一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置，包括：主机、外接传感器和外接天线；主机由外壳、主控制板、可触发式NFC标签、电源包、主机仓盖和电池仓盖组成；外壳内具有主机仓和电池仓；主控制板和可触发式NFC标签安装在所述主机仓内，主控制板上集成安装有嵌入式主控制芯片、液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器；外接传感器包括温度传感器、压力传感器和差压传感器；外接天线包括GSM通信天线和卫星定位天线；本实用新型专利技术可实现了低能耗、高可靠性以及长时间对LNG罐式箱的压力、温度、液位状态参量进行远程监测。

【技术实现步骤摘要】
一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置
本技术涉及一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置。
技术介绍
液化天然气即LNG具有运输、储存效率高，生产、运输、使用方便，安全性好的特点，是一种真正的清洁“绿色”能源。随着我国经济的高速发展以及对大气环境质量的要求越来越高，国内的工业和民用领域对清洁能源的需求日益迫切，极大推动了我国天然气需求量的快速增长，未来20年将是我国天然气工业发展的高峰期。然而现实情况是，我国自产的天然气总量还远远满足不了国内的需求，很多天然气需要从国外进口，现在主要的LNG进口储存点都在大连、天津、连云港、宁波、厦门、珠海、防城港等港口城市，需要将LNG从这些储存点疏运到内陆地区。由于LNG罐式箱其既可以用作运载工具，也可以用作储罐，因此成为LNG疏运过程中最为灵活的方式。现有的LNG罐式箱一般不配备监测装置。由于LNG罐式箱为深冷压力容器，且LNG属于超低温、易燃危险品，LNG罐式箱在长途运输中温度和压力是不断升高的一个过程，如果没有安全监测装置就无法提前预警并及时处理，极容易因压力超过阈值而引起安全阀起跳排放，如果引燃就会给整个运输带来巨大安全风险。因此在LNG罐式箱的多式联运过程中，无论是铁路、水路都迫切需要采用物联网技术对LNG罐式箱的压力、温度、液位等状态参量进行监测，如果发现状态异常，可以在远程监控中心提前预报警并采取紧急处置措施，以降低运输成本，提高运输安全性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置，以实现低能耗、高可靠性以及长时间对LNG罐式箱的压力、温度、液位状态参量进行远程监测。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置，包括：主机、外接传感器和外接天线；所述主机由外壳、主控制板、可触发式NFC标签、电源包、主机仓盖和电池仓盖组成；所述外壳内具有主机仓和电池仓；所述主控制板和可触发式NFC标签安装在所述主机仓内，所述主控制板上集成安装有嵌入式主控制芯片、液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器；所述液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器与所述嵌入式主控制芯片通过数字通信接口连接；所述电源包安装在所述电池仓内，所述主机仓盖具有透明视窗；所述电源包与所述主控制板通过电源线连接；所述外接传感器包括温度传感器、压力传感器和差压传感器；所述外接天线包括GSM通信天线和卫星定位天线；所述可触发式NFC标签、压力传感器、差压传感器、温度传感器、GSM通信天线、卫星定位天线分别与所述嵌入式主控制芯片通过模拟通信接口连接。所述电源包集成封装了锂离子电池和电池电容器。所述主机安装在罐式箱的安装支架上。所述温度传感器安装在罐式箱的内罐外壁上。所述差压传感器的低压侧连接口与罐式箱的气相压力管相连接；所述差压传感器的高压侧连接口与罐式箱的液相压力管相连接；所述压力传感器与罐式箱的气相压力管相连接。本技术提供的技术方案的有益效果是：本技术考虑到LNG罐式箱在多式联运中运输环境恶劣、距离远，周期长而专门设计，采用了NFC触发、低功耗控制和远程参数设置策略，从而实现了低能耗、高可靠性以及长时间对LNG罐式箱的压力、温度、液位状态参量进行远程监测的目的。附图说明图1是本技术采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置外观正面示意图。图2是本技术采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置的剖视结构示意图。图3是本技术采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置的器件结构原理图。附图标记：1—外壳；2—主控制板；3—可触发式NFC标签；4—电源包；5—主机仓盖；6—电池仓盖；7—主机仓；8—电池仓；9—透明视窗；10—温度传感器；11—压力传感器；12—差压传感器；13—GSM通信天线；14—卫星定位天线；15—液晶显示屏。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。如图1、图2、图3所示，本技术采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置，包括：主机、外接传感器和外接天线；所述主机由外壳1、主控制板2、可触发式NFC标签3、电源包4、主机仓盖5和电池仓盖6组成；所述外壳1内具有主机仓7和电池仓8；所述主控制板2和可触发式NFC标签3安装在所述主机仓7内，所述主控制板2上集成安装有嵌入式主控制芯片、液晶显示屏15、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器；所述液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器与所述嵌入式主控制芯片通过数字通信接口连接；所述电源包4安装在所述电池仓8内，所述主机仓盖5具有透明视窗9；所述电源包4与所述主控制板2通过电源线连接；所述外接传感器包括温度传感器10、压力传感器11和差压传感器12；根据LNG的密度和差压传感器测得的差压即可换算出液位高度。所述外接天线包括GSM通信天线13和卫星定位天线14；所述可触发式NFC标签3、压力传感器11、差压传感器12、温度传感器10、GSM通信天线13、卫星定位天线14分别与所述嵌入式主控制芯片通过模拟通信接口连接。所述电源包4集成封装了锂离子电池和电池电容器。所述主机安装在罐式箱的安装支架上。所述温度传感器10安装在罐式箱的内罐外壁上。所述差压传感器的低压侧连接口与罐式箱的气相压力管相连接；所述差压传感器的高压侧连接口与罐式箱的液相压力管相连接；所述压力传感器与罐式箱的气相压力管相连接。其中，嵌入式主控制芯片支持可编程逻辑控制语言，是整个LNG罐式箱状态参量监测数据处理和控制的核心，负责接收压力传感器、温度传感器、差压传感器以及卫星定位模组和通信模组传送来的数据，并且通过多种外部接口向其它模组发送控制指令。嵌入式主控制芯片采用的是意法半导体公司的STM32F103RE，该嵌入式主控制芯片最高可达72MHz的工作频率，具有512KB的ROM，64KB的RAM，内置看门狗定时器和CRC计算单元，低功耗，支持睡眠、停机和待机功能，支持USART、I2C、USB、ADC、DAC等多种接口；所述嵌入式主控制芯片与所述卫星定位模组、无线通讯模组之间通过USART串口进行通讯，与压力传感器、温度传感器和差压传感器通过ADC通信端口进行通讯。控制压力传感器、温度传感器及差压传感器以及卫星定位和通讯模组的供电和初始化，压力传感器、温度传感器及差压传感器上电后以一定的频率采集LNG罐式箱状态数据提供给主控制芯片，卫星定位模组上电后开始定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置，其特征在于，包括：主机、外接传感器和外接天线；/n所述主机由外壳、主控制板、可触发式NFC标签、电源包、主机仓盖和电池仓盖组成；所述外壳内具有主机仓和电池仓；所述主控制板和可触发式NFC标签安装在所述主机仓内，所述主控制板上集成安装有嵌入式主控制芯片、液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器；所述液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器与所述嵌入式主控制芯片通过数字通信接口连接；所述电源包安装在所述电池仓内，所述主机仓盖具有透明视窗；所述电源包与所述主控制板通过电源线连接；/n所述外接传感器包括温度传感器、压力传感器和差压传感器；/n所述外接天线包括GSM通信天线和卫星定位天线；/n所述可触发式NFC标签、压力传感器、差压传感器、温度传感器、GSM通信天线、卫星定位天线分别与所述嵌入式主控制芯片通过模拟通信接口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用NFC触发的LNG罐式箱监测装置，其特征在于，包括：主机、外接传感器和外接天线；
所述主机由外壳、主控制板、可触发式NFC标签、电源包、主机仓盖和电池仓盖组成；所述外壳内具有主机仓和电池仓；所述主控制板和可触发式NFC标签安装在所述主机仓内，所述主控制板上集成安装有嵌入式主控制芯片、液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器；所述液晶显示屏、存储模组、计时模组、4G/3G/2G通信模组、LORA通信模组、蓝牙模组、卫星定位模组、电源转换模组、库仑计和加速度传感器与所述嵌入式主控制芯片通过数字通信接口连接；所述电源包安装在所述电池仓内，所述主机仓盖具有透明视窗；所述电源包与所述主控制板通过电源线连接；
所述外接传感器包括温度传感器、压力传感器和差压传感器；
所述外接天线包括GSM通信天线和卫...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文韬，陆松，张义川，车德慧，马玉坤，张辉，杨露萍，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11