CN107179398A - 加油加气站油气浓度检测装置及其分析预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加油加气站安全运行的综合监控,特别是涉及了一种结构简单、能够实时检测并预警的加油加气站油气浓度检测装置及其分析预警方法,装置包括油气浓度传感器、可编程控制器、操作显示模块、动力电源断路器控制模块和报警器,油气浓度传感器实时检测安装点的油气浓度值,可编程控制器进行综合计算和三级判定,超标一、二级发出相应警报提示及触摸屏闪光提示,超标三级则迅速检测加油站动力电源是否在合闸位置,如在合闸位置,则迅速跳开动力电源,并发出三级警报声及触摸屏闪光提示,实时检测与判定完成后,进入数据的存储与记录及通讯,供历史记录、查询使用,如此程序则返回油气检测及判定步骤继续进行,达到对油气浓度的实时检测与预警。
Description
技术领域
本发明涉及加油加气站安全运行的综合监控,特别是涉及了一种结构简单、油气浓度综合分析判定的监控报警、切断动力电源的加油加气站油气浓度检测装置及其分析预警方法。
背景技术
现有的加油加气站油气浓度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。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种能实时采集油气浓度并考虑油气浓度累积值、油气浓度变化率而进行的综合智能计算和分级判定预警的加油加气站油气浓度检测装置及预警方法。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种加油加气站油气浓度检测装置,该检测装置包括油气浓度传感器、可编程控制器以及与可编程控制器外接的操作显示模块、与可编程控制器外接的动力电源断路器控制模块和与可编程控制器外接的报警器,
所述的油气浓度传感器用于将采集到的油气浓度值转化为0-5V的模拟量电压信号,所述的可编程控制器包括可编程CPU模块、模数转换A/D模块、输入输出I/O开关量模块、数据通讯模块和存储器,所述的可编程CPU模块用于数据计算、处理、逻辑判断,可编程CPU模块通过电缆与输入输出I/O开关量模块、数据通讯模块交互,所述的输入输出I/O开关量模块包括输入模块和输出模块,输入输出I/O开关量模块用于控制断路器的闭合或断开,并将断路器的位置信号送入输入输出I/O开关量模块逻辑判断结果的输出,所述的数据通讯模块用于实现不同设备间的通讯规约转换,所述的存储器用于存储器用于存储油气浓度采样值、油气浓度计算值、油气浓度超值设定的三级定值、断路器开关状态位置信号值、数据事件记录值,所述的油气浓度传感器通过电缆与模数转换A/D模块连接,模数转换A/D模块用于将采集的油气浓度模拟量转换为数字量,模数转换A/D模块通过电缆与可编程CPU模块连接;所述的操作显示模块为触摸屏操作显示面板及内部控制电路,操作显示模块通过电缆与可编程CPU模块交互,所述的操作显示模块用于油气浓度定值的设定、报警信息内容的显示、运行功能的设定与基本操作;所述的动力电源断路器控制模块用于切断并保护加油站动力电源,动力电源断路器控制装置通过电缆与输入输出I/O开关量模块交互,所述的报警器用于油气浓度超标时发出警报提示,报警器通过电缆与输入输出I/O开关量模块的输出模块连接。
所述的油气浓度传感器包括三个,三个油气浓度传感器分别设置在卸油口、人井和加油机处。
所述的报警器包括一级报警器、二级报警器和三级报警器。
所述的数据通讯模块通过电缆连接有远程控制机,远程控制机用于对该检测装置数据的远程监控与远程基本操作。
一种加油加气站油气浓度检测分析预警方法,包括以下步骤:
步骤1)、程序初始化;
分别设置三个油气浓度传感器通过模数转换A/D模块的对应通道转化为数字量的数据所需要的序列存储器地址、综合计算值存储器地址以及油气浓度超标一级、二级、三级定值存储器地址并设置定值;设置卸油口、人井、加油机处的油气浓度超标报警输出口的地址,包括一级报警声出口、二级报警声出口、三级报警声出口以及三级跳闸出口;设置加油加气站动力电源开关位置检测的输入口地址;设置可编程控制器与外部的通讯规约协议;设置可编程控制器与触摸屏控制与显示模块的通讯模式;设置历史数据查询记录存储器、可编程控制器时钟存储器;设置未定义的数据存储器在程序中作为缓存器使用;设置在线通过触摸操作显示面板设置三级油气浓度超标定值的更改;设置是否允许可编程控制器与外部计算机进行远程通许控制字;
步骤2)、油气浓度超标定值的在线设置;
程序初始化设置完成后,可在线通过触摸操作显示面板设置油气浓度超标定值,设置是否允许可编程控制器与外部计算机进行远程通许控制字,完成定值设定后程序进入数据转化与存储;
步骤3)、数据转换与存储;
可编程控制器分别读取卸油口、人井、加油机处三个油气浓度传感器接入模数转换A/D模块三个通道所采集并转换为数字量的油气浓度值,分别存贮于程序初始化设置的卸油口序列存储器、人井处序列存储器、加油机处序列存储器,完成三个地点的油气浓度实时采样并存储;
步骤4)、油气浓度计算与存储;
根据三个位置点的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;三个位置点的油气浓度计算值,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;
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;
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(1)式可以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;通过(3)式可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;通过(5)式可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;
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5)、油气浓度三级超标判定与报警;
①、读取卸油口处油气浓度实时综合计算值DXn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DXn>DXD3 t>TDXD3 (7)
DXn>DXD2 t>TDXD2 (8)
DXn>DXD1 t>TDXD1 (9)
式中:DXD1为卸油口油气浓度门槛一级设定值,TDXD1为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零,这样防止因采样点干扰数据引起的误判;
DXD2为卸油口油气浓度门槛二级设定值,TDXD2为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零;
DXD3为卸油口油气浓度门槛三级设定值,TDXD3为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零;
当检测到卸油口油气浓度超标满足(7)式后,迅速按三级超标处理,发出紧急警报提示,检测加油站动力电源是否在合闸位置,如在合闸位置,则迅速跳开动力电源,并在触摸屏迅速闪光显示,而不再进入(8)式与(9)式的判定;但处理完后需进入下个地点油气浓度的超标判定程序;
当卸油口油气浓度不满足(7),再进行(8)式的判定,当满足(8)式后,发出报警提示,并闪光显示,不再进入(9)式判定;但处理完后需进入下个地点油气浓度的超标判定程序;只有在不满足(7)式与(8)式后才进入(9)式的判定,即按最高级别到最低级别的分级判定;
在卸油口油气浓度是否超标判定后,如超标则进入完成相应超标报警提示或切断动力电源后,程序依然要进行到下一个地点人井处油气浓度的判定;
②、读取人井处油气浓度实时综合计算值DRn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DRn>DRD3 t>TDRD3 (10)
DRn>DRD2 t>TDRD2 (11)
DRn>DRD1 t>TDRD1 (12)
式中:DRD1为人井处油气浓度门槛一级设定值;TDRD1为超过该定值的时间允许定值,DRD2为人井处油气浓度门槛二级设定值;TDRD2为超过该定值的时间允许定值,DRD3为人井处油气浓度门槛三级设定值;TDRD3为超过该定值的时间允许定值;
在人井处油气浓度是否超标判定后,如超标则进入完成相应超标报警提示或切断动力电源后,程序依然要进行到下一个地点加油机处油气浓度的判定;
③、读取加油机处油气浓度实时综合计算值DJn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DJn>DJD3 t>TDJD3 (13)
DJn>DJD2 t>TDJD2 (14)
DJn>DJD1 t>TDJD1 (15)
式中:DJD1为加油机处油气浓度门槛一级设定值,TDJD1为超过该定值的时间允许定值;DJD2为加油机处油气浓度门槛二级设定值,TDJD2为超过该定值的时间允许定值,DJD3为加油机处油气浓度门槛三级设定值,TDJD3为超过该定值的时间允许定值;
当本级油气超标判定与报警任务完成后,程序进入数据的存储与记录及通讯;
步骤6)、数据的历史存储与记录保存;
存储所有计算与报警、超标标志各存储器的状态量及数据量,存入程序初始化设定的存储器内,供历史记录、查询使用;
步骤7)、程序在线返回;
完成上述步骤后,程序在线返回到油气浓度超标定值的在线设置部位进行下一次的计算与判定,如此循环,构成加油加气站油气浓度的检测、判定、报警与紧急任务处理。
需要远程数据传输时,可编程控制器与远程控制机交互,可编程控制器留有数据通讯模块,在线设定调用该模块,则远程控制机来检测油气浓度检测装置的工作情况并获得实时数据;不需要进行远程通讯,则在程序初始化中屏蔽数据通讯模块。
本发明的积极效果是:本发明的检测装置及其分析预警方法根据油气浓度的实时采样值,油气浓度的历史累积值、油气浓度的实时变化率而进行油气浓度的综合计算,基于该综合计算值与设置的时限互锁形成油气浓度的三级超标判定与预警,且当油气浓度综合计算值超过最高级别时能迅速切断加油加气站的动力电源。
本发明与现有技术比较具有以下特征:
1)本发明提出了根据油气浓度的实时采样值,油气浓度的历史累积值、油气浓度的实时变化率而进行油气浓度的综合计算分析方法;该计算分析方法既考虑了油气浓度的累积效应、当前浓度实时值,也考虑了油气浓度的未来变化趋势,防止了现有装置因未考虑油气浓度的空间累积效应与急速的变化趋势而引起的延迟报警,同时也防止了现有装置因实时采样数据的干扰形成的误报,达到了油气浓度历史数据、现实数据与未来发展综合的分析;
2)本发明提出了油气浓度综合计算值超标启动时限,同时满足的双定值相互制约方法判定油气浓度是否超标,既保证了装置的灵敏性,同时也保证了装置判定超标的可靠性,克服了现有装置灵敏性与可靠性不能兼顾的缺陷;
3)本发明实现了当油气浓度超过最高级别时能迅速切断加油加气站动力电源;
现有油气浓度测量仅仅作为测量报警用,本发明在油气超越三级时不但可以紧急报警还可以紧急断开加油加气站动力供电电路,防止油气超标后穿入电气电路引起的事故扩大。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的流程示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种加油加气站油气浓度检测装置,该装置包括油气浓度传感器、可编程控制器以及与可编程控制器外接的操作显示模块、与可编程控制器外接的动力电源断路器控制模块和与可编程控制器外接的报警器,报警器包括一级报警器、二级报警器和三级报警器,动力电源断路器控制模块包括控制回路和断路器;
所述的油气浓度传感器包括三个,三个油气浓度传感器分别安装在卸油口、人井和加油机处,油气浓度传感器用于将采集到的油气浓度值转化为0-5V的模拟量电压信号,所述的可编程控制器包括可编程CPU模块、模数转换A/D模块、输入输出I/O开关量模块、数据通讯模块和存储器,所述的可编程CPU模块用于数据计算、处理、逻辑判断,可编程CPU模块通过电缆与输入输出I/O开关量模块、数据通讯模块交互,所述的输入输出I/O开关量模块包括输入模块和输出模块,输入输出I/O开关量模块用于控制断路器的闭合或断开,并将断路器的位置信号送入输入输出I/O开关量模块进行逻辑判断结果的输出,所述的数据通讯模块用于实现不同设备间的通讯规约转换,所述的存储器用于存储器用于存储油气浓度采样值、油气浓度计算值、油气浓度超值设定的三级定值、断路器开关状态位置信号值、数据事件记录值,所述的油气浓度传感器通过电缆与模数转换A/D模块连接,模数转换A/D模块用于将采集的油气浓度模拟量转换为数字量,模数转换A/D模块通过电缆与可编程CPU模块连接;所述的操作显示模块为触摸屏操作显示面板及内部控制电路,操作显示模块通过电缆与可编程CPU模块交互,所述的操作显示模块用于油气浓度定值的设定、报警信息内容的显示、运行功能的设定与基本操作;所述的动力电源断路器控制模块用于切断并保护加油站动力电源,动力电源断路器控制模块通过电缆与输入输出I/O开关量模块交互,所述的报警器用于油气浓度超标时发出警报提示,报警器通过电缆与输入输出I/O开关量模块的输出模块连接。
进一步地,数据通讯模块通过电缆连接有远程控制机,远程控制机用于对该检测装置数据的远程监控与远程基本操作。
如图2所示,一种加油加气站油气浓度检测分析预警方法,包括以下步骤:步骤1)、程序初始化;
分别设置三个油气浓度传感器通过模数转换A/D模块的对应通道转化为数字量的数据所需要的序列存储器地址、综合计算值存储器地址以及油气浓度超标一级、二级、三级定值存储器地址并设置定值;加油机处设置时间定值存储器地址并设置定值;设置卸油口、人井、加油机处的油气浓度超标报警输出口的地址,包括一级报警声出口、二级报警声出口、三级报警声出口以及三级跳闸出口;设置加油加气站动力电源开关位置检测的输入口地址;设置可编程控制器与外部的通讯规约协议;设置可编程控制器与触摸屏控制与显示模块的通讯模式;设置历史数据查询记录存储器、可编程控制器时钟存储器;设置未定义的数据存储器在程序中作为缓存器使用;设置在线通过触摸操作显示面板设置三级油气浓度超标定值的更改;设置是否允许可编程控制器与外部计算机进行远程通许控制字;
步骤2)、油气浓度超标定值的在线设置;
程序初始化设置完成后,可在线通过触摸操作显示面板设置油气浓度超标定值,设置是否允许可编程控制器与外部计算机进行远程通许控制字,完成定值设定后程序进入数据转化与存储;
步骤3)、数据转换与存储;
可编程控制器分别读取卸油口、人井、加油机处三个油气浓度传感器接入模数转换A/D模块三个通道所采集并转换为数字量的油气浓度值,分别存贮于程序初始化设置的卸油口序列存储器、人井处序列存储器、加油机处序列存储器,完成三个地点的油气浓度实时采样并存储;
步骤4)、油气浓度计算与存储;
根据三个位置点的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;三个位置点的油气浓度计算值,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;
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;
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(1)式可以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;通过(3)式可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;通过(5)式可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;
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5)、油气浓度三级超标判定与报警;
①、读取卸油口处油气浓度实时综合计算值DXn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DXn>DXD3 t>TDXD3 (7)
DXn>DXD2 t>TDXD2 (8)
DXn>DXD1 t>TDXD1 (9)
式中:DXD1为卸油口油气浓度门槛一级设定值,TDXD1为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零,这样防止因采样点干扰数据引起的误判;
DXD2为卸油口油气浓度门槛二级设定值,TDXD2为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零;
DXD3为卸油口油气浓度门槛三级设定值,TDXD3为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零;
当检测到卸油口油气浓度超标满足(7)式后,迅速按三级超标处理,发出紧急警报提示,检测加油站动力电源是否在合闸位置,如在合闸位置,则迅速跳开动力电源,并在触摸屏迅速闪光显示,而不再进入(8)式与(9)式的判定;但处理完后需进入下个地点油气浓度的超标判定程序;
当卸油口油气浓度不满足(7),再进行(8)式的判定,当满足(8)式后,发出报警提示,并闪光显示,不再进入(9)式判定;但处理完后需进入下个地点油气浓度的超标判定程序;只有在不满足(7)式与(8)式后才进入(9)式的判定,即按最高级别到最低级别的分级判定;
在卸油口油气浓度是否超标判定后,如超标则进入完成相应超标报警提示或切断动力电源后,程序依然要进行到下一个地点人井处油气浓度的判定;
②、读取人井处油气浓度实时综合计算值DRn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DRn>DRD3 t>TDRD3 (10)
DRn>DRD2 t>TDRD2 (11)
DRn>DRD1 t>TDRD1 (12)
式中:DRD1为人井处油气浓度门槛一级设定值;TDRD1为超过该定值的时间允许定值,DRD2为人井处油气浓度门槛二级设定值;TDRD2为超过该定值的时间允许定值,DRD3为人井处油气浓度门槛三级设定值;TDRD3为超过该定值的时间允许定值;
在人井处油气浓度是否超标判定后,如超标则进入完成相应超标报警提示或切断动力电源后,程序依然要进行到下一个地点加油机处油气浓度的判定;
③、读取加油机处油气浓度实时综合计算值DJn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DJn>DJD3 t>TDJD3 (13)
DJn>DJD2 t>TDJD2 (14)
DJn>DJD1 t>TDJD1 (15)
式中:DJD1为加油机处油气浓度门槛一级设定值,TDJD1为超过该定值的时间允许定值;DJD2为加油机处油气浓度门槛二级设定值,TDJD2为超过该定值的时间允许定值,DJD3为加油机处油气浓度门槛三级设定值,TDJD3为超过该定值的时间允许定值;
当本级油气超标判定与报警任务完成后,程序进入数据的存储与记录及通讯;
步骤6)、数据的历史存储与记录保存;
存储所有计算与报警、超标标志各存储器的状态量及数据量,存入程序初始化设定的存储器内,供历史记录、查询使用;
步骤7)、程序在线返回;
完成上述步骤后,程序在线返回到油气浓度超标定值的在线设置部位进行下一次的计算与判定,如此循环,构成加油加气站油气浓度的检测、判定、报警与紧急任务处理。
需要远程数据传输时,可编程控制器与远程控制机交互,可编程控制器留有数据通讯模块,在线设定调用该模块,则远程控制机来检测油气浓度检测装置的工作情况并获得实时数据;不需要进行远程通讯,则在程序初始化中屏蔽数据通讯模块。
Claims (6)
1.一种加油加气站油气浓度检测装置,该检测装置包括油气浓度传感器、可编程控制器以及与可编程控制器外接的操作显示模块、与可编程控制器外接的动力电源断路器控制模块和与可编程控制器外接的报警器,其特征在于:
所述的油气浓度传感器用于将采集到的油气浓度值转化为0-5V的模拟量电压信号,所述的可编程控制器包括可编程CPU模块、模数转换A/D模块、输入输出I/O开关量模块、数据通讯模块和存储器,所述的可编程CPU模块用于数据计算、处理、逻辑判断,可编程CPU模块通过电缆与输入输出I/O开关量模块、数据通讯模块交互,所述的输入输出I/O开关量模块包括输入模块和输出模块,输入输出I/O开关量模块用于控制断路器的闭合或断开,并将断路器的位置信号送入输入输出I/O开关量模块逻辑判断结果的输出,所述的数据通讯模块用于实现不同设备间的数据通讯规约及数据接受或发送,所述的存储器用于存储油气浓度采样值、油气浓度计算值、油气浓度超值设定的三级定值、断路器开关状态位置信号值、数据事件记录值,所述的油气浓度传感器通过电缆与模数转换A/D模块连接,模数转换A/D模块用于将采集的油气浓度模拟量转换为数字量,模数转换A/D模块通过电缆与可编程CPU模块连接;所述的操作显示模块为触摸屏操作显示面板及内部控制电路,操作显示模块通过电缆与可编程CPU模块交互,所述的操作显示模块用于油气浓度定值的设定、报警信息内容的显示、运行功能的设定与基本操作;所述的动力电源断路器控制模块用于切断并保护加油站动力电源,动力电源断路器控制模块通过电缆与输入输出I/O开关量模块交互,所述的报警器用于油气浓度超标时发出警报提示,报警器通过电缆与输入输出I/O开关量模块的输出模块连接。
2.根据权利要求1所述的加油加气站油气浓度检测装置,其特征在于:所述的油气浓度传感器包括三个,油气浓度传感器分别设置在卸油口、人井和加油机处。
3.根据权利要求1所述的加油加气站油气浓度检测装置,其特征在于:所述的报警器包括一级报警器、二级报警器和三级报警器。
4.根据权利要求1所述的加油加气站油气浓度检测装置,其特征在于:所述的数据通讯模块通过电缆连接有远程控制机,远程控制机用于对该检测装置数据的远程监控与远程基本操作。
5.一种加油加气站油气浓度检测分析预警方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1)、程序初始化;
分别设置三个油气浓度传感器通过模数转换A/D模块的对应通道转化为数字量的数据所需要的序列存储器地址、综合计算值存储器地址以及油气浓度超标一级、二级、三级定值存储器地址并设置定值;设置卸油口、人井、加油机处的油气浓度超标报警输出口的地址,包括一级报警声出口、二级报警声出口、三级报警声出口以及三级跳闸出口;设置加油加气站动力电源开关位置检测的输入口地址;设置可编程控制器与外部的通讯规约协议;设置可编程控制器与触摸屏控制与显示模块的通讯模式;设置历史数据查询记录存储器、可编程控制器时钟存储器;设置未定义的数据存储器在程序中作为缓存器使用;设置在线通过触摸操作显示面板设置三级油气浓度超标定值的更改;设置是否允许可编程控制器与外部计算机进行远程通许控制字;
步骤2)、油气浓度超标定值的在线设置;
程序初始化设置完成后,可在线通过触摸操作显示面板设置油气浓度超标定值,设置是否允许可编程控制器与外部计算机进行远程通许控制字,完成定值设定后程序进入数据转化与存储;
步骤3)、数据转换与存储;
可编程控制器分别读取卸油口、人井、加油机处三个油气浓度传感器接入模数转换A/D模块三个通道所采集并转换为数字量的油气浓度值,分别存贮于程序初始化设置的卸油口序列存储器、人井处序列存储器、加油机处序列存储器,完成三个地点的油气浓度实时采样并存储;
步骤4)、油气浓度计算与存储;
根据三个位置点的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;三个位置点的油气浓度计算值,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;
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;
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(1)式可以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;通过(3)式可以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;通过(5)式可以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;
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5)、油气浓度三级超标判定与报警;
①、读取卸油口处油气浓度实时综合计算值DXn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DXn>DXD3 t>TDXD3 (7)
DXn>DXD2 t>TDXD2 (8)
DXn>DXD1 t>TDXD1 (9)
式中:DXD1为卸油口油气浓度门槛一级设定值,TDXD1为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零,这样防止因采样点干扰数据引起的误判;
DXD2为卸油口油气浓度门槛二级设定值,TDXD2为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零;
DXD3为卸油口油气浓度门槛三级设定值,TDXD3为超过该定值后的允许时间,计时时间从超值开始,如果在计时时间到达的过程中一直超值,则判定为超值出口,如果在计时还没到达规定的时间之前,存在综合计算值不超定值时,则计时时间t清零;
当检测到卸油口油气浓度超标满足(7)式后,迅速按三级超标处理,发出紧急警报提示,检测加油站动力电源是否在合闸位置,如在合闸位置,则迅速跳开动力电源,并在触摸屏迅速闪光显示,而不再进入(8)式与(9)式的判定;但处理完后需进入下个地点油气浓度的超标判定程序;
当卸油口油气浓度不满足(7),再进行(8)式的判定,当满足(8)式后,发出报警提示,并闪光显示,不再进入(9)式判定;但处理完后需进入下个地点油气浓度的超标判定程序;只有在不满足(7)式与(8)式后才进入(9)式的判定,即按最高级别到最低级别的分级判定;
在卸油口油气浓度是否超标判定后,如超标则进入完成相应超标报警提示或切断动力电源后,程序依然要进行到下一个地点人井处油气浓度的判定;
②、读取人井处油气浓度实时综合计算值DRn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DRn>DRD3 t>TDRD3 (10)
DRn>DRD2 t>TDRD2 (11)
DRn>DRD1 t>TDRD1 (12)
式中:DRD1为人井处油气浓度门槛一级设定值;TDRD1为超过该定值的时间允许定值,DRD2为人井处油气浓度门槛二级设定值;TDRD2为超过该定值的时间允许定值,DRD3为人井处油气浓度门槛三级设定值;TDRD3为超过该定值的时间允许定值;
在人井处油气浓度是否超标判定后,如超标则进入完成相应超标报警提示或切断动力电源后,程序依然要进行到下一个地点加油机处油气浓度的判定;
③、读取加油机处油气浓度实时综合计算值DJn,当实时综合计算值大于设定的超标门槛值时判定对应的油气浓度超标,其三级定值判定与时间限定式分别为:
DJn>DJD3 t>TDJD3 (13)
DJn>DJD2 t>TDJD2 (14)
DJn>DJD1 t>TDJD1 (15)
式中:DJD1为加油机处油气浓度门槛一级设定值,TDJD1为超过该定值的时间允许定值;DJD2为加油机处油气浓度门槛二级设定值,TDJD2为超过该定值的时间允许定值,DJD3为加油机处油气浓度门槛三级设定值,TDJD3为超过该定值的时间允许定值;
当本级油气超标判定与报警任务完成后,程序进入数据的存储与记录及通讯;
步骤6)、数据的历史存储与记录保存;
存储所有计算与报警、超标标志各存储器的状态量及数据量,存入程序初始化设定的存储器内,供历史记录、查询使用;
步骤7)、程序在线返回;
完成上述步骤后,程序在线返回到油气浓度超标定值的在线设置部位进行下一次的计算与判定,如此循环,构成加油加气站油气浓度的检测、判定、报警与紧急任务处理。
6.根据权利要求5所述的加油加气站油气浓度检测分析预警方法,其特征在于:需要远程数据传输时,可编程控制器与远程控制机交互,可编程控制器留有数据通讯模块,在线设定调用该模块,则远程控制机来检测油气浓度检测装置的工作情况并获得实时数据;不需要进行远程通讯,则在程序初始化中屏蔽数据通讯模块。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109584477A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-04-05 | 石化盈科信息技术有限责任公司 | 室外支付终端 |
CN109626310A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-04-16 | 石化盈科信息技术有限责任公司 | 加油机 |
CN111627150A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-04 | 北京三盈联合石油技术有限公司 | 一种防爆售货加油一体机及其布置方法 |
CN111812306A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-10-23 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 油品监测方法、电子设备及存储介质 |
CN114125006A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-01 | 四川金星清洁能源装备股份有限公司 | 一种加气站成套装备远程运维服务系统 |
CN116990467A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 深圳市秒加能源科技有限公司 | 一种加油加气站数据监测系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2075403B1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-12-15 | PRAD Research and Development N.V. | Real-time measurement of reservoir fluid properties |
CN205719960U (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-23 | 武汉新烽光电股份有限公司 | 一种油气浓度测量系统 |
CN106430070A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-22 | 山西省交通科学研究院 | 一种加油站油气监测与收集处理系统及方法 |
-
2017
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2075403B1 (en) * | 2007-12-27 | 2010-12-15 | PRAD Research and Development N.V. | Real-time measurement of reservoir fluid properties |
CN205719960U (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-23 | 武汉新烽光电股份有限公司 | 一种油气浓度测量系统 |
CN106430070A (zh) * | 2016-09-20 | 2017-02-22 | 山西省交通科学研究院 | 一种加油站油气监测与收集处理系统及方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
史永果等: "汽车加油站电气设计", 《电气时代》 * |
陈业: "加油站安全监控城区概念设计", 《PLC&FA》 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109584477A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-04-05 | 石化盈科信息技术有限责任公司 | 室外支付终端 |
CN109626310A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-04-16 | 石化盈科信息技术有限责任公司 | 加油机 |
CN111812306A (zh) * | 2019-04-29 | 2020-10-23 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | 油品监测方法、电子设备及存储介质 |
CN111627150A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-09-04 | 北京三盈联合石油技术有限公司 | 一种防爆售货加油一体机及其布置方法 |
CN114125006A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-01 | 四川金星清洁能源装备股份有限公司 | 一种加气站成套装备远程运维服务系统 |
CN116990467A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 深圳市秒加能源科技有限公司 | 一种加油加气站数据监测系统 |
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