁氣閥與氣體檢測室的入口相接；氣泵與氣體檢測室出氣口連接，氣泵的出口與排氣口相連，形成由集氣口進入、再經由導氣管、電磁閥、氣體檢測室、氣泵、排氣口排出的氣路；本實用新型的結構新穎，易于實施，節能效果好。
【IPC分類】F17D5/02, H04L29/08, G01V9/00
【公開號】CN204879461
【申請號】CN201520583499
【發明人】劉少強, 劉延芳, 樊曉平, 尹超, 翦林鵬
【申請人】中南大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月5日