CN113606489B - 加氢站氢气综合管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及加氢站管理领域，提供一种加氢站氢气综合管理方法及系统，包括：S1：获得当前TT车的氢气卸气量mi；S2：计算获得当日氢气卸气量M0；S3：计算获得储氢瓶组的实时存量M1；S4：获取加氢机的当前氢气加注量M2，通过所述当日氢气卸气量M0、所述加氢机的当前氢气加注量M2和所述储氢瓶组的实时存量M1，计算获得站内氢气耗损比例S；S5：根据所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S判断加氢站的工作状态。本发明可以精确计算出加氢站的当日氢气卸气量、储氢瓶组的实时存量和站内氢气耗损比例，以此判断加氢站的工作状态，提高加氢站的安全性、可靠性和管理效率。

Description

加氢站氢气综合管理方法及系统
技术领域
本发明涉及加氢站管理领域，尤其涉及一种加氢站氢气综合管理方法及系统。
背景技术
在现有加氢站内，氢气的用量的管理一般都是依靠与人工的记录与统计，通常仅能依靠加氢设备内的流量计作为数据的单一来源，这样就只能获得加氢站内从加氢机加注的氢气质量，但是对于加氢站内的储气瓶组，TT车内的氢气，无法做到动态化，实时化的显示，这样不利于加氢站的生产调度，对于加氢站内的氢气存量，仅能依靠瓶组内的压力进行判断，到那时瓶组内的氢气压力会随着环境温度的变化而发生改变，因而并不能能准确的判断瓶组内剩余的氢气质量。整个加氢站内的氢气的存储与消耗没有一个动态化的指示，无法准确判断加氢站在运行过程中的工作状态。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于，解决现有技术中加氢站内的氢气的存储与消耗没有一个动态化的指示，无法准确判断加氢站在运行过程中的工作状态的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种加氢站氢气综合管理方法，包括：
S1：获取当前TT车的初始氢气密度和最终氢气密度，通过所述初始氢气密度和所述最终氢气密度计算获得当前TT车的氢气卸气量mi；
S2：获取加氢站当日的TT车数量n，通过所述当前TT车的氢气卸气量mi和所述加氢站当日的TT车数量n，计算获得当日氢气卸气量M0；
S3：获取储氢瓶组的实时氢气密度，根据所述储氢瓶组的实时氢气密度计算获得储氢瓶组的实时存量M1；
S4：获取加氢机的当前氢气加注量M2，通过所述当日氢气卸气量M0、所述加氢机的当前氢气加注量M2和所述储氢瓶组的实时存量M1，计算获得站内氢气耗损比例S；
S5：根据所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S判断加氢站的工作状态。
优选地，步骤S1具体为：
S11：获取所述当前TT车的编号i，i为大于0的正整数；获取所述当前TT车的初始氢气密度ρi1和车载储氢罐体积Vi，卸气完成后获取所述当前TT车的最终氢气密度ρi2；
S12：计算获得所述当前TT车的氢气卸气量mi，计算公式如下：
mi＝ρi1*Vi-ρi2*Vi。
优选地，步骤S2中获得所述当日氢气卸气量M0的计算公式为：
Figure GDA0003545735250000021
其中，ma表示前一日站内未用尽卸气量。
优选地，步骤S3具体为：
S31：获取所述储氢瓶组中高压储氢瓶的实时氢气密度ρh、中压储氢瓶的实时氢气密度ρm和低压储氢瓶的实时氢气密度ρl；
S32：根据所述高压储氢瓶的实时氢气密度ρh、所述中压储氢瓶的实时氢气密度ρm和所述低压储氢瓶的实时氢气密度ρl，计算获得所述储氢瓶组的实时存量M1，计算公式如下：
M1＝ρh*Vh+ρm*Vm+ρl*Vl
其中，Vh表示高压储氢瓶的体积，Vm表示中压储氢瓶的体积，Vl表示低压储氢瓶的体积。
优选地，步骤S4中所述站内氢气耗损比例S的计算公式为：
Figure GDA0003545735250000022
优选地，步骤S5具体为：
S51：设置所述当日氢气卸气量M0的预设范围和所述站内氢气耗损比例S的最大值Sh；
S52：实时检测所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S的值；若所述当日氢气卸气量M0在预设范围内，且所述站内氢气耗损比例S≤Sh，则判断加氢站的工作状态为正常；否则判断加氢站的工作状态为异常。
一种加氢站氢气综合管理系统，用于实现上述的加氢站氢气综合管理方法，包括：TT车、加氢站卸车区数据接收单元、氢气管理单元、加氢机、储氢瓶组和站控单元；
所述氢气管理单元与所述加氢机、所述储氢瓶组、所述站控单元和所述加氢站卸车区数据接收单元电性连接，所述加氢站卸车区数据接收单元与所述TT车电性连接；
所述加氢站卸车区数据接收单元，用于计算获得当前TT车的氢气卸气量mi和当日氢气卸气量M0；
所述加氢机，用于获取加氢机的当前氢气加注量M2；
所述储氢瓶组，用于获取储氢瓶组的实时存量M1；
所述氢气管理单元，用于计算获得站内氢气耗损比例S；
所述站控单元，用于根据所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S判断加氢站的工作状态。
优选地，所述TT车和所述储氢瓶组的内部设置氢气压力传感器和氢气温度传感器；
所述氢气压力传感器用于获取氢气压力，所述氢气温度传感器用于获取氢气温度；
根据所述氢气压力和所述氢气温度，在数据表中找到对应的氢气密度。
本发明具有以下有益效果：
可以精确计算出加氢站的当日氢气卸气量、储氢瓶组的实时存量和站内氢气耗损比例，以此判断加氢站的工作状态，提高加氢站的安全性、可靠性和管理效率。
附图说明
图1为本发明实施例方法流程图；
图2为本发明实施例系统结构图；
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明提供一种加氢站氢气综合管理方法，包括：
S1：获取当前TT车的初始氢气密度和最终氢气密度，通过所述初始氢气密度和所述最终氢气密度计算获得当前TT车的氢气卸气量mi；
S2：获取加氢站当日的TT车数量n，通过所述当前TT车的氢气卸气量mi和所述加氢站当日的TT车数量n，计算获得当日氢气卸气量M0；
S3：获取储氢瓶组的实时氢气密度，根据所述储氢瓶组的实时氢气密度计算获得储氢瓶组的实时存量M1；
S4：获取加氢机的当前氢气加注量M2，通过所述当日氢气卸气量M0、所述加氢机的当前氢气加注量M2和所述储氢瓶组的实时存量M1，计算获得站内氢气耗损比例S；
S5：根据所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S判断加氢站的工作状态。
本实施例中，步骤S1具体为：
S11：获取所述当前TT车的编号i，i为大于0的正整数；获取所述当前TT车的初始氢气密度ρi1和车载储氢罐体积Vi，卸气完成后获取所述当前TT车的最终氢气密度ρi2；
S12：计算获得所述当前TT车的氢气卸气量mi，计算公式如下：
mi＝ρi1*Vi-ρi2*Vi。
本实施例中，步骤S2中获得所述当日氢气卸气量M0的计算公式为：
Figure GDA0003545735250000041
其中，ma表示前一日站内未用尽卸气量。
本实施例中，步骤S3具体为：
S31：获取所述储氢瓶组中高压储氢瓶的实时氢气密度ρh、中压储氢瓶的实时氢气密度ρm和低压储氢瓶的实时氢气密度ρl；
S32：根据所述高压储氢瓶的实时氢气密度ρh、所述中压储氢瓶的实时氢气密度ρm和所述低压储氢瓶的实时氢气密度ρl，计算获得所述储氢瓶组的实时存量M1，计算公式如下：
M1＝ρh*Vh+ρm*Vm+ρl*Vl
其中，Vh表示高压储氢瓶的体积，Vm表示中压储氢瓶的体积，Vl表示低压储氢瓶的体积。
本实施例中，步骤S4中所述站内氢气耗损比例S的计算公式为：
Figure GDA0003545735250000042
其中，S的值小于1，储氢瓶组的实时存量M1和加氢机的当前氢气加注量M2的值越小，S的值越接近1。
本实施例中，步骤S5具体为：
S51：设置所述当日氢气卸气量M0的预设范围和所述站内氢气耗损比例S的最大值Sh；
S52：实时检测所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S的值；若所述当日氢气卸气量M0在预设范围内，且所述站内氢气耗损比例S≤Sh，则判断加氢站的工作状态为正常；否则判断加氢站的工作状态为异常；
具体实现中，若当日氢气卸气量M0不在预设范围内，则需要检测加氢站是否存在氢气浪费或者氢气使用不足的问题；若站内氢气耗损比例S的值大于最大值Sh，则表明站内氢气使用量过大，需要对相关的设备进行检修。
参考图2，本发明提供一种加氢站氢气综合管理系统，用于实现上述的加氢站氢气综合管理方法，包括：TT车、加氢站卸车区数据接收单元、氢气管理单元、加氢机、储氢瓶组和站控单元；
所述氢气管理单元与所述加氢机、所述储氢瓶组、所述站控单元和所述加氢站卸车区数据接收单元电性连接，所述加氢站卸车区数据接收单元与所述TT车电性连接；
所述加氢站卸车区数据接收单元，用于计算获得当前TT车的氢气卸气量mi和当日氢气卸气量M0；
所述加氢机，用于获取加氢机的当前氢气加注量M2；
所述储氢瓶组，用于获取储氢瓶组的实时存量M1；
所述氢气管理单元，用于计算获得站内氢气耗损比例S；
所述站控单元，用于根据所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S判断加氢站的工作状态。
本实施例中，所述TT车和所述储氢瓶组的内部设置氢气压力传感器和氢气温度传感器；储氢瓶组中的高压储氢瓶、中压储氢瓶和低压储氢瓶的内部均设置有氢气压力传感器和氢气温度传感器；
所述氢气压力传感器用于获取氢气压力，所述氢气温度传感器用于获取氢气温度；
根据所述氢气压力和所述氢气温度，在数据表中找到对应的氢气密度；氢气管理单元与大数据中心网络连接，每日更新数据表中的数据，保障获取氢气密度的准确性。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种加氢站氢气综合管理方法，其特征在于，包括：
S1：获取当前TT车的初始氢气密度和最终氢气密度，通过所述初始氢气密度和所述最终氢气密度计算获得当前TT车的氢气卸气量mi；
S2：获取加氢站当日的TT车数量n，通过所述当前TT车的氢气卸气量mi和所述加氢站当日的TT车数量n，计算获得当日氢气卸气量M0；
S3：获取储氢瓶组的实时氢气密度，根据所述储氢瓶组的实时氢气密度计算获得储氢瓶组的实时存量M1；
S4：获取加氢机的当前氢气加注量M2，通过所述当日氢气卸气量M0、所述加氢机的当前氢气加注量M2和所述储氢瓶组的实时存量M1，计算获得站内氢气耗损比例S；
步骤S4中所述站内氢气耗损比例S的计算公式为：
Figure FDA0003545735240000011
S5：根据所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S判断加氢站的工作状态。
2.根据权利要求1所述的加氢站氢气综合管理方法，其特征在于，步骤S1具体为：
S11：获取所述当前TT车的编号i，i为大于0的正整数；获取所述当前TT车的初始氢气密度ρi1和车载储氢罐体积Vi，卸气完成后获取所述当前TT车的最终氢气密度ρi2；
S12：计算获得所述当前TT车的氢气卸气量mi，计算公式如下：
mi＝ρi1*Vi-ρi2*Vi。
3.根据权利要求2所述的加氢站氢气综合管理方法，其特征在于，步骤S2中获得所述当日氢气卸气量M0的计算公式为：
Figure FDA0003545735240000012
其中，ma表示前一日站内未用尽卸气量。
4.根据权利要求1所述的加氢站氢气综合管理方法，其特征在于，步骤S3具体为：
S31：获取所述储氢瓶组中高压储氢瓶的实时氢气密度ρh、中压储氢瓶的实时氢气密度ρm和低压储氢瓶的实时氢气密度ρl；
S32：根据所述高压储氢瓶的实时氢气密度ρh、所述中压储氢瓶的实时氢气密度ρm和所述低压储氢瓶的实时氢气密度ρl，计算获得所述储氢瓶组的实时存量M1，计算公式如下：
M1＝ρh*Vh+ρm*Vm+ρl*Vl
其中，Vh表示高压储氢瓶的体积，Vm表示中压储氢瓶的体积，Vl表示低压储氢瓶的体积。
5.根据权利要求1所述的加氢站氢气综合管理方法，其特征在于，步骤S5具体为：
S51：设置所述当日氢气卸气量M0的预设范围和所述站内氢气耗损比例S的最大值Sh；
S52：实时检测所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S的值；若所述当日氢气卸气量M0在预设范围内，且所述站内氢气耗损比例S≤Sh，则判断加氢站的工作状态为正常；否则判断加氢站的工作状态为异常。
6.一种加氢站氢气综合管理系统，用于实现如权利要求1-5任一项所述的加氢站氢气综合管理方法，其特征在于，包括：TT车、加氢站卸车区数据接收单元、氢气管理单元、加氢机、储氢瓶组和站控单元；
所述氢气管理单元与所述加氢机、所述储氢瓶组、所述站控单元和所述加氢站卸车区数据接收单元电性连接，所述加氢站卸车区数据接收单元与所述TT车电性连接；
所述加氢站卸车区数据接收单元，用于计算获得当前TT车的氢气卸气量mi和当日氢气卸气量M0；
所述加氢机，用于获取加氢机的当前氢气加注量M2；
所述储氢瓶组，用于获取储氢瓶组的实时存量M1；
所述氢气管理单元，用于计算获得站内氢气耗损比例S；
所述站控单元，用于根据所述当日氢气卸气量M0和所述站内氢气耗损比例S判断加氢站的工作状态。
7.根据权利要求6所述的加氢站氢气综合管理系统，其特征在于，所述TT车和所述储氢瓶组的内部设置氢气压力传感器和氢气温度传感器；
所述氢气压力传感器用于获取氢气压力，所述氢气温度传感器用于获取氢气温度；
根据所述氢气压力和所述氢气温度，在数据表中找到对应的氢气密度。
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