[发明专利]一种钢衬储罐老化度的智能监测装置及监测流程与方法

权利要求书

1.一种钢衬储罐老化度的智能监测装置，其特征在于：包括主控板，所述主控板连接云平台与触摸屏，所述主控板通过串口连接采集板；

所述云平台是由主控板通过物联网透传模组将主控板信号数据上传至云服务器，通过云端软件实现数据的实时查看、报警数据的即时推送、大数据分析、历史趋势分析；

所述触摸屏为工业触摸屏，通过组态软件生成组态界面，通过组态界面可实现数据实时显示、报警数据提醒、数据分析、调试控制；

所述采集板集成了老化度采集端口以及10路模拟量采集端口，10路模拟量采集端口分别是：液位采集端口、液体温度一采集端口、液体温度二采集端口、出入库量采集端口、监测参数端口一、监测参数端口二、监测参数端口三、监测参数端口四、监测参数端口五、监测参数端口六。

2.一种钢衬储罐老化度的监测流程，其特征在于：所述监测流程首先是开始启动老化度的监测程序，经过采集系统的初始化环节，再到量程校准环节，之后是信号调理，经过数据换算后，将数据存入数据库，之后程序回到量程校准环节，接下来重复执行信号调理、数据换算、存入数据库。

3.根据权利要求2所述的一种钢衬储罐老化度的监测流程，其特征在于：所述初始化环节是寄存器、变量、计算器、定时器以及通讯接口和外设。

4.根据权利要求2所述的一种钢衬储罐老化度的监测流程，其特征在于：所述量程校准环节是实现老化监测的范围测定，根据老化度监测的电性能分析，将储罐内部液体和外部金属罐壁当成一个电容的两级，将测量范围进行分段划分。

5.根据权利要求2所述的一种钢衬储罐老化度的监测流程，其特征在于：所述信号调理是将采集的模拟量经过运放之后，达到AD转换的监测范围。

6.根据权利要求2所述的一种钢衬储罐老化度的监测流程，其特征在于：所述数据换算是将老化度的电信号转换成实际的老化度百分比。

7.根据权利要求2所述的一种钢衬储罐老化度的监测流程，其特征在于：所述存入数据库环节是将老化度的实际值存入到数据库中。

8.一种钢衬储罐老化度的智能监测的方法，其特征在于：按照如下步骤进行的：

步骤一、首先建立等效电容基本模型：假设电容两极板的面积为S、两极板的间距为d，根据真空绝对介电常数ε₀和相对介电常数ε_r，q为两极板间充电电荷，可得两极板之间的电场强度为：

根据平板电容的电性能分析，得出等效电容两极板之间的电势之差为：

再根据电容的定义式：

可得出：

步骤二、根据老化度监测流程为等效电容充电，通过老化度采样通道，可得到充电时的电流i，根据电路理论可得：

Q＝i×t

对电流进行积分，可得到：

Q＝∫₀^Ti×dt

其中t为一个采样周期，通过可得出动态计算过程得出的C；

步骤三、然后根据公式先计算出其中的S：根据钢衬储罐的几何结构，通过储罐的出厂参数，可计算出两极板之间的等效面积S，根据钢衬储罐的衬层类型可计算或得出d，通过计算可得出C_b；

步骤四、根据对比C_a和C_b的值，可确定钢衬储罐老化度的值：

当C_a＝C_b时，老化度完好，老化度的计算值为0％；

当C_a＞C_b时，老化度开始出现老化。

9.根据权利要求8所述的一种钢衬储罐老化度的智能监测的方法，其特征在于：所述老化度的计算公式为：