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本實用新型涉及海洋工程和環(huán)境控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

硫化氫，標準狀況下是一種易燃的酸性無色氣體，低濃度時有臭雞蛋氣味，濃度極低時便有硫磺味，濃度高時反而沒有氣味(因為高濃度的硫化氫可以麻痹嗅覺神經(jīng))硫化氫監(jiān)測系統(tǒng)，有劇毒。即使是低濃度的硫化氫，也會損傷人的嗅覺。用鼻子作為檢測這種氣體的手段是致命的。此外，硫化氫為易燃?；?，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

風機中產(chǎn)生h2s的原因：風機基礎(chǔ)海泥中的動植物糞便、尸體殘骸等在厭氧型的硫酸鹽還原菌的作用下分解產(chǎn)生硫化氫氣體。由于其密度比空氣重，故會在底塔逐漸積累，危險系數(shù)逐漸增加。圖1所示為海上某機組基礎(chǔ)蓋板位置實測硫化氫濃度39.14ppm(百萬分子一)，超過6.6ppm的容許值，威脅人體安全。(nioshpocketguidetocheETalhazards(dhhsno.2005-149))。此外汽油檢測儀，目前海上風電機組硫化氫排除方案有：

(1)抽水方案，但是由于塔筒基礎(chǔ)內(nèi)，硫酸鹽還原菌主要存在于海水和淤泥中，抽水只能有限的減少塔筒內(nèi)的硫酸鹽還原菌含量，無法完全根除。在抽水方案實施之后，機組氣味反而變重因此；

(2)加化學藥劑方案，通過加藥劑殺死硫酸鹽還原菌，就可以阻止硫化氫的產(chǎn)生。但是需要根據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)部的水量計算投放量，需要根據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)和塔筒外的海水交換量計算投放周期，但此方案對環(huán)境污染較大，可取性不大；

(3)密封方案，基礎(chǔ)內(nèi)部設(shè)計空氣密封平臺，將下部有害氣體、潮濕空氣與上部潔凈、干燥空氣隔開。但由于moonpool效應(yīng)，隨著海水水位上漲，壓縮基礎(chǔ)內(nèi)部的氣體，使內(nèi)部的氣體壓力增大，擴散到塔筒內(nèi)部。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的海上風電機組硫化氫排除存在諸多弊端的問題，而提供一種海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)，具體包括硫化氫氣體的監(jiān)測，及監(jiān)測后的排除設(shè)備。

為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)，包括控制端、裝配于基礎(chǔ)蓋板立柱上的硫化氫傳感器、裝配于基礎(chǔ)蓋板平臺表面的通風機、與所述通風機相連通的排風管道以及電源模塊，所述排風管道的入口位于塔筒內(nèi)出口位于塔筒外以排除硫化氫氣體，其中所述硫化氫傳感器與所述控制端通訊連接，所述控制端通過繼電器與所述通風機電連接。

在上述技術(shù)方案中，硫化氫傳感器的型號為hx-h2s-760，所述繼電器采用rxd-24vdc型號。

在上述技術(shù)方案中，所述通風機的供電電路上連接有熔斷器。

在上述技術(shù)方案中，所述熔斷器的型號為rt-28n-32x。

在上述技術(shù)方案中，海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)還包括與所述控制端通訊連接的報警器。

在上述技術(shù)方案中，所述報警器為集成于硫化氫傳感器上的聲光報警燈或為裝配于塔筒門口外的聲光報警燈。

在上述技術(shù)方案中，所述海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)還包括紅外遙控器，所述紅外遙控器與所述硫化氫傳感器無線通訊連接。

在上述技術(shù)方案中，所述排風管道包括固定于基礎(chǔ)蓋板平臺上并且端部與所述通風機的入口相連通的硬質(zhì)管段、通過支架固定的排出管段以及一端與所述通風機的出口相連通另一端與所述排出管段相連通的軟管段，其中硬質(zhì)管段的入口位于所述基礎(chǔ)蓋板平臺的下方。

在上述技術(shù)方案中，供電模塊的220v交流電通過交直流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為24v直流電，所述供電模塊與交直流轉(zhuǎn)換器設(shè)置有一熔斷器；

所述硫化氫傳感器的電源接口連接交直流轉(zhuǎn)換器的24v直流電輸出口；

所述硫化氫傳感器的通訊接口上連接有485轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊，所述485轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊上設(shè)有網(wǎng)口以連接所述控制端，所述485轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊的電源觸點分別與24v直流電輸出口相連接；

所述硫化氫傳感器的聲光報警接口上連接有聲光報警燈；

所述硫化氫傳感器的控制接口上設(shè)有常開觸點、公共觸點和常閉觸點，所述常開觸點與24v直流電輸出口的24v+觸點電連接，公共觸點與所述繼電器的線圈一端電連接，所述繼電器4的線圈另一端與24v直流電輸出口的24v-觸點電連接，所述繼電器的常開一端連接220v火線，另一端連接所述通風機。

在上述技術(shù)方案中，所述供電模塊與所述熔斷器之間設(shè)置有一空開。

與現(xiàn)有技術(shù)相比硫化氫監(jiān)測系統(tǒng)，本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型在機組內(nèi)部安裝硫化氫傳感器進行硫化氫濃度實時監(jiān)測，有效的解決了海上風電機組環(huán)境中出現(xiàn)的硫化氫問題，當硫化氫濃度過高時，硫化氫傳感器通過繼電器可以向通風機傳輸信號，從而啟動風機，將硫化氫氣體排出機組外，從而控制和降低硫化氫濃度，達到對人身和設(shè)備安全保護的目的。

2.該套系統(tǒng)還可應(yīng)用于除在海上風電外在其它海洋工程，漁業(yè)，燃氣管道等方面，適用范圍廣泛。

附圖說明

圖1是硫化氫監(jiān)測及排除系統(tǒng)拓撲圖。

圖2是硫化氫監(jiān)測及排除系統(tǒng)海上風電機組安裝示意圖。

圖3是硫化氫監(jiān)測及排除系統(tǒng)電路圖。

圖中：1-控制端，2-基礎(chǔ)蓋板立柱，3-通風機，4-繼電器，5-硫化氫傳感器，6-聲光報警燈，7-硬質(zhì)管段，8-排出管段，9-軟管段，10-塔筒，11-交直流轉(zhuǎn)換器，12-熔斷器，13-485轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1

一種海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)，包括控制端1、裝配于基礎(chǔ)蓋板立柱2上的硫化氫傳感器5、裝配于基礎(chǔ)蓋板平臺表面的通風機3、與所述通風機3相連通的排風管道以及電源模塊，所述排風管道的入口位于塔筒10內(nèi)出口位于塔筒外以排除硫化氫氣體，其中所述硫化氫傳感器5與所述控制端1通訊連接，所述控制端1通過繼電器4與所述通風機3電連接。

硫化氫傳感器5可實時監(jiān)測硫化氫濃度并傳送給控制端1，當其濃度大于設(shè)定閾值時，控制端1控制繼電器4啟動，通風機3作業(yè)，將塔筒內(nèi)的硫化氫氣體排出，硫化氫傳感器5監(jiān)測到硫化氫濃度位于正常水平范圍內(nèi)時，控制端1控制繼電器4關(guān)閉，通風機3停止作業(yè)，硫化氫可以與硫化氫傳感器5內(nèi)組件發(fā)生電化學反應(yīng)，從而得到環(huán)境中硫化氫氣體的實時濃度。其量程為50-500ppm，優(yōu)選50ppm，分辨率為0.01-5ppm硫化氫檢測儀，優(yōu)選0.01ppm。硫化氫傳感器5可采用hx-h2s-760型號。

所述繼電器4可將24v直流電轉(zhuǎn)換為220v交流電。最大承受電壓220-500v，優(yōu)選250v。最大承受電流5-10a，優(yōu)選7a。所述繼電器采用rxd-24vdc型號。

所述電源模塊提供交直流電源，將220v交流電轉(zhuǎn)換為24v直流電并為硫化氫監(jiān)測裝置供電，輸入電壓100-240v，優(yōu)選220v。輸出電壓10-30v，優(yōu)選24v。

所述通風機3的功率為0.3kw-1kw，優(yōu)選0.4kw。額定電壓為220v-380v，優(yōu)選220v。額定風量200-1000m3/h，優(yōu)選420m3/h。

為了便于裝配，所述硫化氫傳感器5通過螺栓固定于所述基礎(chǔ)蓋板立柱2上，所述通風機3通過螺栓固定于所述基礎(chǔ)蓋板平臺表面。

所述控制端1可采用電腦或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，所述硫化氫傳感器5實時監(jiān)測硫化氫氣體的濃度信號，并傳送給所述控制端1，所述控制端1通過互聯(lián)網(wǎng)通訊的方式將該信號傳遞給電腦顯示端或手機顯示端進行顯示。該信號處理和顯示方式為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

實施例2

為了維護通風機3正常作業(yè)，避免過熱損壞，所述通風機3的供電電路上連接有熔斷器12。當供電電路中負荷過高時起到溫度過熱保護的作用，可承受最大電壓500-1000v，優(yōu)選500v，可承受最大電流30-50a，優(yōu)選32a。所述熔斷器12可采用rt-28n-32x型號。

為了提高本系統(tǒng)的警示性，海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)還包括與所述控制端1通訊連接的報警器。當硫化氫氣體濃度大于設(shè)定閾值時，控制端1控制繼報警器作業(yè)，提供警示信息。

更為優(yōu)選的，所述報警器為集成于硫化氫傳感器5上的聲光報警燈或為裝配于塔筒門口外的聲光報警燈6。裝配于塔筒門口外時，可采用扎帶連接的方式安裝，且便于施工人員發(fā)現(xiàn)。硫化氫濃度報警濃度優(yōu)選為6.60ppm。

為了便于設(shè)定報警濃度，所述海上風電用硫化氫氣體監(jiān)測及排除系統(tǒng)還包括紅外遙控器，所述紅外遙控器與所述硫化氫傳感器5無線通訊連接。所述紅外遙控器與所述硫化氫傳感器5可采用商業(yè)化的配套組件。通過紅外遙控器設(shè)定硫化氫傳感器5的濃度，簡便快捷。

實施例3

為了保證排風管道布置的便利性，所述排風管道包括固定于基礎(chǔ)蓋板平臺上并且端部與所述通風機3的入口相連通的硬質(zhì)管段7、通過支架固定的排出管段8以及一端與所述通風機3的出口相連通另一端與所述排出管段8相連通的軟管段9，其中硬質(zhì)管段7的入口位于所述基礎(chǔ)蓋板平臺的下方。

軟管段9與通風機3出口及塔筒壁之間為扎帶連接硫化氫監(jiān)測系統(tǒng)，所述排出管段8通過支架固定于所述塔筒壁電纜走線孔處。

實施例4

本實施例對本系統(tǒng)的電路連接關(guān)系進行詳細描述。

供電模塊的220v交流電通過交直流轉(zhuǎn)換器11轉(zhuǎn)換為24v直流電，所述供電模塊與交直流轉(zhuǎn)換器11設(shè)置有一熔斷器12；

所述硫化氫傳感器5的電源接口連接交直流轉(zhuǎn)換器11的24v直流電輸出口；

所述硫化氫傳感器5的通訊接口上連接有485轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊13，所述485轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊13上設(shè)有網(wǎng)口以連接所述控制端1(電腦或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)，所述485轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊13的電源觸點分別與24v直流電輸出口相連接；

所述硫化氫傳感器5的聲光報警接口上連接有聲光報警燈6；

所述硫化氫傳感器5的控制接口上設(shè)有常開觸點、公共觸點和常閉觸點，所述常開觸點與24v直流電輸出口的24v+觸點電連接，公共觸點與所述繼電器4的線圈一端電連接，所述繼電器4的線圈另一端與24v直流電輸出口的24v-觸點電連接，所述繼電器4的常開一端連接220v火線，另一端連接所述通風機3。

作為優(yōu)選方式，所述供電模塊與所述熔斷器12之間設(shè)置有一空開。

為了易于說明，實施例中使用了諸如“上”、“下”、“左”、“右”等空間相對術(shù)語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對說明可相應(yīng)地解釋。

而且，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個與另一個具有相同名稱的部件區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些部件之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。

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