CN114485871A - Lng储存装置的称重系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及LNG储存装置领域，并公开了一种LNG储存装置的称重系统，其中，包括控制装置及设置在LNG储存装置底部的若干个称重传感器，控制装置包括接收发射模块及计算模块，计算模块内设置有普通称重模式及失效称重模式；数据包包括对应称重传感器的零值、最大AD值及累计最大AD值；所有称重传感器的实际AD值大于对应的零值且小于对应的最大AD值时，计算模块采用普通称重模式称重；至少一个称重传感器的实际AD值小于零值或大于累计最大AD值时，计算模块采用失效称重模式称重。提供一种在称重传感器均正常工作时利用普通称重模式进行称重，在至少一个称重传感器失效时利用失效称重模式进行称重，从而延长称重传感器更换周期的LNG储存装置的称重系统。

Description

LNG储存装置的称重系统

技术领域

本申请涉及LNG储存装置领域，尤其是涉及一种LNG储存装置的称重系统。

背景技术

LNG(液化天然气)储存装置是储存液化天然气的专业产品，现有技术中经常使用差压液位计或电容液位计来测量LNG储存装置中液化天然气的液位，其中，差压液位计通过测量罐体内顶部与底部间的压差来计算液化天然气的液位。但是LNG储存装置间的压差数值本身就比较小，那么通过差压液位计测量液位误差比较大。而电容液位计误差较大不稳定且损坏率比较高，需要经常进行更换。电容液位计因部分设置在罐体内，所以对电容液位计的更换也比较困难。

为了解决上述技术问题，一般通过称重传感器来替换差压液位计及电容液位计，以对LNG储存装置内的液化天然气含量进行检测。但是设置单个称重传感器对LNG储存装置进行称重时，若该称重传感器坏掉是需要马上进行更换。设置多个称重传感器对LNG储存装置进行称重时，由于安装时LNG储存装置时极难处于平衡状态，或导致各称重传感器受力不均匀，因此在通过累加各称重传感器的实际AD值来计算液化天然气含量的过程中只要有其中一个称重传感器坏掉了就必须马上进行更换，否则将无法进行测量。因此，无论是安装一个称重传感器还是安装多个称重传感器其称重传感器的更换周期都比较短，而且LNG储存装置的液位是极其重要的一个数据，若是某个称重传感器坏掉该数据就不能检测的话，整个LNG储存装置的可靠性就会大大降低。

发明内容

本申请主要解决现有技术所存在的无论是设置单个传感器或多个传感器时在传感器失效时均需要立刻更换否则无法测量LNG储存装置的液位数据的技术问题，提供一种在称重传感器均正常工作时利用普通称重模式进行称重，在至少一个称重传感器失效时利用失效称重模式进行称重，从而延长称重传感器更换周期的LNG储存装置的称重系统。

为了解决上述技术问题实现上述申请目的，本申请提供一种LNG储存装置的称重系统，其特征在于，包括控制装置及设置在LNG储存装置底部的若干个称重传感器，所述控制装置包括接收发射模块及计算模块，所述称重传感器通过称重变送器与所述接收发射模块相连，所述接收发射模块与所述计算模块相连，所述计算模块内设置有普通称重模式及失效称重模式；所述控制装置还包括对比模块，所述接收发射模块与所述计算模块间设置有所述对比模块，所述对比模块内设置有与各所述称重传感器均一一对应设置的数据包，所述数据包包括对应所述称重传感器的零值、最大AD值及累计最大AD值；所有所述称重传感器的实际AD值大于对应的所述零值且小于对应的所述最大AD值时，所述计算模块采用所述普通称重模式称重；至少一个所述称重传感器的所述实际AD值小于所述零值或大于所述累计最大AD值时，所述计算模块采用失效称重模式称重；最大AD值为所述LNG储存装置最大载荷的情况下所述称重传感器所显示的AD值，累计最大AD值指的是所有所述称重传感器的最大AD值之和。

在一可实施方式中，在所述普通称重模式下，由各所述称重传感器的第一和值和第二和值之比得到实际比值；所述第一和值为各所述称重传感器的去皮实际AD值之和，所述第二和值为各所述称重传感器的去皮最大AD值之和；所述称重传感器的所述去皮实际AD值为实际AD值与初始AD值之差，所述称重传感器的所述去皮实际最大AD值为最大AD值与初始AD值之差；所述初始AD值为所述LNG储存装置空罐状态下各所述称重传感器所显示的AD值，所述最大AD值为所述LNG储存装置在最大载荷的情况下各所述称重传感器所显示的AD值。

在一可实施方式中，在失效称重模式下，所述实际比值可以通过函数关系对应表得到，通过任一所述称重传感器的所述去皮实际AD值在对照所述函数关系对应表后就可以得到所述实际比值；所述计算模块内设置有与各所述称重传感器对应的所述函数关系对应表，所述函数关系对照表通过历史数据训练得到，所述历史数据包括对应所述称重传感器的去皮实际AD值及实际比值，在所述函数关系对应表中所实际比值随着所述去皮实际AD值的增大而增大。

在一可实施方式中，所述控制模块内还设置有比较模块，所述比较模块与所述计算模块相连，所述比较模块内设置有额定比值，所述额定比值为第三和值与所述第二和值之比，所述第三和值为所述LNG储存装置安全状态下可以承载最大的液化天然气容量时各所述称重传感器的所述去皮实际AD值之和。

在一可实施方式中，所述LNG储存装置通过输液管与LNG配送车辆相连，所述输液管上设置有输液阀，所述输液阀与控制装置相连；在输液过程中，当所述实际比值等于所述额定比值时，所述控制装置控制所述输液阀闭合。

在一可实施方式中，所述控制装置与通讯装置相连。

在一可实施方式中，所述通讯装置包括GPRS模块和485通讯模块。

在一可实施方式中，所述比较模块内可以设置最低容量比值，所述控制装置与液位提醒装置相连。

在一可实施方式中，所述液位提醒装置包括液位过低提醒模块及液位过高提醒模块，当所述实际比值等于额定比值时，所述装置控制所述液位过高提醒模块工作；当所述实际比值小于所述最低容量比值时，所述控制装置控制所述液位过低提醒模块工作。

相对于现有技术，本申请LNG储存装置的称重系统具有以下有益效果

使用前先以称重装置作为支撑点将空罐的LNG储存装置放置在上面，此后各称重装置所实时显示的AD值均为实际AD值；当所有称重传感器的实际AD值大于对应的零值且小于对应的最大AD值时，计算模块采用普通称重模式进行称重；当至少一个称重传感器的实际AD值等于对应的零值或对应的最大AD值时，计算模块采用失效称重模式称重，同时将称重模块失效信息传送至控制装置上；以保证在设置多个称重传感器时，即使出现称重传感器失效的情况也能进行正常称重，以避免出现在称重传感器失效后LNG储存装置的液化天然气的液位数据不能检测的情况，同时延长称重传感器的更换周期。

因此，本申请具有更换周期长的特点。

附图说明

附图1是本申请称重系统的一种线路示意图；

附图2是本申请控制装置内的一种线路示意图；

附图3是本申请LNG储存装置的一种主视图；

附图4是本申请LNG储存装置的一种仰视图；

附图5是本申请各称重传感器的函数关系对应表。

图中标号说明：1、LNG储存装置；2、称重传感器；3、称重变送器；4、控制装置；5、底杆；6、接收发射模块；7、计算模块；8、比较模块；9、输液阀；10、通讯装置；11、液位提醒装置；12、对比模块。

具体实施方式

为使本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中所存在的无论是设置单个传感器或多个传感器时在传感器失效时均需要立刻更换否则无法测量LNG储存装置1的液位数据的技术问题。

为此，本申请提供了一种LNG储存装置的称重系统，其特征在于，包括控制装置4及设置在LNG储存装置1底部的若干个称重传感器2，控制装置4包括接收发射模块6及计算模块7，称重传感器2通过称重变送器3与接收发射模块6相连，接收发射模块6与计算模块7相连，计算模块7内设置有普通称重模式及失效称重模式；控制装置4还包括对比模块12，接收发射模块6与计算模块7间设置有对比模块12，对比模块12内设置有与各称重传感器2均一一对应设置的数据包，数据包包括对应称重传感器2的零值、最大AD值及累计最大AD值；所有称重传感器2的实际AD值大于对应的零值且小于对应的最大AD值时，计算模块7采用普通称重模式称重；至少一个称重传感器2的实际AD值小于零值或大于累计最大AD值时，计算模块7采用失效称重模式称重；最大AD值为LNG储存装置1最大载荷的情况下称重传感器2所显示的AD值，累计最大AD值指的是所有称重传感器2的最大AD值之和。

实施例：

图1至图5出示了本申请LNG储存装置的称重系统的一种实施例。

请参考图1及图2所示，在本申请的具体实施例中出示了一种LNG储存装置的称重系统，包括控制装置4及称重传感器2，称重传感器2设置在LNG储存装置1的底部，控制装置4包括接收发射模块6、计算模块7及对比模块12，称重传感器2通过称重变送器3与接收发射模块6相连，接收发射模块6、对比模块12及计算模块7依次相连设置。

因为LNG储存装置1在安装时难以保证处于绝对水平状态，因此各个称重传感器2受力情况都会有所不同，所以各个称重传感器2都需要设置一一对应的数据包，数据包设置在对比模块12内，数据包包括对应称重传感器2的零值、最大AD值及累计最大AD值。计算模块7内设置有普通称重模式及失效称重模式，普通模式下所有的称重传感器2都可以正常工作，失效模式下至少有一个称重传感器2产生失效，称重传感器2失效状态所显示的实际AD值为负值或者突然增大，突然增大的具体表现为实际AD值大于累计最大AD值，所以称重传感器2的AD值是否显示为小于零值或者大于累计最大AD值是最为称重传感器2是否失效的依据。

称重传感器2将检测到的实际AD值全部发送至称重变送器3，经过称重变送器3的转换放大后进一步发送给接收发射模块6，接着接收发射模块6将实际AD值发送至比较模块8，并将该称重传感器2的实际AD值与数据包做比较。所有称重传感器2的实际AD值大于对应的零值且小于对应的最大AD值时，计算模块7采用普通称重模式称重。至少一个称重传感器2的实际AD值小于零值或者大于累计最大AD值时，计算模块7采用失效称重模式称重，最大AD值指的是LNG储存装置1最大载荷的情况下称重传感器2所显示的AD值，累计最大AD值指的是所有称重传感器2的最大AD值之和，零值指的是实际AD值显示为零，负值指的是实际AD值显示未负数。

上述两种称重模式切换运行，可以保证在使用多个称重传感器2时，即使出现称重传感器2失效的情况也可以进行正常称重。在某个称重传感器2或者多个称重传感器2损坏时也不需要马上对称重传感器2进行更换，只要保证至少一个称重传感器2还能正常运行就可以，从而延长称重传感器2的更换周期，并进一步较小劳动成本。

出厂前先对各称重传感器进行试安装并用标准砝码标定重量，并设计LNG储存装置1的最大载荷。在现场时对LNG储存装置1进行安装时，先以称重传感器2作为支撑点将LNG储存装置1放置在称重传感器2上，静置一段时间后待称重传感器2稳定后将空罐状态下各个称重传感器2的所显示的AD值记为初始AD值，由于LNG储存装置1在安装时难以做到绝对水平设置，因此各称重传感器2所显示的初始AD值可能都不相同。接着对LNG储存装置1充装液化天然气，且在LNG储存装置1使用的过程中所实时显示的AD值均为实际AD值，当LNG储存装置1在最大载荷的情况下称重传感器2所显示的AD值为最大AD值。

称重模式下，由各称重传感器2的第一和值和第二和值之比得到实际比值，实际比值即当前LNG储存装置1液位与最大载荷的情况下LNG储存装置1的液位之比。去皮指的是实际AD值与最大AD值减去初始AD值的操作，第一和值为各称重传感器2去皮实际AD值之和，第二和值为各称重传感器2的去皮最大AD值之和。称重传感器2的去皮AD值为实际AD值与初始AD值之差，称重传感器2的去皮实际最大AD值为最大AD值与初始AD值之差。称重模式下，必须保证各称重传感器2都正常运作并且有正常的AD值输出。

称重系统在称重模式下运行一端时间后，会得到大量的历史数据，通过这些历史数据的训练可以得到与各称重传感器2对应的函数关系对应表，函数关系对应表设置在计算模块7内，历史数据包括对应称重传感器2的去皮实际AD值及实际比值，在函数关系对应表中实际比值随着去皮实际AD值的增大而增大，各称重传感器2的函数关系对应表如图5所示。

优选状态下，包括四个称重传感器2，分别为第一称重传感器、第二称重传感器、第三称重传感器及第四称重传感器，图5为四个称重传感器2的函数关系对应表。

利用失效称重模式进行称重时，先排除哪些称重传感器2已经失效，并采用正常工作的称重传感器2的去皮实际AD值，并将该去皮实际AD值通过对照函数关系对应表得到实际比值，从而在个别称重传感器2失效时也能进行测量，从而增长其更换周期。

优选状态下，请参考图3及图4所示，称重传感器2设置有四个，LNG储存装置1的底部设置有两根底杆5，底杆5的两端均设置有称重传感器2。

优选状态下，LNG储存装置1的底部设置有三根底杆5，三根底杆5首尾相连形成三角形底架，靠近三角形底架的三个顶点处均设置有称重传感器2。且底杆5的设置方式不仅限于上述两种形成。

在本申请的具体实施例中，控制装置4内还设置有比较模块8，计算模块7与比较模块8相连，比较模块8中设置有额定比值，额定比值为额定容量值与最大容量值之比，额定容量值为LNG储存装置1安全状态下可以承载的最大液化天然气容量数值。设置额定容量值是为了保证LNG储存装置1可以在安全的情况下进行工作，因为当LNG储存装置1中的液化天然气液位过高时具有安全风险。

优选状态下，额定比值为80％-90％。

其中，LNG储存装置1通过输液管与LNG配送车辆相连，输液管上设置有输液阀9，输液阀9与控制装置4相连，比较模块8接收到来自计算模块7的实际比值，在比较模块8内将实际比值与额定比值进行比较，当实际比值等于额定比值时，控制装置4控制输液阀9闭合，以避免LNG储存装置1内充装过多液化天然气。

在本申请的具体实施例中，控制装置4与通讯装置10相连，通讯装置10用于将各类数据发送出去。

优选状态下，通讯装置10包括GPRS模块及485通讯模块。

在本申请的具体实施例中，比较模块8内设置有最低容量比值控制装置4与液位提醒装置11相连，最低容量比值是指最低容量值与最大容量值之间的比值，最低容量值是LNG储存装置1内液化天然气的底线，当实际比值低于最低容量比值的话就意味着需要对LNG储存装置1进行充装了，并利用短信通知客户。

优选状态下，最低容量比值为10％-20％。

其中，液位提醒装置11由蜂鸣器、远程短信提醒构成，当实际比值等于额定比值时，装置控制液位过高提醒模块工作，提醒LNG储存装置1内液位过高。

当实际比值小于最低容量比值时，控制装置4控制液位过低提醒模块工作，提醒LNG储存装置1内液位过低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种LNG储存装置的称重系统，其特征在于，包括控制装置(4)及设置在LNG储存装置(1)底部的若干个称重传感器(2)，所述控制装置(4)包括接收发射模块(6)及计算模块(7)，所述称重传感器(2)通过称重变送器(3)与所述接收发射模块(6)相连，所述接收发射模块(6)与所述计算模块(7)相连，所述计算模块(7)内设置有普通称重模式及失效称重模式；所述控制装置(4)还包括对比模块(12)，所述接收发射模块(6)与所述计算模块(7)间设置有所述对比模块(12)，所述对比模块(12)内设置有与各所述称重传感器(2)均一一对应设置的数据包，所述数据包包括对应所述称重传感器(2)的零值、最大AD值及累计最大AD值；所有所述称重传感器(2)的实际AD值大于对应的所述零值且小于对应的所述最大AD值时，所述计算模块(7)采用所述普通称重模式称重；至少一个所述称重传感器(2)的所述实际AD值小于所述零值或大于所述累计最大AD值时，所述计算模块(7)采用失效称重模式称重；最大AD值为所述LNG储存装置(1)最大载荷的情况下所述称重传感器(2)所显示的AD值，累计最大AD值指的是所有所述称重传感器(2)的最大AD值之和。

2.根据权利要求1所述LNG储存装置的称重系统，其特征在于，在所述普通称重模式下，由各所述称重传感器(2)的第一和值和第二和值之比得到实际比值；所述第一和值为各所述称重传感器(2)的去皮实际AD值之和，所述第二和值为各所述称重传感器(2)的去皮最大AD值之和；所述称重传感器(2)的所述去皮实际AD值为实际AD值与初始AD值之差，所述称重传感器(2)的所述去皮实际最大AD值为最大AD值与初始AD值之差；所述初始AD值为所述LNG储存装置(1)空罐状态下各所述称重传感器(2)所显示的AD值，所述最大AD值为所述LNG储存装置(1)在最大载荷的情况下各所述称重传感器(2)所显示的AD值。

3.根据权利要求2所述LNG储存装置的称重系统，其特征在于，在失效称重模式下，所述实际比值可以通过函数关系对应表得到，通过任一所述称重传感器(2)的所述去皮实际AD值在对照所述函数关系对应表后就可以得到所述实际比值；所述计算模块(7)内设置有与各所述称重传感器(2)对应的所述函数关系对应表，所述函数关系对照表通过历史数据训练得到，所述历史数据包括对应所述称重传感器(2)的去皮实际AD值及实际比值，在所述函数关系对应表中所实际比值随着所述去皮实际AD值的增大而增大。

4.根据权利要求3所述的LNG储存装置的称重系统，其特征在于，所述控制模块内还设置有比较模块(8)，所述比较模块(8)与所述计算模块(7)相连，所述比较模块(8)内设置有额定比值，所述额定比值为第三和值与所述第二和值之比，所述第三和值为所述LNG储存装置(1)安全状态下可以承载最大的液化天然气容量时各所述称重传感器(2)的所述去皮实际AD值之和。

5.根据权利要求4所述的LNG储存装置的称重系统，其特征在于，所述LNG储存装置(1)通过输液管与LNG配送车辆相连，所述输液管上设置有输液阀(9)，所述输液阀(9)与控制装置(4)相连；在输液过程中，当所述实际比值等于所述额定比值时，所述控制装置(4)控制所述输液阀(9)闭合。

6.根据权利要求5所述的LNG储存装置的称重系统，其特征在于，所述控制装置(4)与通讯装置(10)相连。

7.根据权利要求6所述的LNG储存装置的称重系统，其特征在于，所述通讯装置(10)包括GPRS模块和485通讯模块。

8.根据权利要求4所述的LNG储存装置的称重系统，其特征在于，所述比较模块(8)内可以设置最低容量比值，所述控制装置(4)与液位提醒装置(11)相连。

9.根据权利要求8所述的LNG储存装置的称重系统，其特征在于，所述液位提醒装置(11)包括液位过低提醒模块及液位过高提醒模块，当所述实际比值等于额定比值时，所述装置控制所述液位过高提醒模块工作；当所述实际比值小于所述最低容量比值时，所述控制装置(4)控制所述液位过低提醒模块工作。

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