加油加气站检测与综合智能控制装置及其控制预警方法制造方法及图纸
Inspection and comprehensive intelligent control device and control early warning method for gas filling station
The present invention relates to a comprehensive monitoring of the safe operation of the refueling station, in particular relates to a simple structure, multiple functions, can realize the detection of gas concentration and early warning, but also intelligent protection circuit of power supply and power analysis of refueling station device and control method of early warning detection and intelligent control, the device comprises a gas concentration sensor PLC, intelligent power distribution cabinet and alarm, oil and gas concentration sensor, intelligent power distribution cabinet and alarm are interact with PLC, realize the oil and gas concentration, power supply circuit voltage and current real-time monitoring, early warning and protection, is also connected with the charging system of the refueling station, realizes the analysis of power station efficiency, solve the existing technology in the gas station problem of safety monitoring of some deficiencies, achieve timely warning and protection.
【技术实现步骤摘要】
加油加气站检测与综合智能控制装置及其控制预警方法
本专利技术涉及加油加气站内安全运行的综合监控，具体涉及一种结构简单，功能多样，既能实现油气浓度检测与预警，还能智能保护供电回路并进行用电分析的加油加气站检测与综合智能控制装置及其控制预警方法。
技术介绍
现有的加油加气站油气检测一般采用油气传感器件检测并报警，而这种检测方式只以检测到的瞬时门槛超值来判定，未对油气浓度的发展过程进行智能推断，从而导致超值时由于浓度的聚集效应已经浓度过高，延后了报警时间；现有的加油加气站的供电控制大多采用陈旧式的手拉合开关模式，无法自动检测供电质量、工况电流，更没有故障时的自动保护装置，也无法远程控制，当加油加气站出现问题时必须人为进入电源室操作，带来时效上的延误及人身安全问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种既能实现油气浓度检测与预警，还能智能保护供电回路并进行用电分析的加油加气站检测与综合智能控制装置及其控制预警方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种加油加气站检测与综合智能控制装置，该装置的电源由加油加气站的动力总电源提供，该装置包括油气检测...
【技术保护点】
一种加油加气站检测与综合智能控制装置，该装置的电源由加油加气站的动力总电源提供，其特征在于：该装置包括油气检测模块、报警器模块和智能配电柜，所述的油气检测模块包括三个设置在加油加气站不同位置的油气浓度传感器，所述的报警器模块包括一级报警器、二级报警器和三级报警器；所述的智能配电柜包括可编程控制器、电压电流测量转换模块以及控制配电的一组智能断路器，所述的电压电流测量转换模块包括三相电压互感器和三相电流互感器以及电平转换回路，所述的三相电压互感器、三相电流互感器分别测量加油加气站的动力总电源的三相电压和电流，并经电平转换回路后输出值范围为0‑5V，所述的智能断路器分别控制加油加...
【技术特征摘要】
1.一种加油加气站检测与综合智能控制装置，该装置的电源由加油加气站的动力总电源提供，其特征在于：该装置包括油气检测模块、报警器模块和智能配电柜，所述的油气检测模块包括三个设置在加油加气站不同位置的油气浓度传感器，所述的报警器模块包括一级报警器、二级报警器和三级报警器；所述的智能配电柜包括可编程控制器、电压电流测量转换模块以及控制配电的一组智能断路器，所述的电压电流测量转换模块包括三相电压互感器和三相电流互感器以及电平转换回路，所述的三相电压互感器、三相电流互感器分别测量加油加气站的动力总电源的三相电压和电流，并经电平转换回路后输出值范围为0-5V，所述的智能断路器分别控制加油加气站的动力总电源及总电源出线后的每个分支供电线路，且智能断路器的内部均带有过电流保护功能，当该支路电流超过设定的定值时跳开该支路断路器；所述的可编程控制器包括触摸屏控制与显示模块、可编程CPU模块、A/D模数转换模块、数据通讯模块和I/O开关量输入输出模块；触摸屏控制与显示模块装设在智能配电柜的面板上，通过通讯接口与可编程CPU交互，使得能够在触摸屏上进行操作与显示，可编程CPU模块用于数据计算、处理、逻辑判断；所述的A/D模数转换模块通过数据总线与可编程CPU模块交互，A/D模数转换模块上设有接口并通过导线分别与三个油气浓度传感器的出口、电压电流测量转换模块的出口连接，A/D模数转换模块用于将电压电流测量转换模块采集到的电压、电流的模拟量值转化为数字量后送入可编程CPU模块，可编程CPU模块对采集的这些实时数字量进行综合计算、处理、存储；所述的I/O开关量输入输出模块包括输入模块和输出模块，I/O开关量输入输出模块通过导线与可编程CPU模块交互，所述的输入模块接入动力总电源的断路器的位置信号、供电支路断路器的位置信号，并将这些信号送入可编程CPU模块，所述的输出模块接入智能配电柜内动力总电源断路器及分支供电线路的断路器的控制线圈，由可编程CPU模块控制I/O开关量输入输出模块的输出口开关量的断开或闭合，进而控制断路器的跳闸或闭合；输出模块通过导线与报警器连接，用于输出油气超标报警提示；所述的数据通讯模块通过导线与可编程CPU模块交互，数据通讯模块用于实现不同数据间的通讯规约转换。2.根据权利要求1所述的加油加气站检测与综合智能控制装置，其特征在于：所述的三个油气浓度传感器分别设置在卸油口、人井和加油机处，油气浓度传感器的测量输出值范围为0-5V。3.根据权利要求1所述的加油加气站检测与综合智能控制装置，其特征在于：所述的触摸屏控制与显示模块通过通讯接口与可编程CPU模块进行通讯，以分页面方式，形成人机界面操作显示页面、供电线路控制原理图在线显示页面、加油加气站各油气检测安装点油气浓度值在线显示页面、加油加气站动力总电源供电电能指标显示页面、报警与保护显示页面、装置运行状态显示页面。4.根据权利要求1所述的用于加油加气站的安全检测与综合智能控制装置，其特征在于：所述的可编程控制器的数据通讯模块通过通信口与加油加气站收费系统相连接。5.一种加油加气站检测与综合智能控制装置的控制预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一)、程序初始化；在智能配电柜的触摸屏上完成触摸屏控制与显示模块与可编程CPU模块之间的通讯规约设置；完成三个油气浓度传感器安装点的油气浓度超标一级、二级、三级定值设定、动力电源总电流保护定值设定、供电电压过电压和低电压允许值设定；设置供电线路控制原理图在线显示页面的显示程序，并定义I/O口开关量输入输出模块与接入实际断路器的接口通道地址，分配其输入接口通道，完成根据该输入口开断或闭合反映对应的断路器位置信号断开或闭合的状态显示，分配其输出接口通道，完成根据该输出口的闭合与开断进而控制对应的断路器的合闸或跳闸；分配输出接口给卸油口、人井及加油机处油气浓度三级超标时其对应开关闭合，任一个开关闭合则跳开动力电源总开关；设置加油加气站油气浓度检测安装点油气浓度值在线显示、加油加气站动力总电源供电电能指标显示、报警与保护显示、装置运行状态显示页面的每个显示字符条框及该条框所显示的数据寄存器地址设置，在程序运行中根据该地址寄存器的内容进行对应的显示；设置A/D模数转换模块所接口的卸油口、人井、加油机处的采样频率为每20ms完成一次数据采样，设置每个通道100个采样数据的存储器地址，按先进先出原则在采样过程中存放；设置A/D模数转换模块所接口的电压电流的采样频率为每1ms完成一次数据采样，设置A/D模数转换模块每个通道所采集100个数据的存储器地址，按先进先出原则在采样过程中存放；设置所需计算的卸油口、人井、加油机处的浓度实时综合计算值，电压、电流实时计算值的存储器地址分配；设置油气浓度采样、存储与计算中断子程序的采样间隔时间计时器设定，其设定为20ms中断一次；完成加油加气站动力总电源三相电压和三相电流的采样、存储与计算的采样间隔设定，其设定为1ms中断一次，并开放中断；步骤二)、油气浓度采样、存储与计算中断子程序；当油气浓度采样、存储与计算中断子程序采样间隔设定的计时器时间到时，程序进入该中断子程序；在该子程序中，3个油气浓度传感器分别将采集到的卸油口、人井和加油机处的油气浓度值转化为0-5V的电压信号送入可编程控制器的A/D模数转换模块的对应通道，A/D模数转换模块的对应通道将实时采集的模拟量值0-5V转化为数字量送入可编程控制器的可编程CPU模块，并按定义的采样序列和时间顺序分别存储于可编程控制的卸油口采样数据序列存储器、人井处采样数据序列存储器和加油机处采样数据序列存储器，每个序列存储器按照数据先进先出的原则，存储100个实时采样数据，形成三个地点的油气浓度实时采样计算序列值；根据三个油气浓度检测点的油气浓度的实时采样序列值，考虑油气浓度的发展趋势、累计效应、空间扩散程度，进行综合计算，三个油气浓度检测点的油气浓度综合计算值，按照下面方法进行计算：①、设卸油口处的油气浓度传感器每20ms采集一个数据，其采集到的100个数据序列依次为：dxi,dxi+1,dxi+2......dxi+n-1,dxi+99，则油气浓度的依次综合计算值为：DX1＝kdx1，DX2＝Δdxk(αdx2+βDX1)，DX3＝Δdxk(αdx3+βDX2)，DXn-1＝Δdxk(αdxn-1+βDXn-2)......DXn＝Δdxk(αdxn+βDXn-1)(1)式中：Δdx为卸油口处油气浓度每20ms的变化趋势，其表示式为：Δdx＝dxn-dxn-1,Δdx＞0；Δdx＜0,Δdx＝1(2)即当Δdx＞0，油气浓度变化趋势为增加时计算式引入变化趋势，当Δdx＜0时，计算式不考虑其减速变化趋势；式中，k为空间环境自然流通可靠系数，α+β＝1，α为新值所占比列系数，β为累积值所占比列系数；通过(1)式计算出卸油口处的油气浓度实时综合计算值DXn，并存入程序初始化设置的存储器地址；②、设人井处的油气浓度传感器每20ms采集一个数据，其采集到的100个数据序列依次为：dri,dri+1,dri+2......dri+n-1,dri+99，则油气浓度的依次综合计算值为：DR1＝kdr1，DR2＝Δdrk(αdr2+βDR1)，DR3＝Δdrk(αdr3+βDR2)，DRn-1＝Δdrk(αdrn-1+βDRn-2)......DRn＝Δdrk(αdrn+βDRn-1)(3)式中：Δdr为人井处油气浓度每20ms的变化趋势，其表示式为：Δdr＝drn-drn-1,Δdr＞0；Δdr＜0,Δdr＝1(4)即当Δdr＞0，油气浓度变化趋势为增加时计算式引入变化趋势，当Δdr＜0时，计算式不考虑其减速变化趋势；式中，k为空间环境自然流通可靠系数，α+β＝1，α为新值所占比列系数，β为累积值所占比列系数；通过(3)式计算出人井处的油气浓度实时综合计算值为DRn,并存入程序初始化设置的存储器地址；③、设加油机处的油气浓度传感器每20ms采集一个数据，其采集到的100个数据序列依次为：dji,dji+1,dji+2......dji+n-1,dji+99，则油气浓度的依次综合计算值为：DJ1＝kdj1，DJ2＝Δdjk(αdj2+βDJ1)，DJ3＝Δdjk(αdj3+βDJ2)，DJn-1＝Δdjk(αdjn-1+βDJn-2)......DJn＝Δdjk(αdjn+βDJn-1)(5)式中：Δdj为加油机处油气浓度每20ms的变化趋势，其表示式为：Δdj＝djn-djn-1,Δdj＞0；Δdj＜0,Δdj＝1(6)即当Δdj＞0，油气浓度变化趋势为增加时计算式引入变化趋势，当Δdj＜0时，计算式不考虑其减速变化趋势；式中，k为空间环境自然流通可靠系数，α+β＝1，α为新值所占比列系数，β为累积值所占比列系数；通过(5)式计算出加油机处的油气浓度实时综合计算值为DJn,并存入程序初始化设置的存储器地址；每中断采样数据一次，按照数据先进先出的原则，当有新的采样数据时，去掉原来第一个数据，再计算新的一个依然构成100个采样数据序列，再进行计算，如此循环，达到对油气浓度的实时综合计算并存储；步骤三)、三相电压电流的采样、存储与电能质量分析计算中断子程序；当三相电压和三相电流的采样、存储与计算中断子程序的计时器时间到时，程序进入该中断子程序...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，肖海涛，周智鹏，梁凯，董继民，何长根，梁闪光，王金来，何禄鑫，王营，
申请(专利权)人：零点创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
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