CN105480929A - 一种在线式油气回收智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线式油气回收智能控制系统，包括气体流量计、监控主机，所述气体流量计串联在油气回收加油枪的回气管路上，加油机的油路上串联有液体流量计，气体流量计内设有传感器，液体流量计上设有编码器，传感器将检测到的数据通过数据线输送给控制主板，编码器将检测到的数据通过数据线输送给控制主板，控制主板将接收到的数据进行处理后控制油气回收泵的流量或油气回收的电磁阀的气体流量大小，控制主板同时将处理的数据及接受的数据输送给控制主机进行存储，监控主机将所得存储信息输送给远程总控制主机。它实现加油站油气回收的实时监测和智能调节，能够让油气回收气液比始终符合大气排放要求，减轻空气污染，实现在线监测。

Description

一种在线式油气回收智能控制系统

技术领域：

本发明涉及油气回收技术领域，更具体的说涉及一种在线式油气回收智能控制系统。

背景技术：

随着我国经济发展水平的不断提高,环保问题越来越受到政府和普通民众的关注。为了减少和控制加油站排放油气对大气环境的污染，国家环保总局2007年发布实施GB20952-2007《加油站大气污染物排放标准》，要求各地加油站在2015年前必须进行二次油气回收改造，而且年销售汽油量大于8000吨的加油站和臭氧浓度超标城市年销售汽油量大于5000吨的加油站应安装在线监测系统。

加油站二次油气回收是指将给汽车加汽油时产生的油气收集进入埋地油罐，具体讲就是，加油枪和胶管增加回气管道，以油气回收真空泵做辅助动力，将加油时汽车油箱中产生的油气以1.0～1.2倍于加油体积的量收集到地下储油罐中。确保油气回收系统的整体密闭性和回气量与加油量的比值(气液比)在1.0～1.2范围内是二次油气回收系统的关键

由于气体的不稳定性，随着时间和环境的变化，现有的油气回收装置不能满足要求，需要进行人工不定时检测及调整，成本费用高还往往不能达标。目前的二次油气回收在线监测系统，也仅仅做到了油气回收的在线检测，只能起到预警的作用，不能根本解决该问题。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种在线式油气回收智能控制系统，它实现加油站油气回收的实时监测和智能调节，能够让油气回收气液比始终符合大气排放要求，减轻空气污染，实现在线监测，远程监控和智能调节，能使加油站及油气回收供应商维护成本大幅降低。

本发明解决所述技术问题的方案是：

一种在线式油气回收智能控制系统，包括气体流量计、监控主机，所述气体流量计串联在油气回收加油枪的回气管路上，加油机的油路上串联有液体流量计，气体流量计内设有传感器，液体流量计上设有编码器，传感器将检测到的数据通过数据线输送给控制主板，编码器将检测到的数据通过数据线输送给控制主板，控制主板将接收到的数据进行处理后控制油气回收泵的流量或油气回收的电磁阀的气体流量大小，控制主板同时将处理的数据及接受的数据输送给控制主机进行存储，监控主机将所得存储信息输送给远程总控制主机。

所述控制主板上设有电源模块、ARM控制模块、无刷电机控制模块、霍尔信号处理模块、脉冲采集模块、工作指示灯模块、气液比数据采集模块和实时显示气液比数据模块；

电源模块连接电源为控制主板提供电源，气体流量计将传感器的气体流量数据输送给气液比数据采集模块，气液比数据采集模块将处理后数据送入ARM控制模块；

编码器将检测数据通过脉冲信号输送给脉冲采集模块，脉冲采集模块将脉冲信号进行处理得到加油流速，并将处理后数据输送给ARM控制模块；

ARM控制模块将脉冲采集模块和气液比数据采集模块的数据进行处理后将电机控制信号输送给无刷电机控制模块，无刷电机控制模块控制油气回收泵的直流无刷变频电机的转速来控制气体流量，同时，ARM控制模块将脉冲采集模块和气液比数据采集模块的数据输送给实时显示气液比数据模块，实时显示气液比数据模块将数据从液晶显示屏中显示，同时，油气回收泵的直流无刷变频电机的霍尔传感器将运行的反馈信号输送给霍尔信号处理模块，霍尔信号处理模块将反馈信号进行处理后输送给ARM控制模块，ARM控制模块将运行状态信号输送给工作指示灯模块，工作指示灯模块控制指示灯显示。

所述制主板上还设有电磁阀控制模块，ARM控制模块将脉冲采集模块和气液比数据采集模块的数据进行处理后将电机控制信号输送给电磁阀控制模块，电磁阀控制模块控制串联在油气回收加油枪的回气管路上的电磁阀的气体流量大小。

所述控制主板包括气体监控板和油气回收控制板，气体监控板将接受到的数据同气体监控板上的流量数据输送给监控主机，监控主机将接受到的数据进行比较和处理后将控制信号输送给气体监控板，气体监控板将处理信号输送给油气回收控制板，油气回收控制板将接受到的信号处理后控制油气回收泵的转速或油气回收电磁阀的气体流量大小，油气回收控制板将控制后的信号再输送给气体监控板，气体监控板将油气回收控制板的处理信息输送给监控主机进行存储，监控主机将所得存储信息输送给远程总控制主机。

所述气体监控板通过数据线或者无线通信模块与监控主机进行数据互通。

所述气体监控板以微控制器为核心，气体流量计输入端口和加油脉冲输入端口通过光耦隔离、电平转换模块与CPLD复杂可编辑逻辑器件连接，CPLD复杂可编辑逻辑器件与微控制器连接；

微控制器上连接有模数转换器，模拟量电流输入端口通过运算放大器连接至模数转换器；微控制器通过光耦隔离与继电器相连接，继电器与开关量输出端口连接。

微控制器与RS485收发器相连接，RS485收发器与RS485通信端口连接；微控制器接出RS232通信端口与无线通信模块相连接。

地址拨码开关和电可擦除可编程只读存储器E2PROM与微控制器连接。

所述油气回收控制板包括油气回收泵控制板和油气回收电磁阀控制板。

所述油气回收泵控制板控制油气回收泵的直流无刷变频电机的转速；所述油气回收电磁阀控制板控制电磁阀的运行。

本发明的突出效果是：

与现有技术相比，它实现加油站油气回收的实时监测和智能调节，能够让油气回收气液比始终符合大气排放要求，减轻空气污染，实现在线监测，远程监控和智能调节，能使加油站及油气回收供应商维护成本大幅降低。

附图说明：

图1是本发明的原理结构示意图；

图2是控制主板的原理结构示意图；

图3是本发明的另一种形式的结构示意图；

图4是本发明的气体监控板结构示意图。

具体实施方式：

实施例，见如图1至2所示，一种在线式油气回收智能控制系统，包括气体流量计1、监控主机2，所述气体流量计1串联在油气回收加油枪的回气管路上，加油机的油路上串联有液体流量计30，气体流量计1内设有传感器11，液体流量计30上设有编码器31，传感器11将检测到的数据通过数据线输送给控制主板300，编码器31将检测到的数据通过数据线输送给控制主板300，控制主板300将接收到的数据进行处理后控制油气回收泵5的流量或油气回收的电磁阀6的气体流量大小，控制主板300同时将处理的数据及接受的数据输送给控制主机2进行存储，监控主机2将所得存储信息输送给远程总控制主机200。

所述控制主板300上设有电源模块301、ARM控制模块302、无刷电机控制模块303、霍尔信号处理模块304、脉冲采集模块305、工作指示灯模块306、气液比数据采集模块307和实时显示气液比数据模块308；

电源模块301连接电源为控制主板300提供电源，气体流量计1将传感器11的气体流量数据输送给气液比数据采集模块307，气液比数据采集模块307将处理后数据送入ARM控制模块302；

编码器31将检测数据通过脉冲信号输送给脉冲采集模块305，脉冲采集模块305将脉冲信号进行处理得到加油流速，并将处理后数据输送给ARM控制模块302；

ARM控制模块302将脉冲采集模块305和气液比数据采集模块307的数据进行处理后将电机控制信号输送给无刷电机控制模块303，无刷电机控制模块303控制油气回收泵5的直流无刷变频电机的转速来控制气体流量，同时，ARM控制模块302将脉冲采集模块305和气液比数据采集模块307的数据输送给实时显示气液比数据模块308，实时显示气液比数据模块308将数据从液晶显示屏中显示，同时，油气回收泵5的直流无刷变频电机的霍尔传感器将运行的反馈信号输送给霍尔信号处理模块304，霍尔信号处理模块304将反馈信号进行处理后输送给ARM控制模块302，ARM控制模块302将运行状态信号输送给工作指示灯模块306，工作指示灯模块306控制指示灯显示。

所述制主板300上还设有电磁阀控制模块309，ARM控制模块302将脉冲采集模块305和气液比数据采集模块307的数据进行处理后将电机控制信号输送给电磁阀控制模块309，电磁阀控制模块309控制串联在油气回收加油枪的回气管路上的电磁阀6的气体流量大小。

其工作原理：首先，在油气回收加油枪进行加油时，其油气回收泵5处于运行状态，然后，油气通过油气回收加油枪进入回气管路中，然后油气进入气体流量计1中(图1中的左侧第一个箭头表示油气进入方向)，并带动了传感器11转动，使得传感器11将信号输送给控制主板300的气液比数据采集模块307，同时，加油机的油路上串联有液体流量计30，油液流过液体流量计30时(图1中的左侧的油气进入方向的下方的箭头表示流量数据)，液体流量计30的编码器31通过脉冲信号输送给脉冲采集模块305，脉冲采集模块305和气液比数据采集模块307的数据输送给ARM控制模块302，ARM控制模块302将脉冲采集模块305和气液比数据采集模块307的数据进行处理后将电机控制信号输送给无刷电机控制模块303或电磁阀控制模块309，无刷电机控制模块303控制油气回收泵5的直流无刷变频电机的转速来控制气体流量，电磁阀控制模块309控制串联在油气回收加油枪的回气管路上的电磁阀6的开度从而控制气体流量大小；

同时，ARM控制模块302将脉冲采集模块305和气液比数据采集模块307的数据输送给实时显示气液比数据模块308，实时显示气液比数据模块308将数据从液晶显示屏中显示，同时，油气回收泵5的直流无刷变频电机的霍尔传感器将运行的反馈信号输送给霍尔信号处理模块304，霍尔信号处理模块304将反馈信号进行处理后输送给ARM控制模块302，ARM控制模块302将反馈信号进行处理后再发送转速修正信号给无刷电机控制模块303，使其更正油气回收泵5的直流无刷变频电机的转速，保证其运行正常。ARM控制模块302还时时将检测的数据通过数据线或者无线输送给监控主机2进行存储，监控主机2发送控制命令输送给ARM控制模块302，使ARM控制模块302根据指令进行工作，监控主机2将所得存储信息输送给远程总控制主机200。

ARM控制模块302将运行状态信号输送给工作指示灯模块306，工作指示灯模块306控制指示灯显示。

实施例2，见图3至图4所示，所述控制主板300包括气体监控板3和油气回收控制板4，气体监控板3将接受到的数据同气体监控板3上的流量数据输送给监控主机2，监控主机2将接受到的数据进行比较和处理后将控制信号输送给气体监控板3，气体监控板3将处理信号输送给油气回收控制板4，油气回收控制板4将接受到的信号处理后控制油气回收泵5的转速或油气回收电磁阀6的气体流量大小，油气回收控制板4将控制后的信号再输送给气体监控板3，气体监控板3将油气回收控制板4的处理信息输送给监控主机2进行存储，监控主机2将所得存储信息输送给远程总控制主机200。

所述气体监控板3通过数据线或者无线通信模块20与监控主机2进行数据互通。

所述气体监控板3以微控制器7为核心，气体流量计输入端口8和加油脉冲输入端口9通过光耦隔离10、电平转换模块11与CPLD复杂可编辑逻辑器件12连接，CPLD复杂可编辑逻辑器件11与微控制器7连接；

微控制器7上连接有模数转换器13，模拟量电流输入端口14通过运算放大器15连接至模数转换器13；微控制器7通过光耦隔离10与继电器16相连接，继电器16与开关量输出端口17连接。

微控制器7与RS485收发器18相连接，RS485收发器18与RS485通信端口100连接；微控制器7接出RS232通信端口19与无线通信模块20相连接。

地址拨码开关21和电可擦除可编程只读存储器E2PROM22与微控制器7连接。

所述油气回收控制板4包括油气回收泵控制板41和油气回收电磁阀控制板42。

所述油气回收泵控制板41控制油气回收泵5的直流无刷变频电机的转速；所述油气回收电磁阀控制板42控制电磁阀6的运行。其余同实施例1。

本实施例中的气体监控板3的电路结构如图4所示，气体监控板3以微控制器7(ARM微控制器)为核心，气体流量计输入端口8、加油脉冲输入端口9通过光耦隔离10、电平转换模块11与CPLD复杂可编辑逻辑器件11连接，CPLD复杂可编辑逻辑器件11进行脉冲计数，并接收微控制器7的控制指令将计数值传送到微控制器7中；模拟量电流输入端口14通过运算放大器15连接至模数转换器13，微控制器7读取模数转换器13转换后的数字量值；微控制器7将开关量信号通过光耦隔离10输出到继电器16，继电器16与开关量输出端口17相连接；微控制器7与RS485收发器18相连接进行数据通信，RS485收发器18与RS485通信端口19连接；微控制器7接出RS232通信端口19，与无线通信模块20相连接；地址拨码开关21和电可擦除可编程只读存储器E2PROM22与微控制器7连接，地址拨码开关21提供该数据采集器的地址，电可擦除可编程只读存储器E2PROM22提供气液比数据和压力数据的临时性存储，以防气体监控板3中数据的丢失。

工作原理：首先，在油气回收加油枪进行加油时，其油气回收泵5处于运行状态，然后，油气通过油气回收加油枪进入回气管路中，然后油气进入气体流量计1中(图3中的左侧第一个箭头表示油气进入方向)，并带动了传感器11转动，使得传感器11将信号输送给气体监控板3，同时，加油机的油路上串联有液体流量计30，油液流过液体流量计30时(图3中的左侧的油气进入方向的下方的箭头表示流量数据)，液体流量计30的编码器31通过脉冲信号输送给气体监控板3，气体监控板3将接受到的数据通过数据线或者是无线通信模块20一同输送给监控主机2，监控主机2将接受到的数据进行比较和处理后将控制信号输送给气体监控板3，气体监控板3将处理信号通过数据线或者无线通信模块20输送给油气回收控制板4，油气回收控制板4将接受到的信号处理后控制油气回收泵5的运行或油气回收电磁阀6的开度，油气回收控制板4将控制后的信号再输送给气体监控板3，气体监控板3将油气回收控制板4的处理信息输送给监控主机2进行存储，完成调节。

本实施例其通过采集气体流量计1的脉冲并与计量脉冲实时比对，智能调节油气回收装置。通过油气回收控制板4与监控主机2的监控软件的联网，可以实现远程数据采集，远程监控，预警及控制等。

本实施例实现加油站油气回收的实时监测和智能调节，能够让油气回收气液比始终符合大气排放要求，减轻空气污染，实现在线监测，远程监控和智能调节，能使加油站及油气回收供应商维护成本大幅降低。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种在线式油气回收智能控制系统，包括气体流量计(1)、监控主机(2)，其特征在于：所述气体流量计(1)串联在油气回收加油枪的回气管路上，加油机的油路上串联有液体流量计(30)，气体流量计(1)内设有传感器(11)，液体流量计(30)上设有编码器(31)，传感器(11)将检测到的数据通过数据线输送给控制主板(300)，编码器(31)将检测到的数据通过数据线输送给控制主板(300)，控制主板(300)将接收到的数据进行处理后控制油气回收泵(5)的流量或油气回收的电磁阀(6)的气体流量大小，控制主板(300)同时将处理的数据及接受的数据输送给控制主机(2)进行存储，监控主机(2)将所得存储信息输送给远程总控制主机(200)。

2.根据权利要求1所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：所述控制主板(300)上设有电源模块(301)、ARM控制模块(302)、无刷电机控制模块(303)、霍尔信号处理模块(304)、脉冲采集模块(305)、工作指示灯模块(306)、气液比数据采集模块(307)和实时显示气液比数据模块(308)；

电源模块(301)连接电源为控制主板(300)提供电源，气体流量计(1)将传感器(11)的气体流量数据输送给气液比数据采集模块(307)，气液比数据采集模块(307)将处理后数据送入ARM控制模块(302)；

编码器(31)将检测数据通过脉冲信号输送给脉冲采集模块(305)，脉冲采集模块(305)将脉冲信号进行处理得到加油流速，并将处理后数据输送给ARM控制模块(302)；

ARM控制模块(302)将脉冲采集模块(305)和气液比数据采集模块(307)的数据进行处理后将电机控制信号输送给无刷电机控制模块(303)，无刷电机控制模块(303)控制油气回收泵(5)的直流无刷变频电机的转速来控制气体流量，同时，ARM控制模块(302)将脉冲采集模块(305)和气液比数据采集模块(307)的数据输送给实时显示气液比数据模块(308)，实时显示气液比数据模块(308)将数据从液晶显示屏中显示，同时，油气回收泵(5)的直流无刷变频电机的霍尔传感器将运行的反馈信号输送给霍尔信号处理模块(304)，霍尔信号处理模块(304)将反馈信号进行处理后输送给ARM控制模块(302)，ARM控制模块(302)将运行状态信号输送给工作指示灯模块(306)，工作指示灯模块(306)控制指示灯显示。

3.根据权利要求2所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：所述制主板(300)上还设有电磁阀控制模块(309)，ARM控制模块(302)将脉冲采集模块(305)和气液比数据采集模块(307)的数据进行处理后将电机控制信号输送给电磁阀控制模块(309)，电磁阀控制模块(309)控制串联在油气回收加油枪的回气管路上的电磁阀(6)的气体流量大小。

4.根据权利要求1所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：所述控制主板(300)包括气体监控板(3)和油气回收控制板(4)，气体监控板(3)将接受到的数据同气体监控板(3)上的流量数据输送给监控主机(2)，监控主机(2)将接受到的数据进行比较和处理后将控制信号输送给气体监控板(3)，气体监控板(3)将处理信号输送给油气回收控制板(4)，油气回收控制板(4)将接受到的信号处理后控制油气回收泵(5)的转速或油气回收电磁阀(6)的气体流量大小，油气回收控制板(4)将控制后的信号再输送给气体监控板(3)，气体监控板(3)将油气回收控制板(4)的处理信息输送给监控主机(2)进行存储，监控主机(2)将所得存储信息输送给远程总控制主机(200)。

5.根据权利要求4所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：所述气体监控板(3)通过数据线或者无线通信模块(20)与监控主机(2)进行数据互通。

6.根据权利要求5所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：所述气体监控板(3)以微控制器(7)为核心，气体流量计输入端口(8)和加油脉冲输入端口(9)通过光耦隔离(10)、电平转换模块(11)与CPLD复杂可编辑逻辑器件(12)连接，CPLD复杂可编辑逻辑器件(11)与微控制器(7)连接；

微控制器(7)上连接有模数转换器(13)，模拟量电流输入端口(14)通过运算放大器(15)连接至模数转换器(13)；微控制器(7)通过光耦隔离(10)与继电器(16)相连接，继电器(16)与开关量输出端口(17)连接。

7.根据权利要求6所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：微控制器(7)与RS485收发器(18)相连接，RS485收发器(18)与RS485通信端口(100)连接；微控制器(7)接出RS232通信端口(19)与无线通信模块(20)相连接。

8.根据权利要求7所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：地址拨码开关(21)和电可擦除可编程只读存储器E2PROM(22)与微控制器(7)连接。

9.根据权利要求8所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：所述油气回收控制板(4)包括油气回收泵控制板(41)和油气回收电磁阀控制板(42)。

10.根据权利要求9所述的一种在线式油气回收智能控制系统，其特征在于：所述油气回收泵控制板(41)控制油气回收泵(5)的直流无刷变频电机的转速；所述油气回收电磁阀控制板(42)控制电磁阀(6)的运行。