一种危险化学品安全黑匣子系统的制作方法

本发明涉及危险化学品，具体涉及一种危险化学品安全黑匣子系统。

背景技术：

1、随着我国经济的高速发展，化学品已广泛应用于各个行业中，特别是危险化学品的生产和使用量迅猛增加。然而危险化学品具有易燃、易爆、有毒和放射性等特点，其在生产、加工、储存、运输和使用等多个环节，存在危害人体健康、生命安全和生态环境的可能。

2、危险化学品常见爆炸事故可分为瞬爆和持续爆燃，瞬爆时长在毫秒或微妙级别。危险化学品爆炸事故，通常由高能材料发生物理或化学反应导致，破坏中心深度较深且放射冲击面较大，时长在毫秒或微妙级别，在极短时间内释放大量能量，造成巨大破坏，导致设备残骸飞散或焚毁，事故发生原因难以调查和分析。

3、不同于飞机事故、汽车事故、船舶事故等“黑匣子”传统应用场景，危险化学品爆炸事故发生时间短，释放能量大，破坏性极强。因此要求安全黑匣子应具有高速数据采集能力，能够记录事故发生前极短时间段内生产设备数据；要求安全黑匣子应具有防爆、隔热、抗冲击、防潮、防腐蚀能力，确保在事故发生后，存储模块保存完好，内部数据可以回收；要求安全黑匣子应具有稳定的电源模块，且电源模块具有紧急供电能力，在事故发生后5分钟内维持事故记录器正常工作，完成数据的存储行为。

4、现有黑匣子系统所用的是普通数据采集设备，对环境变化的响应速度慢、采样频率低，难以实现对瞬爆前极短时间段内数据的采集和存储，且存储单元在发生事故时缺少防爆、隔热、抗冲击等保护措施，在事故发生后难以回收存储单元内存储的数据，同时可能导致供电线路损坏。另外，现有黑匣子系统缺少紧急供电单元，事故发生导致停电时，无法继续采集数据。

技术实现思路

1、本发明提供一种危险化学品安全黑匣子系统，可以采集危险化学品生产设备运行过程中温度、压力、图像等各项数据，且安全黑匣子具有防爆、隔热、抗冲击、防潮、防腐蚀能力，在事故发生后，存储模块不被破坏，内部存储数据完好，从中回收事故发生邻近时间段内生产设备数据，用以调查分析事故原因。

2、为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

3、一种危险化学品安全黑匣子系统，包含：

4、数据采集部分1，包含高速摄像机101、红外测温仪102、声音传感器103、冲击波传感器104和接触式传感器105；

5、数据储存部分2，包含防护外壳201、电源模块202、主控模块203和存储模块204，及；

6、警报装置3；

7、所述数据采集部分1和报警装置3通过信号传输线与数据储存部分2的主控模块203相连。

8、所述高速摄像机101的分辨率不低于1920*1080，帧率不低于2500帧/秒，用于持续采集图像数据。

9、所述红外测温仪102的测温范围不高于1000℃，采集频率不低于30赫兹。

10、所述声音传感器103和冲击波传感器104作为辅助性数据采集设备。

11、所述接触式传感器105的数据采集频率不低于1000赫兹，用于加快黑匣子的相应速度。

12、所述防护外壳201选用模压成型后的纳米氧化铝粉末高分子隔热材料。

13、所述防护外壳201外表面附着聚对二甲苯防护层。

14、所述数据存储部分2分为三个腔体，分别放置电源模块202、主控模块203和存储模块204。

15、所述腔体内填充聚乙二醇高分子液体相变材料。

16、所述腔体和防护外壳201之间填充玻璃纤维隔热棉。

17、基于上述技术方案的实施，本发明能够获得如下的技术效果：

18、1、本发明提供一种危险化学品安全黑匣子系统，采用高速摄像机101作为安全黑匣子的核心数据采集设备，具有千赫级数据采集频率，采集过程不依赖生产设备的结构特性和运动特性，也不会对生产过程造成影响。

19、2、本发明提供一种危险化学品安全黑匣子系统，充分利用高速摄像机101千兆级采样频率的基础上，将fram作为循环缓冲器，高速摄像机101持续采集数据并覆写fram，仅当温度数据异常时，将fram中数据写入固态存储器中，节约了存储空间，可以增加高速摄像机101的连续工作时长，解决了其连续工作时间短的缺点。

20、3、本发明提供一种危险化学品安全黑匣子系统，数据储存部分2的防护外壳201使用模压成型后的纳米氧化铝粉末高分子隔热材料，外表面附着聚对二甲苯防护层，使黑匣子具有防爆、隔热、抗冲击、防潮、防腐蚀能力。

21、4、本发明提供一种危险化学品安全黑匣子系统，数据储存部分2内部有多个腔体，腔体内填充聚乙二醇高分子液体相变材料，腔体和防护外壳201之间填充玻璃纤维隔热棉，提高了安全黑匣子的绝热性能。

22、5、本发明提供一种危险化学品安全黑匣子系统，使用超级电容ups不间断电源作为停电时的紧急能源。

技术特征：

1.一种危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，包含：

2.根据权利要求1所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述高速摄像机(101)的分辨率不低于1920*1080，帧率不低于2500帧/秒，用于持续采集图像数据。

3.根据权利要求2所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述红外测温仪(102)的测温范围不高于1000℃，采集频率不低于30赫兹。

4.根据权利要求3所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述声音传感器(103)和冲击波传感器(104)作为辅助性数据采集设备。

5.根据权利要求4所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述接触式传感器(105)的数据采集频率不低于1000赫兹，用于加快黑匣子的响应速度。

6.根据权利要求5所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述防护外壳(201)选用模压成型后的纳米氧化铝粉末高分子隔热材料。

7.根据权利要求6所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述防护外壳(201)外表面附着聚对二甲苯防护层。

8.根据权利要求7所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述数据存储部分(2)分为三个腔体，分别放置电源模块(202)、主控模块(203)和存储模块(204)。

9.根据权利要求8所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述腔体内填充聚乙二醇高分子液体相变材料。

10.根据权利要求9所述危险化学品安全黑匣子系统，其特征在于，所述腔体和防护外壳(201)之间填充玻璃纤维隔热棉。

技术总结本发明涉及危险化学品技术领域，具体涉及一种危险化学品安全黑匣子系统。本发明提供的危险化学品安全黑匣子系统，包含数据采集部分、数据储存部分和警报装置，其中数据采集部分包含高速摄像机、红外测温仪、声音传感器、冲击波传感器和接触式传感器；数据储存部分包含防护外壳、电源模块、主控模块和存储模块。本发明提供一种危险化学品安全黑匣子系统，与现有技术方案相比，大大提高了图像数据采集频率，以及采集到关键时刻图像数据的概率，具有防爆、隔热、抗冲击、防潮、防腐蚀能力，大大提高了绝热性能。技术研发人员：宋国栋,吕梓辰,张悦,陈志安,戚海龙受保护的技术使用者：中国航天科工集团六院情报信息研究中心技术研发日：技术公布日：2024/4/29