CN112856213B - 一种瓶装气工厂pims系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种瓶装气工厂pims系统，包括管理层、监控层、独立功能层和单体设备层，管理层与监控层通信连接，监控层与独立功能层通信连接，独立功能层与单体设备层通信连接，其中：单体设备层用于采集气瓶充装环节全链条信息，并将该信息发送至独立功能层和监控层；监控层用于接收单体设备层发送的信息，对该信息进行数据处理，生成气瓶充装环节的数据图，并将该数据图发送至管理层；管理层，用于接收监控层发送的数据图，对单体设备层中的设备参数进行设置和修改。本发明简化了操作工和管理人员的操作程序，降低了工作量，杜绝了舞弊行为。

Description

一种瓶装气工厂pims系统
技术领域
本发明涉及气瓶充装技术领域，具体是一种瓶装气工厂pims系统。
背景技术
本发明所涉及的瓶装气工厂是指对普通工业气体(氧、氮、氩、二氧化碳)进行钢质无缝气瓶、低温绝热气瓶、气瓶集束装置充装的工厂。因介质(氧、氮、氩、二氧化碳)涉及到危险化学品，钢质无缝气瓶属于高压压力容器且数量巨大、流通面广，故瓶装气工厂在充装、储存、运输、客户使用等各环节都存在安全问题。
本发明着重解决以下问题：(1)瓶装气工厂对气瓶收发管理的变革；(2)瓶装气工厂对充装前、后检查和充装记录的变革；(3)瓶装气工厂对充装过程的信息记录与溯源；(4)杜绝因人的主观因素对充装质量和安全的影响；(5)事件、事故的远程、就地报警和连锁。
与本发明最接近的现有技术的专利号为CN201910078600.2一种气瓶充装追踪管理系统，包括气瓶充装流动管理系统，含气瓶云平台追踪系统、气瓶扫描记录系统、气瓶抽样检查站、气瓶复写条形码等。
现有技术的不足：在气瓶上粘贴二维码，通过手持读写装置对气瓶进行识别，便于气瓶使用者对气瓶的相关信息进行快速了解，便于对气瓶的充装进行快速记录，对加强气瓶的流通管理确实是一次技术革命。但有其局限性——仅限于对气瓶流通环节的追踪追溯，对气瓶充装全环节全链条的信息(如储罐压力、液位，气化器出口压力和温度，泵转速，充装排的充装压力和温度等)追踪并不涉及。
因此，针对以上现状，迫切需要开发一种瓶装气工厂pims系统，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种瓶装气工厂pims系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种瓶装气工厂pims系统，包括管理层、监控层、独立功能层和单体设备层，管理层与监控层通信连接，监控层与独立功能层通信连接，独立功能层与单体设备层通信连接，其中：
单体设备层，用于采集气瓶充装环节全链条信息，并将该信息发送至独立功能层和监控层；
监控层，用于接收单体设备层发送的信息，对该信息进行数据处理，生成气瓶充装环节的数据图，并将该数据图发送至管理层；
管理层，用于接收监控层发送的数据图，对单体设备层中的设备参数进行设置和修改。
作为本发明进一步的方案：所述独立功能层包括有氧气充装系统、氮气充装系统、氩气充装系统、二氧化碳充装系统、甲类瓶库和消防水系统，分别用于对各类气体进行充装，相应的，与独立功能层对应的单体设备层分设有多种，其中：
与氧气充装系统、氮气充装系统、氩气充装系统和二氧化碳充装系统对应的单体设备层包括有储罐、气化器、气体充装排单元和杜瓦充装单元，储罐连接有压力液位单元，用于检测储罐的压力和液位，低温泵连接有转速单元，用于检测低温泵的转速，气化器连接有出口压力和温度单元，用于检测气化器气体的出口压力和出口温度，气体充装排单元连接有充装压力单元，用于检测气体充装排时的压力，杜瓦充装单元连接有充装重量单元，用于检测杜瓦充装重量；
与甲类瓶库对应的单体设备层包括有气体浓度报警器和强制风扇，气体浓度报警器和强制风扇相互连锁；
与消防水系统对应的单体设备层包括有消防管路、消防泵、水池和补水阀，消防管路连接有管网压力单元，用于检测消防管路的管网压力，水池连接有水位上限、下限单元，用于检测水池的水位上、下限。
作为本发明进一步的方案：所述转速单元、出口压力和温度单元、充装压力单元相互连锁；所述管网压力单元和消防泵相互连锁，水位上限、下限单元和补水阀相互连锁。
作为本发明进一步的方案：所述独立功能层还包括有数据采集模块，数据采集模块的数据输入端与单体设备层通信连接，数据采集模块的数据输出端与监控层通信连接，由单体设备层中各类传感器采集得到的设备的物理参数(压力、液位、温度、转速等)发送至数据采集模块，由数据采集模块发送至监控层。
作为本发明进一步的方案：所述监控层对接收单体设备层发送的信息进行数据处理的方式为对流程图、生产数据、实时趋势、历史趋势、实时报警和历史报警进行组态，组态成功后即可对相关数据进行显示、存储、传输。
作为本发明进一步的方案：所述管理层接收监控层发送的数据图，将该数据图打印生成生产报表。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明公开了一种瓶装气工厂pims系统，使瓶装气工厂整体安全管理水平得到提升；数据可供瓶装气工厂各管理部门共享，不仅具有数据显示、存储、传输功能，还具有控制功能；简化了操作工和管理人员的操作程序，降低了工作量，杜绝了舞弊行为。
附图说明
图1为瓶装气工厂pims系统的结构示意图。
图2为瓶装气工厂pims系统中独立功能层的结构示意图。
图3为瓶装气工厂pims系统中单体设备层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种瓶装气工厂pims系统，包括管理层、监控层、独立功能层和单体设备层，管理层与监控层通信连接，监控层与独立功能层通信连接，独立功能层与单体设备层通信连接，其中：
单体设备层，用于采集气瓶充装环节全链条信息，并将该信息发送至独立功能层和监控层；
监控层，用于接收单体设备层发送的信息，对该信息进行数据处理，生成气瓶充装环节的数据图，并将该数据图发送至管理层；
管理层，用于接收监控层发送的数据图，对单体设备层中的设备参数进行设置和修改。
在本发明实施例中，所述独立功能层包括有氧气充装系统、氮气充装系统、氩气充装系统、二氧化碳充装系统、甲类瓶库和消防水系统，分别用于对各类气体进行充装，相应的，与独立功能层对应的单体设备层分设有多种，其中：
与氧气充装系统、氮气充装系统、氩气充装系统和二氧化碳充装系统对应的单体设备层包括有储罐、气化器、气体充装排单元和杜瓦充装单元，储罐连接有压力液位单元，用于检测储罐的压力和液位，低温泵连接有转速单元，用于检测低温泵的转速，气化器连接有出口压力和温度单元，用于检测气化器气体的出口压力和出口温度，气体充装排单元连接有充装压力单元，用于检测气体充装排时的压力，杜瓦充装单元连接有充装重量单元，用于检测杜瓦充装重量；
所述转速单元、出口压力和温度单元、充装压力单元相互连锁；
与甲类瓶库对应的单体设备层包括有气体浓度报警器和强制风扇，气体浓度报警器和强制风扇相互连锁；
与消防水系统对应的单体设备层包括有消防管路、消防泵、水池和补水阀，消防管路连接有管网压力单元，用于检测消防管路的管网压力，水池连接有水位上限、下限单元，用于检测水池的水位上、下限；
所述管网压力单元和消防泵相互连锁，水位上限、下限单元和补水阀相互连锁；
在本发明实施例中，需要说明的是：
1、储罐液位、压力设置上限报警和下限报警；
2、低温泵转速设置上限报警和下限报警；
3、气化器出口压力设置上限报警和上上限联锁。出口温度设置下限报警和连锁；
4、气体充装排设置压力上限报警和连锁；
5、深冷低温液体、高压液化气体的充装计量(杜瓦、二氧化碳充装)采用定量灌装、自动切断；每台计量衡器的单次充装重量、充装重量合计数、充装次数统计等数据均传输至所述监控层；
6、现场氧浓度报警仪设置上、下限报警；
7、可燃气体浓度报警仪设置上限报警并与强制风机连锁；
8、消防管网设置压力上、下限报警并与消防增压泵连锁；
9、消防水池设置水位上、下限报警并与补水阀连锁；
10、压缩气体气瓶充装位设置红外温度传感器和热成像仪，一是对充装过程中气瓶的异常温升发出预警信息，二是根据充装温度修正充装压力；
11、压缩气体充装排的压力、温度变化生成趋势图(曲线图)，该图可直观反映每组气瓶的充装起止时间、终了的充装压力和温度。
在本发明的一种实施例中，所述独立功能层还包括有数据采集模块，数据采集模块的数据输入端与单体设备层通信连接，数据采集模块的数据输出端与监控层通信连接，由单体设备层中各类传感器采集得到的设备的物理参数(压力、液位、温度、转速等)发送至数据采集模块，由数据采集模块发送至监控层；
在本发明的一种实施例中，所述监控层对接收单体设备层发送的信息进行数据处理的方式为对流程图、生产数据、实时趋势、历史趋势、实时报警和历史报警进行组态，组态成功后即可对相关数据进行显示、存储、传输；
需要说明的是：气瓶收发员对回厂空瓶、出厂满瓶用手持终端读取信息后通过GPRS信号传输至所述监控层B级，即可生成气瓶收发报表；充装车间气瓶检查员对待充空瓶、合格满瓶用手持终端读取信息后通过GPRS信号传输至所述监控层B级，即可生成气瓶充装前、后检查记录和满瓶入库记录
在本发明的一种实施例中，所述管理层接收监控层发送的数据图，将该数据图打印生成生产报表，供公司生产、财务、安环部门使用。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种瓶装气工厂pims系统，其特征在于，包括管理层、监控层、独立功能层和单体设备层，管理层与监控层通信连接，监控层与独立功能层通信连接，独立功能层与单体设备层通信连接，所述独立功能层包括有氧气充装系统、氮气充装系统、氩气充装系统、二氧化碳充装系统、甲类瓶库和消防水系统，与独立功能层对应的单体设备层分设有多种，其中：与氧气充装系统、氮气充装系统、氩气充装系统和二氧化碳充装系统对应的单体设备层包括有储罐、气化器、气体充装排单元和杜瓦充装单元，储罐连接有压力液位单元，低温泵连接有转速单元，气化器连接有出口压力和温度单元，气体充装排单元连接有充装压力单元，杜瓦充装单元连接有充装重量单元；与甲类瓶库对应的单体设备层包括有气体浓度报警器和强制风扇，气体浓度报警器和强制风扇相互连锁；与消防水系统对应的单体设备层包括有消防管路、消防泵、水池和补水阀，消防管路连接有管网压力单元，水池连接有水位上限、下限单元，所述转速单元、出口压力和温度单元、充装压力单元相互连锁；所述管网压力单元和消防泵相互连锁，水位上限、下限单元和补水阀相互连锁；其中：
单体设备层，用于采集气瓶充装环节全链条信息，并将该信息发送至独立功能层和监控层；
监控层，用于接收单体设备层发送的信息，对该信息进行数据处理，生成气瓶充装环节的数据图，并将该数据图发送至管理层；
管理层，用于接收监控层发送的数据图，对单体设备层中的设备参数进行设置和修改。
2.根据权利要求1所述的瓶装气工厂pims系统，其特征在于，所述独立功能层还包括有数据采集模块，数据采集模块的数据输入端与单体设备层通信连接，数据采集模块的数据输出端与监控层通信连接。
3.根据权利要求1所述的瓶装气工厂pims系统，其特征在于，所述监控层对接收单体设备层发送的信息进行数据处理的方式为对流程图、生产数据、实时趋势、历史趋势、实时报警和历史报警进行组态。
4.根据权利要求1所述的瓶装气工厂pims系统，其特征在于，所述管理层接收监控层发送的数据图，将该数据图打印生成生产报表。
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