CN108591821B - 一种加氢站智能化加氢系统及方法 - Google Patents

一种加氢站智能化加氢系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种加氢站智能化加氢系统及方法，用以解决现有加氢站通过人工进行操作加氢，存在安全隐患的问题。该系统包括：感应模块：用于检测预设区域是否有待加氢设备；加氢模块：用于获取所述待加氢设备的储氢瓶位置信息，控制加氢枪与所述储氢瓶连接，发送加氢信号从加氢管道获取氢气以对所述待加氢设备进行加氢；检测模块：用于获取在加氢过程中所述加氢管道的状态数据；云端：用于接收所述加氢管道的状态数据，判断是否达到预设安全系数；收费模块：用于获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对所述待加氢设备进行扣费。采用本发明，实现了加氢站智能无人化加氢操作，提高了加氢过程中的安全性，同时有效降低了人工成本。

Description

一种加氢站智能化加氢系统及方法
技术领域
本发明涉及氢能源应用领域，尤其涉及一种加氢站智能化加氢系统及方法。
背景技术
随着经济技术的发展，传统工业能源的过度开发和使用，二氧化碳排放量日益增多，造成全球气候变暖，同时现有的化石能源如石油、天然气、煤，石油气均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，当今世界开发新能源迫在眉睫，氢能是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采，其也是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。
加氢站是给燃料电池汽车提供氢气的燃气站，我国一些重点城市也在推广燃料电池车的使用，但现有的加氢站采用管束车进行氢气运输，在站内进行二次加压，压缩机在压缩的过程中存在安全隐患，同时，站内的储氢瓶也可能存在气体泄漏的风险，尤其是在对车辆加氢过程中，管道的压力、温度、流速等需要进行精密控制，还要实时的掌握车载储氢瓶内的温度、压力等，稍有不慎则会造成较大的安全事故。
公开号为CN107110430A的专利公开了加氢站，包括：向罐搭载装置充填气体的充填设备；以及向所述充填设备供给气体的气体供给系统，所述气体供给系统包括：压缩气体的压缩机；收容所述压缩机的压缩机收容体；包含蒸发部、膨胀部及压缩部，用于冷却流入到所述充填设备的气体或即将流入所述充填设备之前的气体的制冷机；以及收容所述蒸发部、所述膨胀部及所述压缩部的冷却器收容体，其中，所述压缩机收容体和所述冷却器收容体可互相装拆。该加氢站使得气体供给系统更容易搬运，但是并不能有效的解决人工操作带来的安全问题，降低安全系数。
发明内容
本发明要解决的技术问题目的在于提供一种加氢站智能化加氢系统及方法，用以解决现有加氢站通过人工进行操作加氢，存在安全隐患的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种加氢站智能化加氢系统，包括：
感应模块：用于检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域；
加氢模块：用于获取所述待加氢设备的储氢瓶位置信息，控制加氢枪与所述储氢瓶连接，发送加氢信号从加氢管道获取氢气以对所述待加氢设备进行加氢；
检测模块：用于获取在加氢过程中所述加氢管道的状态数据；
云端：用于接收所述加氢管道的状态数据，判断是否达到预设安全系数，若是，则将所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令以对所述加氢管道状态数据进行调节；
收费模块：用于获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对所述待加氢设备进行扣费。
进一步的，所述感应模块还包括：
传送单元：用于当所述待加氢设备加氢完成后，控制所述传送轨道将所述待加氢设备传送至预设待取区域。
进一步的，所述加氢模块还包括：
容量检测单元：用于通过容量检测仪实时检测所述储氢瓶的当前氢储量；
调节单元：用于根据所述储氢瓶的当前储氢量，对所述加氢枪进行调节。
进一步的，所述加氢管道的状态信息包括管道压力、管内温度、管道氢流速、管道壁光滑度。
进一步的，还包括：
站内服务器：用于接收云端发送的调节指令，获取对所述加氢管道状态数据的调节记录信息并进行保存。
进一步的，所述检测模块还包括：
预设时间单元：设置预设时间间隔；
采集单元：当经过预设时间间隔后，获取当前加氢管道的状态信息，发送至云端。
进一步的，所述计费模块还包括：
扫描单元：用于通过扫描仪获取预设区域待加氢设备的登记信息；
判断单元：获取所述登记信息中的余额信息，判断是否大于预设额度，若是，则记录当前待加氢设备登记信息，若否，则发送提示信号至所述待加氢设备。
进一步的，还包括：
推送模块：用于获取待加氢设备的登记信息，通过云端获取当前加氢站信息并发送至所述待加氢设备。
一种加氢站智能化加氢方法，包括步骤：
S1：检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域；
S2：获取所述加氢装置的状态数据，判断是否达到预设安全系数，若是，则所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令，发送至调节控制器以对所述加氢管道状态数据进行调节
S3：获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对设备进行自动扣费。
进一步的，还包括步骤：
当所述待加氢设备加氢完成后，控制所述传送轨道将所述设备传送至预设待取区域。
采用本发明，实现了加氢站智能无人化加氢操作，在加氢过程中对于出现的问题能够进行智能调节控制，提高了加氢过程中的安全性，同时有效降低了人工成本。
附图说明
图1是本发明提供的一种加氢站智能化加氢系统结构图；
图2是本发明提供的一种加氢站智能化加氢控制图；
图3是本实施例提供的一种加氢站智能化加氢系统结构图；
图4是本实施例提供的一种加氢站智能化加氢方法流程图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
本实施例提供了一种加氢站智能化加氢系统，如图1所示，包括：
感应模块11：用于检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域；
加氢模块12：用于获取所述待加氢设备的储氢瓶位置信息，控制加氢枪与所述储氢瓶连接，发送加氢信号从加氢管道获取氢气以对所述待加氢设备进行加氢；
检测模块13：用于获取在加氢过程中所述加氢管道的状态数据；
云端14：用于接收所述加氢管道的状态数据，判断是否达到预设安全系数，若是，则将所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令以对所述加氢管道状态数据进行调节；
收费模块15：用于获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对所述待加氢设备进行扣费。
本实施例中，待加氢设备可以是各种氢燃料汽车，对于不同类型的氢燃料汽车，通过设置不同的通道来进行分类，例如，设置公交车和小型汽车的通道，当公交车需要加氢时，则直接进入公交车通道。
本实施例中，在预设区域下设置有传送轨道，当车辆停放在预设区域时，传送轨道将会自动将车辆传送至加氢区域，而在车辆完成加注后，会再将车辆传送至加氢站出口。
本实施例中，感应模块11用于检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域。
具体地，
预设区域设置有扫描仪，用来采集车辆的信息，一般通过扫描仪来采集车辆的车牌号信息，根据车牌号信息识别车辆及车主的信息。
其中，感应模块11还包括：
传送单元：用于当所述待加氢设备加氢完成后，控制所述传送轨道将所述待加氢设备传送至预设待取区域。
预设区域用来进行排队等候，当加氢站正在为某一类型的车辆进行加注时，又有一辆同类型的车辆进入了预设区域，则需要进行排队等候，当车辆加注完毕后，传送轨道先将该台车辆传送至预设待取区域，即加氢站的出口，此时，控制系统才会发送传送信号至传送轨道，控制传送轨道将预设区域的车辆传送至加氢区域。
本实施例中，加氢模块12用于获取所述待加氢设备的储氢瓶位置信息，控制加氢枪与所述储氢瓶连接，发送加氢信号从加氢管道获取氢气以对所述待加氢设备进行加氢。
具体地，
当地面传送轨道将车辆传送到加氢区域后，将会通过红外线进行对准，控制加氢枪与车辆的加氢口进行无缝对接，当对接完毕才通过加氢管道进行加氢。
其中，加氢模块12还包括：
容量检测单元：用于通过容量检测仪实时检测所述储氢瓶的当前氢储量；
调节单元：用于根据所述储氢瓶的当前储氢量，对所述加氢枪进行调节。
在加氢过程中，加氢枪上增加了双向的压力检测和控制装置，能够实时的获取车载储氢瓶内的氢储量以及瓶内压力，根据获取到的数据信息对加氢枪内的压力及流速进行实时监控调节，防止在加氢过程中由于压力、流速等导致车载储氢瓶的温升变快。
本实施例中，检测模块13用于获取在加氢过程中所述加氢管道的状态数据。
具体地，
加氢管道的状态数据包括管道压力、管内温度、管道氢流速、管道壁光滑度，当控制器接收到加氢信号开始加氢后，检测模块13开始检测，将会获取管道各个进出口的压力、温度、流速以及管道壁的光滑程度，首先发送给站内服务器，站内服务器再将这些数据转换为指令同步到云端。
其中，检测模块13还包括：
预设时间单元：设置预设时间间隔；
采集单元：当经过预设时间间隔后，获取当前加氢管道的状态信息，发送至云端。
管道状态需要实时检测，其中设置预设时间间隔来发送至云端，一般设置时间为10-20秒，没通过10-20秒给站内服务器回馈检测到的管道状态数据，服务器再转发至云端。
本实施例中，云端14用于接收所述加氢管道的状态数据，判断是否达到预设安全系数，若是，则将所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令以对所述加氢管道状态数据进行调节。
具体地，
云端在接收到加氢管道的状态信息后，将会进行分析计算，与预设的管道状态进行对比，分析当前的安全系数是否达到了预设的安全系数，若否，则会生成调节指令，通过控制器对相应的状态进行调节。
例如，在加氢过程中，当前的加氢管道内氢气流速超出了预设流速范围，控制器会控制加氢管道上的流量开关，来对流速进行调节。
本实施例中，收费模块15用于获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对所述待加氢设备进行扣费。
具体地，
在加氢完毕后，传送轨道会将车辆传送到加氢站的出口，这个过程中将会获取通过扫描仪再次扫描车辆的车牌号，根据车牌号获取用户信息，对用户进行扣费。
本实施例还提供了一种加氢站智能化加氢控制图，如图2所示，其中，氢气运输车20可以是管束车，通过压力泵21将氢气填入缓冲瓶27中，缓冲瓶27再通过对加氢车辆28进行燃料加注，在对缓冲瓶加氢的过程中，温度监控器22及流量监控器23会实时的监控当前的状态数据，包括流速、温度、压力等，控制器25根据温度监控器22及流量监控器23的状态数据，反馈至电磁阀24或是压力泵21，对其进行相应的调节控制，还可以通过急停开关26发送急停信号至控制器25，用于快速停止当前的操作。
通过对加氢过程的智能化控制，能够快速准确的对当前出现的问题进行调节，降低了加氢站的全风险。
实施例二
本实施例提供了一种加氢站智能化加氢系统结构图，如图3所示，包括：
感应模块31：用于检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域；
加氢模块32：用于获取所述待加氢设备的储氢瓶位置信息，控制加氢枪与所述储氢瓶连接，发送加氢信号从加氢管道获取氢气以对所述待加氢设备进行加氢；
检测模块33：用于获取在加氢过程中所述加氢管道的状态数据；
云端34：用于接收所述加氢管道的状态数据，判断是否符合预设安全系数，若是，则将所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令以对所述加氢管道状态数据进行调节；
站内服务器35：用于接收云端发送的调节指令，获取对所述加氢管道状态数据的调节记录信息并进行保存；
收费模块36：用于获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对所述待加氢设备进行扣费；
推送模块37：用于获取待加氢设备的登记信息，通过云端获取当前加氢站信息并发送至所述待加氢设备。
本实施例与实施例一不同之处在于，还包括站内服务器35、推送模块37。
其中，每一个加氢站都有一个独立的站内服务器，与云端建立通讯连接，将加氢管道状态数据信息转换成指令同步到云端，云端的所有调节指令都在站内服务器进行备份，当管理人员需要查询了解时，能够直接提供出来。
推送模块37会从云端获取加氢站的信息通过手机软件等发送给车主，例如将当天加氢站的氢气价格信息、涨跌信息以及其他站内服务信息直接推送给车主。
本实施例还提供了一种加氢站智能化加氢方法，如图4所示，包括步骤：
S41：检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域；
S42：获取所述加氢装置的状态数据，判断是否符合预设安全系数，若是，则所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令，发送至调节控制器以对所述加氢管道状态数据进行调节；
S43：获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对设备进行自动扣费；
S44：当所述待加氢设备加氢完成后，控制所述传送轨道将所述设备传送至预设待取区域。
本实施例中，待加氢设备可以是不同类型的氢燃料汽车，加氢站包括预设区域，预设加氢区域以及预设待取区域，其中预设区域用于停放排队加氢车辆，预设加氢区域用于停放正在加氢的车辆，预设待取区域为加氢站出口，车辆加注完毕通过传送轨道传送至预设待取区域。
通过智能化控制，在加氢过程中实现无人化操作，减少了人工加氢成本，同时也方便管理，保障了加氢过程不会出现人工操作带来的风险，保证了车辆安全。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，包括：
感应模块：用于检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域；
加氢模块：用于获取所述待加氢设备的储氢瓶位置信息，控制加氢枪与所述储氢瓶连接，发送加氢信号从加氢管道获取氢气以对所述待加氢设备进行加氢；
检测模块：用于获取在加氢过程中所述加氢管道的状态数据；
云端：用于接收所述加氢管道的状态数据，判断是否达到预设安全系数，若是，则将所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令以对所述加氢管道状态数据进行调节；
收费模块：用于获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对所述待加氢设备进行扣费。
2.根据权利要求1所述的一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，所述感应模块还包括：
传送单元：用于当所述待加氢设备加氢完成后，控制所述传送轨道将所述待加氢设备传送至预设待取区域。
3.根据权利要求1所述的一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，所述加氢模块还包括：
容量检测单元：用于通过容量检测仪实时检测所述储氢瓶的当前氢储量；
调节单元：用于根据所述储氢瓶的当前储氢量，对所述加氢枪进行调节。
4.根据权利要求1所述的一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，所述加氢管道的状态数据包括管道压力、管内温度、管道氢流速、管道壁光滑度。
5.根据权利要求1所述的一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，还包括：
站内服务器：用于接收云端发送的调节指令，获取对所述加氢管道状态数据的调节记录信息并进行保存。
6.根据权利要求1所述的一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，所述检测模块还包括：
预设时间单元：设置预设时间间隔；
采集单元：当经过预设时间间隔后，获取当前加氢管道的状态数据，发送至云端。
7.根据权利要求1所述的一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，所述收费模块还包括：
扫描单元：用于通过扫描仪获取预设区域待加氢设备的登记信息；
判断单元：获取所述登记信息中的余额信息，判断是否大于预设额度，若是，则记录当前待加氢设备登记信息，若否，则发送提示信号至所述待加氢设备。
8.根据权利要求1所述的一种加氢站智能化加氢系统，其特征在于，还包括：
推送模块：用于获取待加氢设备的登记信息，通过云端获取当前加氢站信息并发送至所述待加氢设备。
9.一种加氢站智能化加氢方法，其特征在于，包括步骤：
S1：检测预设区域是否有待加氢设备，若是，则控制传送轨道将所述待加氢设备移动至预设加氢区域；
S2：获取加氢管道的状态数据，判断是否达到预设安全系数，若是，则所述状态数据发送至显示界面进行显示，若否，则生成相应的调节指令，发送至调节控制器以对所述加氢管道状态数据进行调节；
S3：获取所述待加氢设备的登记信息，通过所述登记信息对加氢完成的设备进行自动扣费。
10.根据权利要求9所述的一种加氢站智能化加氢方法，其特征在于，还包括步骤：
当所述待加氢设备加氢完成后，控制所述传送轨道将所述加氢完成后的待加氢设备传送至预设待取区域。
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