CN113129169A - 带泵罐车点对点缷液系统及缷液方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带泵罐车点对点缷液系统及缷液方法，系统包括监控平台、带泵罐车和固定式储罐，带泵罐车和固定式储罐分别与监控平台通信连接；监控平台用于生成运单信息和电子标签信息；固定式储罐包括储罐卸液口、储罐控制执行机构、电子标签读卡器和储罐数控箱，储罐卸液口处设有储罐门，储罐门配有电子锁；带泵罐车包括卸液枪、车载控制机构和中控终端，缷液枪上设有电子标签；缷液前，带泵罐车首先搜索固定式储罐的电子围栏，然后匹配秘钥，秘钥匹配后打开固定式储罐的电子锁，最后比对电子标签，电子标签比对成功后才允许缷液枪缷液。本发明通过电子围栏+秘钥近场匹配+电子标签点对点匹配的方式彻底杜绝合法带泵罐车给非法储罐充液的情况。

Description

带泵罐车点对点缷液系统及缷液方法

技术领域

本发明属于卸液控制技术领域，尤其涉及一种带泵罐车点对点缷液系统及缷液方法。

背景技术

目前液化气作为清洁能源被广泛使用各用途中，虽然在城市或较为发达的集镇都能通过铺设地下管道输送液化气，以此满足人们的各种使用需求；而在地处偏远山区位置处，由于受偏远山区地理环境等综合影响，难以通过铺设管道通气为人们提供便捷的液化气使用渠道，通常是通过不同车辆运输方式将液化气运输至偏远山区位置为人们提供液化气使用，而有的运输车辆为了提高运输搬运操作效率而升级成了具有自卸液功能的带泵罐车。

最早的罐车在卸液过程中主要通过全手工方式卸液，即整个卸液过程基本没有自动化控制，是否非法卸液，有没有偷液，卸液过程的安全，基本依赖操作员的个人素质，安全性无法保障。

针对上述问题，目前通过监控带泵罐车的运动轨迹或利用电子围栏对带泵罐车和固定储罐匹配的方式来提高缷液过程的安全性、减少非法缷液的可能性。

中国专利CN104986713B公开的一种监控带泵罐车的方法及管理平台就是通过监控带泵罐车的运动轨迹来减少非法缷液的可能性的，其中方法包括如下步骤：实时接收车载终端发送的位置信息，并根据所述位置信息获取带泵罐车的行驶轨迹；判断所述行驶轨迹与预设的行驶轨迹是否匹配；当所述行驶轨迹与所述预设的行驶轨迹匹配时，接收所述车载终端发送的卸液请求，并根据所述卸液请求生成卸液授权指令；将所述卸液授权指令发送至所述车载终端，以使所述车载终端生成卸液授权信息并将所述卸液授权信息发送至控制设备，从而使所述控制设备控制所述带泵罐车的卸液泵的启动。

电子围栏对带泵罐车和固定储罐匹配的方式如附图1所示，在确认合法车辆在合法储罐电子围栏范围内之后，才允许打开储罐、车辆的电子锁进行充液。

上述两种方法本质上都是通过监控带泵罐车的位置以尽量减少非法缷液的可能，但并不能完全避免非法缷液。比如，当带泵罐车按照预设的形式轨迹行驶至固定储罐附近或者如附图2所示带泵罐车位于电子围栏内，即带泵储罐位于合法固定储罐附近时，仍可以给非法储罐缷液。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种基带泵罐车点对点缷液系统及缷液方法，以解决现有的缷液方法无法完全避免非法缷液的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及的一种带泵罐车点对点缷液系统，其包括监控平台、带泵罐车和固定式储罐，带泵罐车和固定式储罐分别与监控平台通信连接；

所述的监控平台用于生成运单信息和电子标签信息，将运单信息发送给相应带泵罐车，将电子标签信息发送给固定式储罐，运单信息包括秘钥信息；

所述的固定式储罐设有电子围栏，其还包括：

储罐卸液口，储罐卸液口处设有储罐门，储罐门配有电子锁；

储罐控制执行机构，用于接收储罐数控箱下达的指令并控制电子锁；

电子标签读卡器，设在储罐卸液口处，用于读取卸液枪上的电子标签并与电子标签信息进行比对，将电子标签比对结果传输给储罐数控箱；

储罐数控箱，用于接收监控平台发送的电子标签信息，向电子围栏内的带泵罐车回复秘钥，接收中控终端发送的秘钥校验结果，根据秘钥校验结果向储罐控制执行机构下达指令，接收电子标签比对结果并进一步将电子标签比对结果发送给中控终端；

所述的带泵罐车包括：

卸液枪，用于连接固定式储罐并向固定式储罐缷液，缷液枪上设有电子标签；

车载控制机构，用于接收中控终端下达的指令并对卸液枪进行控制；

中控终端，用于接收并存储监控平台发送的运单信息，用于搜索固定式储罐的电子围栏并确定带泵罐车与目标储罐的位置关系，用于对储罐数控箱回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱，用于接收电子标签比对结果并根据电子标签比对结果并向车载控制机构下达指令。

优选地，所述的中控终端包括：

第一网络模块，用于接收监控平台发送的运单信息，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱，用于接收电子标签比对结果；

中控处理模块，用于搜索固定式储罐的电子围栏并确定带泵罐车与目标储罐的位置关系，用于对储罐数控箱回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，根据电子标签比对结果并向车载控制机构下达指令；

所述的储罐数控箱包括：

第二网络模块，用于接收电子标签信息，向电子围栏内带泵罐车的中控终端回复秘钥，接收中控终端发送的秘钥校验结果，接收电子标签读卡器获取的电子标签比对结果并进一步将电子标签比对结果发送给中控终端；

数控箱处理模块，用于根据秘钥校验结果向储罐控制执行机构下达指令。

优选地，所述的运单信息还包括缷液量信息；所述的带泵罐车上设有流量传感器，用于检测本次缷液的流量，当本次缷液流量与缷液量信息相同时，即刻停止缷液。

优选地，所述的车载控制机构包括卸液泵和紧急控制阀，所述的中控终端向卸液泵下达指令；所述的带泵罐车还配有人机交互装置，用于在紧急状况下向紧急控制阀下达指令。

优选地，所述的人机交互装置为嵌于带泵罐车上的触摸屏或与第一网络模块通信连接的遥控器。

优选地，所述的带泵罐车内还设有：

泄漏报警器，用于检测带泵罐车的泄漏情况，将泄漏信息传递给中控终端；

振动传感器，用于检测带泵罐车振动信息，将振动信息传递给中控终端；

液位计，用于检测带泵罐车内液体余量，将余量信息传递给中控终端；

温度传感器，用于检测带泵罐车的内部温度，将温度信息传递给中控终端；

压力传感器，用于检测带泵罐车的内部气压，将气压信息传递给中控终端。

优选地，所述的中控终端连接有报警器，当中控终端接收到泄漏信息、振动信息异常、余量信息偏少、温度信息异常、气压信息异常中的任意一项时，报警器进行报警。

优选地，所述的固定式储罐内设有罐体压力传感器，用于监测固定式储罐内气压，并将气压信息传递给储罐数控箱。

一种基于带泵罐车点对点缷液系统的点对点缷液方法，包括以下步骤：

1)监控平台生成运单信息和电子标签信息，将运单信息发送给相应带泵罐车，将电子标签信息发送给相应固定式储罐，运单信息包括秘钥信息、运单号、目标储罐位置和卸液量；

2)司机根据目标储罐位置驾驶带泵罐车至相应的固定式储罐处，行驶过程中，带泵罐车搜索固定式储罐的电子围栏，并由司机判断该固定式储罐是否与目标储罐对应，若对应则继续靠近目标储罐；

3)储罐数控箱向电子围栏内的带泵罐车的中控终端回复秘钥；

4)中控终端对储罐数控箱回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱；

5)储罐数控箱接收中控终端发送的秘钥校验结果，若秘钥校验结果为“匹配”，则向储罐控制执行机构下达“开启”指令，储罐控制执行机构启动电子锁，进行下一步骤；若秘钥校验结果为“不匹配”，则不启动电子锁，停止操作；

6)司机抽出带泵罐车上的卸液枪，并与固定式储罐的卸液口连接；

7)电子标签读卡器读取卸液枪上的电子标签，储罐数控箱将读取到的电子标签与监控平台发送的电子标签信息进行比对，并将电子标签比对结果发送给中控终端；

8)中控终端接收电子标签比对结果，若比对成功，则向车载控制机构下达指令，启动卸液；若比对不成功，则不向车载控制机构下达指令。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明涉及的带泵罐车点对点缷液系统及缷液方法首先通过带泵罐车探测固定式储罐的电子围栏，然后通过中控终端匹配运单信息中的秘钥信息和固定式储罐自身的秘钥，秘钥匹配后方可打开固定式储罐的电子锁，完成近场通信匹配，当缷液枪插入固定式储罐时，电子标签读卡器读取卸液枪上的电子标签并与固定式储罐接收到的电子标签信息进行比对，比对成功后方可允许缷液枪缷液，完成点对点匹配，即本发明通过电子围栏+秘钥近场匹配+电子标签点对点匹配的方式，彻底杜绝合法带泵罐车给非法储罐充液的情况。

附图说明

图1为利用电子围栏对带泵罐车和固定储罐匹配完成缷液的原理图；

图2为利用电子围栏对带泵罐车和固定储罐匹配时非法缷液的示意图；

图3为带泵罐车点对点缷液系统框架图；

图4为带泵罐车点对点缷液流程图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参照附图3所示，本发明涉及一种带泵罐车点对点缷液系统，其包括监控平台1、带泵罐车2和固定式储罐3，带泵罐车2和固定式储罐3通过通信协议与监控平台1连接。

所述的监控平台1用于生成运单信息和电子标签信息，并将运单信息发送给相应带泵罐车2，将电子标签信息发送给相应的固定式储罐3，运单信息包括秘钥信息，运单信息还包括运单号、目标储罐位置、卸液量、发车时间以及司机、押运员的信息等，司机、押运员的信息用于进行人脸识别，防止非法人员操作固定式储罐和带泵罐车。

所述的固定式储罐3设有电子围栏，其还包括：

储罐卸液口，储罐卸液口处设有储罐门，储罐门配有电子锁32；

储罐控制执行机构33，用于接收储罐数控箱31下达的指令并控制电子锁32；

电子标签读卡器34，设在储罐卸液口处，用于读取卸液枪上的电子标签并与电子标签信息进行比对，将电子标签比对结果传输给储罐数控箱31；

罐体压力传感器35，设在固定式储罐3内，用于监测固定式储罐3内气压，并将气压信息传递给储罐数控箱31；

储罐数控箱31，其包括：

第二网络模块311，用于接收监控平台1发送的电子标签信息，向电子围栏312内的带泵罐车2回复秘钥，所述的秘钥为储罐数控箱自带的秘钥，每个储罐数控箱对应的秘钥均不同，接收中控终端21发送的秘钥校验结果，接收电子标签比对结果并进一步将电子标签比对结果发送给中控终端21；

数控箱处理模块313，用于根据秘钥校验结果向储罐控制执行机构33下达指令，即当秘钥校验结果为匹配时，向储罐控制执行机构33下达开启指令。

所述的带泵罐车2包括：

卸液枪，用于连接固定式储罐3并向固定式储罐3缷液，缷液枪上设有电子标签；

车载控制机构22，用于接收中控终端21下达的指令并对卸液枪进行控制；

中控终端21，其包括：

第一网络模块211，用于接收监控平台1发送的运单信息，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱31，接收电子标签比对结果；

中控处理模块212，用于搜索固定式储罐3的电子围栏并确定带泵罐车2与目标储罐的位置关系，用于对储罐数控箱31回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，根据电子标签比对结果并向车载控制机构22下达指令。

所述带泵罐车2内还设有：泄漏报警器2823，用于检测带泵罐车2的泄漏情况，将泄漏信息传递给中控终端21；振动传感器24，用于检测带泵罐车2振动信息，将振动信息传递给中控终端21；液位计25，用于检测带泵罐车2内液体余量，将余量信息传递给中控终端21；温度传感器25，用于检测带泵罐车2的内部温度，将温度信息传递给中控终端21；压力传感器27，用于检测带泵罐车2的内部气压，将气压信息传递给中控终端21。中控终端21连接有报警器28，当中控终端21接收到泄漏信息、振动信息异常、余量信息偏少、温度信息异常、气压信息异常中的任意一项时，报警器28进行报警。

所述的车载控制机构22包括与卸液枪连接的液压泵，当电子标签比对结果为“匹配”时，中控终端21下达开启液压泵的指令，并开始卸液；车载控制机构22还包括紧急控制阀，带泵罐车还配有人机交互装置，在紧急状态下，比如卸液过程中出现振动、泄漏、温度异常等情况，司机或押运员可直接通过人机交互装置对紧急控制阀下达指令，立即停止卸液。

上述的人机交互装置为嵌于带泵罐车2上的触摸屏或与第一网络模块211通信连接的遥控器。操作人员可通过触摸屏下达指令，也可离开带泵储罐车辆，通过遥控器下达指令。尤其是在警报器报警时，可通过遥控器下达“停止缷液”的指令，便于操作人员及时下达指令，避免操作人员因返回车辆而延长下达指令的时间，进而有效避免产生更为严重的安全问题。

所述的运单信息中包括缷液量等信息；所述的带泵罐车上设有流量传感器，用于检测本次缷液的流量，当本次缷液流量与缷液量信息相同时，即刻停止缷液。

上述的第一网络模块211和第二网络模块311采用型号为AP6212的wifi功能模块，中控处理模块212和数控箱处理模块313采用型号为cortex-M3的控制芯片。

参照附图4所示，基于带泵罐车点对点缷液系统的点对点缷液方法包括以下步骤：

1)监控平台1生成运单信息和电子标签信息，将运单信息发送给相应带泵罐车2，将电子标签信息方给固定式储罐3，运单信息包括秘钥、运单号、目标储罐的位置、卸液量等，带泵罐车2可接收多个运单信息，每个运单信息对应一个固定式储罐3，带泵罐车2接收到运单信息后弹出运单信息，确认接收；

2)司机根据目标储罐的位置驾驶带泵罐车2至相应的固定式储罐3处，行驶过程中，泄漏报警器28、液位计25、温度传感器25、压力传感器27均开启，并将带泵罐车的信息实时反馈给监控平台，且当检测到带泵罐车2出现异常情况时，报警器28进行报警，中控终端21实时获取定位信息并搜索固定式储罐的电子围栏，计算出距离各个目标固定式储罐3的位置，当带泵罐车2接近某个目标卸液场站一定距离(如300米)时，弹出提示框，询问司机是否是选择该固定式储罐3为本次目标固定式储罐3，司机选择目标固定式储罐3；

3)当带泵罐车进入目标固定式储罐的电子围栏312范围内，第一网络模块211开始扫描附近网络信号，找到目标固定式储罐3的第一网络模块211发出的信号并进行匹配，中控终端21开启TCP客户端，连接储罐数控箱31的TCP服务，连接上TCP服务之后，中控终端21向储罐数控箱31发送登录命令，储罐数控箱31收到登录命令，向带泵罐车2的中控终端21回复秘钥；

4)中控终端21对储罐数控箱31回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱31；

5)储罐数控箱31接收中控终端21发送的秘钥校验结果，若秘钥校验结果为“匹配”，则向储罐控制执行机构33下达“开启”指令，储罐控制执行机构33启动电子锁32，进行下一步骤；若秘钥校验结果为“不匹配”，则不下达指令，更不会不启动电子锁32，停止操作；

6)司机打开带泵储罐的操作箱，抽出带泵罐车2上的卸液枪，将卸液枪与固定式储罐3的卸液口连接，卸液枪离位后，车辆中控控制打开防车辆误移动装置(锁住离合器)，振动传感器24自动启动，检测带泵罐车2振动信息；

7)电子标签读卡器34读取卸液枪上的电子标签并发送给储罐数控箱31，储罐数控箱31将读取到的电子标签与来自监控平台的电子标签信息进行比对并将电子标签比对结果发送给中控终端21；

8)中控终端21接收电子标签比对结果，若比对成功，则向车载控制机构22下达开启指令，及卸液泵启动，开始卸液；若比对不成功，则不向车载控制机构下达指令；缷液过程中，若有任何意外报警(各传感器数据超标、各开关状态异常)，司机或押送员可通过人机交互装置对紧急控制阀下达指令，中断卸液，意外解除后仍然可以继续卸液；整个缷液过程中，流量传感器监测本次缷液的流量，当卸液量达到运单量后自动停止卸液；

9)缷液完成后，司机恢复现场(收起卸液枪、关闭操作箱、关闭储罐门)后，离开场站。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：其包括监控平台、带泵罐车和固定式储罐，带泵罐车和固定式储罐分别与监控平台通信连接；

所述的监控平台用于生成运单信息和电子标签信息，将运单信息发送给相应带泵罐车，将电子标签信息发送给固定式储罐，运单信息包括秘钥信息；

所述的固定式储罐设有电子围栏，其还包括：

储罐卸液口，储罐卸液口处设有储罐门，储罐门配有电子锁；

储罐控制执行机构，用于接收储罐数控箱下达的指令并控制电子锁；

电子标签读卡器，设在储罐卸液口处，用于读取卸液枪上的电子标签并与电子标签信息进行比对，将电子标签比对结果传输给储罐数控箱；

储罐数控箱，用于接收监控平台发送的电子标签信息，向电子围栏内的带泵罐车回复秘钥，接收中控终端发送的秘钥校验结果，根据秘钥校验结果向储罐控制执行机构下达指令，接收电子标签比对结果并进一步将电子标签比对结果发送给中控终端；

所述的带泵罐车包括：

卸液枪，用于连接固定式储罐并向固定式储罐缷液，缷液枪上设有电子标签；

车载控制机构，用于接收中控终端下达的指令并对卸液枪进行控制；

中控终端，用于接收并存储监控平台发送的运单信息，用于搜索固定式储罐的电子围栏并确定带泵罐车与目标储罐的位置关系，用于对储罐数控箱回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱，用于接收电子标签比对结果并根据电子标签比对结果并向车载控制机构下达指令。

2.根据权利要求1所述的带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：所述的中控终端包括：

第一网络模块，用于接收监控平台发送的运单信息，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱，用于接收电子标签比对结果；

中控处理模块，用于搜索固定式储罐的电子围栏并确定带泵罐车与目标储罐的位置关系，用于对储罐数控箱回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，根据电子标签比对结果并向车载控制机构下达指令；

所述的储罐数控箱包括：

第二网络模块，用于接收电子标签信息，向电子围栏内带泵罐车的中控终端回复秘钥，接收中控终端发送的秘钥校验结果，接收电子标签读卡器获取的电子标签比对结果并进一步将电子标签比对结果发送给中控终端；

数控箱处理模块，用于根据秘钥校验结果向储罐控制执行机构下达指令。

3.根据权利要求1所述的带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：所述的运单信息还包括缷液量信息；所述的带泵罐车上设有流量传感器，用于检测本次缷液的流量，当本次缷液流量与缷液量信息相同时，即刻停止缷液。

4.根据权利要求1所述的带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：所述的车载控制机构包括卸液泵和紧急控制阀，所述的中控终端向卸液泵下达指令；所述的带泵罐车还配有人机交互装置，用于在紧急状况下向紧急控制阀下达指令。

5.根据权利要求4所述的带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：所述的人机交互装置为嵌于带泵罐车上的触摸屏或与第一网络模块通信连接的遥控器。

6.根据权利要求1所述的带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：所述的带泵罐车内还设有：

泄漏报警器，用于检测带泵罐车的泄漏情况，将泄漏信息传递给中控终端；

振动传感器，用于检测带泵罐车振动信息，将振动信息传递给中控终端；

液位计，用于检测带泵罐车内液体余量，将余量信息传递给中控终端；

温度传感器，用于检测带泵罐车的内部温度，将温度信息传递给中控终端；

压力传感器，用于检测带泵罐车的内部气压，将气压信息传递给中控终端。

7.根据权利要求6所述的带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：所述的中控终端连接有报警器，当中控终端接收到泄漏信息、振动信息异常、余量信息偏少、温度信息异常、气压信息异常中的任意一项时，报警器进行报警。

8.根据权利要求1所述的带泵罐车点对点缷液系统，其特征在于：所述的固定式储罐内设有罐体压力传感器，用于监测固定式储罐内气压，并将气压信息传递给储罐数控箱。

9.一种基于带泵罐车点对点缷液系统的点对点缷液方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1)监控平台生成运单信息和电子标签信息，将运单信息发送给相应带泵罐车，将电子标签信息发送给相应固定式储罐，运单信息包括秘钥信息、运单号、目标储罐位置和卸液量；

2)司机根据目标储罐位置驾驶带泵罐车至相应的固定式储罐处，行驶过程中，带泵罐车搜索固定式储罐的电子围栏，并由司机判断该固定式储罐是否与目标储罐对应，若对应则继续靠近目标储罐；

3)储罐数控箱向电子围栏内的带泵罐车的中控终端回复秘钥；

4)中控终端对储罐数控箱回复的秘钥以及运单信息中的秘钥信息进行校验，将秘钥校验结果发送给储罐数控箱；

5)储罐数控箱接收中控终端发送的秘钥校验结果，若秘钥校验结果为“匹配”，则向储罐控制执行机构下达“开启”指令，储罐控制执行机构启动电子锁，进行下一步骤；若秘钥校验结果为“不匹配”，则不启动电子锁，停止操作；

6)司机抽出带泵罐车上的卸液枪，并与固定式储罐的卸液口连接；

7)电子标签读卡器读取卸液枪上的电子标签，储罐数控箱将读取到的电子标签与监控平台发送的电子标签信息进行比对，并将电子标签比对结果发送给中控终端；

8)中控终端接收电子标签比对结果，若比对成功，则向车载控制机构下达指令，启动卸液；若比对不成功，则不向车载控制机构下达指令。

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