CN110980627B - 一种油气回收监测控制电路及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气回收监测控制电路及装置，包括油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元、控制单元，控制单元分别与油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元连接，用于根据油枪状态检测单元检测的油枪状态信号、液体流量检测单元检测的液体流量脉冲信号判断一次加油是否完成；在油枪开启时开始对液体流量进行计数，在油枪停止时结束液体流量的计量，从而得出一次加油过程的加油量，避免了液体流量计量过程中可能出现将一次加油分为多次计量的现象，同时检测气体流量，计算气液比，保证加油站安全。
Description
技术领域
本发明涉及油气监测技术领域，尤其是涉及一种油气回收监测控制电路及装置。
背景技术
目前，油气回收监控对加油量的计算，是根据加油流量脉冲信号进行计算的，油气回收监控控制器在检测到有脉冲信号时开始计数，在脉冲信号中断后，记录当前加油量及气液比，完成一次加油计量。但这种计算加油计算方法，存在以下问题：如果因某种人为原因或机械原因，控制器在脉冲计数过程中，发生了脉冲信号的暂时中断，此时油枪未挂上，加油过程也未结束，而控制器会认为这一次加油过程结束，在暂停结束后，脉冲信号又继续产生，控制器又开始重新计数，这样就会把实际上的一次加油过程变成了控制器的二次加油过程，产生了误记录，而根据一次加油结束后清零的控制方法，则会把第一次的加油给清零，导致油气回收监测记录与油站管控数据存在偏差。
因此，克服油气回收监测产生的误记录，是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种油气回收监测控制电路及装置，通过设置油枪状态检测电路，监测油枪是否开启与停止，在油枪开启时开始对液体流量进行计数，在油枪停止时结束液体流量的计量，从而得出一次加油过程的加油量，避免了液体流量计量过程中可能出现将一次加油分为多次计量的现象，同时检测气体流量，计算气液比，保证加油站安全。
本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：
一种油气回收监测控制电路，包括油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元、控制单元，控制单元分别与油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元连接，用于根据油枪状态检测单元检测的油枪状态信号、液体流量检测单元检测的液体流量脉冲信号判断一次加油是否完成，在一次加油完成后，计算加油量，结合气体流量检测单元输出的气体流量，计算气液比。
本发明进一步设置为：控制单元同时检测油枪状态信号与脉冲信号，在脉冲信号与油枪状态信号同时产生时，判断加油过程开始；如果脉冲信号中断而油枪状态信号未变，则判断一次加油过程未完成；如果脉冲信号中断且油枪状态信号改变，则判断一次加油过程完成。
本发明进一步设置为：所述油枪状态检测单元包括油枪状态检测电路、第一隔离电路，油枪状态检测电路将检测到的油枪状态信号通过第一隔离电路传输给控制单元。
本发明进一步设置为：所述油枪状态检测电路包括继电器、比较电路、参考电路，继电器用于检测油枪状态，比较电路用于将继电器输出的电压信号与参考电路的设定值进行比较，得到油枪状态信号。
本发明进一步设置为：还包括DC-DC电压转换电路，用于对不同电压的油枪状态信号进行转换。
本发明进一步设置为：所述液体流量检测单元包括液体流量检测传感器、第二隔离电路，液体流量检测传感器检测到有流量时，通过第二隔离电路将流量脉冲信号传输给控制单元。
本发明进一步设置为：所述气体流量检测单元包括气体传感器、第一通信电路，气体传感器将检测到的气体流量信号传输给通信电路，通信电路将气体流量信号转换成串行数据传输给控制单元。
本发明进一步设置为：还包括输出单元，用于将控制单元检测到的加油量数值及相关参数通过输出单元传输给上位机，包括第二通信电路。
本发明进一步设置为：所述输出单元还包括锁枪控制电路，控制单元根据气体流量与液体流量的数值，计算出气液比，当气液比的数值大于等于设定阈值时，输出锁枪信号，锁定油枪。
本发明的上述发明目的还通过以下技术方案得以实现：
一种油气回收监测控制装置，包括油枪状态检测装置、气体流量检测装置、液体流量检测装置、控制器，油枪状态检测装置、气体流量检测装置、液体流量检测装置分别与控制器连接，油枪状态检测装置用于检测油枪的状态，并传输检测结果给控制器；气体流量检测装置用于检测回气流量信号，并传输给控制器计算回气量；液体流量检测装置用于检测加油脉冲数，并传输给控制器计算加油量，控制器根据油枪状态、脉冲信号同时发生变化时，确定一次加油过程完成。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
1.本申请通过检测油枪状态与加油脉冲信号，判断一次加油过程是否完成，确保了加油过程的完整性判断，为计算加油量提供了保证；
2.进一步地，本申请采用隔离电路，将油枪状态检测、油流量检测与控制电路进行隔离，杜绝了检测电路对控制电路可能产生的影响；
3.进一步地，本申请通过输出单元在气液比大于设定值时对油枪进行锁定，保证安全。
附图说明
图1是本申请的一个具体实施例的加油控制电路结构示意图；
图2是本申请的一个具体实施例的油枪状态检测电路结构示意图；
图3是本申请的一个具体实施例的油枪状态检测单元电路示意图；
图4是本申请的一个具体实施例的油枪状态检测隔离电路结构示意图；
图5是本申请的一个具体实施例的液体流量检测隔离电路结构示意图；
图6是本申请的一个具体实施例的通信电路结构示意图；
图7是本申请的一个具体实施例的控制流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一
本发明的一种油气回收监测控制电路，如图1所示，包括油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元、控制单元，控制单元分别与油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元连接，控制单元用于根据油枪状态检测单元检测的油枪状态信号、液体流量检测单元检测的油流量脉冲信号判断一次加油是否完成，在脉冲信号与油枪状态信号同时产生时，判断加油过程开始；如果脉冲信号中断而油枪状态信号未变，则判断一次加油过程未完成；如果脉冲信号中断且油枪状态信号改变，则判断一次加油过程完成。在一次加油完成后，计算加油量，结合气体流量检测单元输出的气体流量，计算气液比。
油枪状态检测单元，如图2所示，包括油枪状态检测电路、第一隔离电路，油枪状态检测电路将检测到的油枪状态信号通过第一隔离电路传输给控制单元。其中，油枪状态检测电路包括继电器、比较电路、参考电路，继电器用于检测油枪状态，比较电路用于将继电器输出的电压信号与参考电路的设定值进行比较，得到油枪状态信号。
在本申请的一个具体实施例中，如图3所示，油枪状态检测单元包括继电器(图中未画出)，由比较器U18A及其外围器件组成的比较电路、由串联电阻组成的参考电压电路，其中，继电器信号经过电阻R33连接到比较器U18A的正输入端，同时，比较器U18A的正输入端还连接有由稳压管D11、电阻R35、电容C28组成的稳压电路，电阻R35一端连接电源正极，另一端与稳压管D11负极、电容C28的一端、比较器U18A的正输入端连接，用于对比较器U18A的正输入端进行稳压设置。电阻R34、R36组成串联电路，其公共连接点用于给比较器U18A的负输入端提供参考电压。
在比较器的负输入端设置参考电压、在正输入端设置稳压电路，防止了经继电器跳动引起的误动作，提高检测的准确性。
隔离电路包括光耦U15，如图4所示，用于将油枪检测电路与控制单元电路进行隔离，以避免检测电路的波动影响控制单元的计量结果。
光耦U15的输入侧，其正输入端连接继电器信号，其负输入端通过电阻R22连接12V电源的地端；光耦U15的输出侧，其正输出端连接三极管Q5的基极、电阻R19的一端，电阻R19的另一端接控制单元的3.3V电源，光耦U15输出侧的负输出端连接3.3V电源的地端，三极管Q5的发射极接3.3V电源，其集电极连接到控制单元、通过电阻R21接3.3V电源的地端。三极管Q5为PNP三极管。
当油枪启动后，继电器输出一个高电压信号，比较电路在接收到电压信号后，输出高电平，光耦U15输入侧导通，光耦输出侧的三极管Q5基极为低电位，三极管Q5导通，VA端输出高电位给控制单元，控制单元接收到高电位信号后，判断油枪开启。
反之，当油枪挂起停止加油后，继电器输出一个低电压信号，比较电路在接收到低电压信号后，输出低电平，光耦U15截止，光耦输出端的三极管Q5基极为高电位，三极管Q5截止，输出低电位给控制单元，控制单元接收到低电位信号后，判断油枪挂枪。
对于不同的油枪，其高电压数值不同，如高电压数值有5V、12V、24V，为了扩大使用范围，还设置有DC-DC电压转换电路，用于对不同电压的油枪状态信号进行转换。将24V的高电压转换为12V的高电压，以适用12V的电源电压。
液体流量检测单元包括液体流量检测传感器、第二隔离电路，液体流量检测传感器检测到有流量时，通过第二隔离电路将流量脉冲信号传输给控制单元。
在本申请的一个具体实施例中，第二隔离电路的电路结构，如图5所示，与如图4所示的光耦隔离电路结构相比，只有以下不同之处，在光耦输入侧的两个输入端之间，连接有稳压管，稳压管的负极连接光耦输入侧的正输入端，稳压管的正极通过电阻连接光耦输入侧的负输入端，稳压管的两端连接液体流量检测传感器的两个输出端。
气体流量检测单元包括气体传感器、通信电路，气体传感器将检测到的气体流量信号传输给通信电路，通信电路将气体流量信号转换成串行数据传输给控制单元。
通信电路，如图6所示，包括通信芯片U7，其A、B端输入检测到的气体流量信号，经过通信芯片U7后，以串行方式通过其TXD串口输出端传输到控制单元，控制单元将控制信号以串行方式通过通信芯片U7的RXD串口输入端后传入后，再传输给气体传感器，控制气体传感器的检测。A、B端分别连接有稳压管、上拉电阻，用于限位A、B端的电压范围，稳压管的负极接A端或B端，正端接地，上拉电阻的另一端接3.3电源。
油气回收监测控制电路，还包括输出单元，用于将控制单元检测到的加油量数值及相关参数通过输出单元传输给上位机，包括第二通信电路。
第二通信电路与如图5所示的通信电路结构相同。
在本申请的一个具体实施例中，输出单元还包括锁枪控制电路，控制单元根据气体流量与液体流量的数值，计算出气液比，当气液比的数值大于等于设定阈值时，输出锁枪信号，锁定油枪。锁枪后油枪无法继续加油，在接收到解锁命令执行解锁功能后，油枪才能正常加油。
锁枪控制电路包括继电器，在接收到锁枪信号后，断开油枪电源。
具体实施方式二
一种油气回收监测控制装置，包括油枪状态检测装置、气体流量检测装置、液体流量检测装置、控制器，油枪状态检测装置、气体流量检测装置、液体流量检测装置分别与控制器连接，油枪状态检测装置用于检测油枪的状态，并传输检测结果给控制器；气体流量检测装置用于检测回气流量信号，并传输给控制器计算回气量；液体流量检测装置用于检测加油脉冲数，并传输给控制器计算加油量，控制器根据油枪状态、脉冲信号同时发生变化时，确定一次加油过程完成。
在本申请的一个具体实施例中，包括二路气体流量检测装置、二路气体流量检测装置，一路信号输出端口。
具体实施方式三
控制单元包括MCU、存储器，MCU用于进行计算、接收气体流量信号、液体流量信号、油枪状态信号，根据油枪状态信号与液体流量信号，判断一次加油过程是否完成，并计算加油量、回气量、气液比，当气液比大于等于设定值时，输出锁枪信号，锁定油枪。
具体地，控制单元的控制，如图7所示，包括以下步骤：
A1、初始化；
A2、加油量清零；
A3、回气量清零；
A4、判断加油枪是否启动，若是，进入下一步，若否，继续判断；
A5、读取加油脉冲数；
A6、读取回气流量信号；
A7、判断加油枪是否停止，若是，进入下一步，若否，转A5；
A8、计算加油量；
A9、计算回气量；
A10、延时设定时长；
A11、采集加油量、回气量数据，并存储；
A12、转A2。
具体的，气体流量检测装置检测回气流量信号，液体流量检测装置检测加油脉冲数。
在油枪未停止的时候，液体流量检测装置持续检测加油脉冲数，气体流量检测装置持续检测回气流量信号。
在本申请的一个具体实施例中，在读取加油脉冲数时，同时也进行加油量的计算；在读取回气流量信号时，同时也进行回气量的计算。此种情况下，当检测到加油枪未停止工作时，继续进行读取加油脉冲数、读取回气流量信号，当检测到加油枪停止工作时，延时设定时长。
具体地，设定时长的单位是毫秒。
根据油枪状态检测信号，判断加油枪是否停止工作。
在本申请的一个具体实施例中，油枪状态检测信号是脉冲信号，第一个脉冲信号表示油枪启动，第二个脉冲信号表示油枪挂枪停止，第三个脉冲信号表示油枪启动，以此类推。
在本申请的一个具体实施例中，还包括对气液比的运算，具体包括以下步骤：
B1、计算加油量、回气量；
B2、计算气液比；
B3、判断气液比是否大于等于气液设定值；若是，进入下一步，若否，转B2；
B4、输出锁枪信号；
B5、结束。
在油枪被锁定后，输入解锁命令，控制器解除对油枪的锁定。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种油气回收监测控制电路，其特征在于：包括油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元、控制单元，控制单元分别与油枪状态检测单元、气体流量检测单元、液体流量检测单元连接，用于根据油枪状态检测单元检测的油枪状态信号、液体流量检测单元检测的液体流量脉冲信号判断一次加油是否完成，在一次加油完成后，计算加油量，结合气体流量检测单元输出的气体流量，计算气液比；控制单元同时检测油枪状态信号与脉冲信号，在脉冲信号与油枪状态信号同时产生时，判断加油过程开始；如果脉冲信号中断而油枪状态信号未变，则判断一次加油过程未完成；如果脉冲信号中断且油枪状态信号改变，则判断一次加油过程完成。
2.根据权利要求1所述油气回收监测控制电路，其特征在于：所述油枪状态检测单元包括油枪状态检测电路、第一隔离电路，油枪状态检测电路将检测到的油枪状态信号通过第一隔离电路传输给控制单元。
3.根据权利要求2所述油气回收监测控制电路，其特征在于：所述油枪状态检测电路包括继电器、比较电路、参考电路，继电器用于检测油枪状态，比较电路用于将继电器输出的电压信号与参考电路的设定值进行比较，得到油枪状态信号。
4.根据权利要求2所述油气回收监测控制电路，其特征在于：还包括DC-DC电压转换电路，用于对不同电压的油枪状态信号进行转换。
5.根据权利要求1所述油气回收监测控制电路，其特征在于：所述液体流量检测单元包括液体流量检测传感器、第二隔离电路，液体流量检测传感器检测到有流量时，通过第二隔离电路将流量脉冲信号传输给控制单元。
6.根据权利要求1所述油气回收监测控制电路，其特征在于：所述气体流量检测单元包括气体传感器、第一通信电路，气体传感器将检测到的气体流量信号传输给通信电路，通信电路将气体流量信号转换成串行数据传输给控制单元。
7.根据权利要求1所述油气回收监测控制电路，其特征在于：还包括输出单元，用于将控制单元检测到的加油量参数通过输出单元传输给上位机，包括第二通信电路。
8.根据权利要求7所述油气回收监测控制电路，其特征在于：所述输出单元还包括锁枪控制电路，控制单元根据气体流量与液体流量的数值，计算出气液比，当气液比的数值大于等于设定阈值时，输出锁枪信号，锁定油枪。
9.一种油气回收监测控制装置，其特征在于：包括油枪状态检测装置、气体流量检测装置、液体流量检测装置、控制器，油枪状态检测装置、气体流量检测装置、液体流量检测装置分别与控制器连接，油枪状态检测装置用于检测油枪的状态，并传输检测结果给控制器；气体流量检测装置用于检测回气流量信号，并传输给控制器计算回气量；液体流量检测装置用于检测加油脉冲数，并传输给控制器计算加油量，控制器同时检测油枪状态信号与脉冲信号，在脉冲信号与油枪状态信号同时产生时，判断加油过程开始；如果脉冲信号中断而油枪状态信号未变，则判断一次加油过程未完成；如果脉冲信号中断且油枪状态信号改变，则判断一次加油过程完成。
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Denomination of invention: A monitoring and control circuit and device for oil and gas recovery Effective date of registration: 20230323 Granted publication date: 20210817 Pledgee: CHINA TECHNOLOGY EXCHANGE Co.,Ltd. Pledgor: BAY ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY (BEIJING) Corp. Registration number: Y2023110000118 |