CN201993625U - 一种油气回收自动监测系统 - Google Patents

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左兴凯
牛竞民
张汝鸿
张庆强
黄鸣
余庆春
罗建瑞
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Abstract

本实用新型提供了一种油气回收自动监测系统，包括加油机采集单元、系统压力变送器、数据接收单元和数据处理单元；所述加油机采集单元设置在加油机内部，用于采集加油机的数据参数，并将该数据参数传输至数据接收单元；所述系统压力变送器用于检测油气回收系统的密闭性，其检测的压力参数通过加油机采集单元传输至数据接收单元；所述数据接收单元用于接收所述加油机采集单元的数据参数和所述系统压力变送器的压力参数，并将接收的数据传输至数据处理单元；所述数据处理单元用于分析处理来自数据接收单元的数据。

Description

一种油气回收自动监测系统
技术领域
本实用新型涉及油气回收领域，特别涉及一种油气回收自动监测系统。
背景技术
2007年出台的强制性国家标准GB20952-2007《加油站大气污染物排放标准》中规定，我国的加油站，要陆续完成加装油气回收系统的改造。2008年，北京及周边天津、内蒙、山西、河北的加油站已经按规定完成了加油站加装油气回收系统改造。2012之前，长三角、珠三角也要完成加装油气回收系统改造。
GB20952-2007同样规定了一定规模的加油站要加装油气回收在线监测系统。在线监测是用于监测加油站油气回收系统工作是否正常的系统。
油气回收中的主要技术指标是：二次回收气液比、系统密闭性、排放浓度。从北京及周边地区实际已安装的油气回收系统的运行情况来看，确实有大量的系统气液比不达标等问题，因此安装在线监测系统，用于监测油气回收效果，才能真正实现达标排放，真正达到油气回收系统的环保目的。
实用新型内容
本实用新型提供了一种油气回收自动监测系统，能够用于实时监测加油站油气回收系统的气液比、密闭性和管线液阻是否正常，在发现异常时可提醒操作人员采取相应的措施，并能记录、储存、处理和传输监测数据。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种油气回收自动监测系统，包括多个加油机采集单元、一个系统压力变送器、数据接收单元和数据处理单元；
所述加油机采集单元设置在每个加油机内部，其采集加油机的数据参数，并 将该数据参数传输至数据接收单元；
所述系统压力变送器检测油气回收系统的密闭性，并将检测的压力参数通过加油机采集单元传输至数据接收单元；
所述数据接收单元接收所述加油机采集单元的数据参数和所述系统压力变送器的压力参数，并将接收的数据传输至数据处理单元；
所述数据处理单元分析处理来自数据接收单元的数据。
优选地，所述加油机采集单元包括气体流量计、温度传感器、真空度变送器和数据采集板。
优选地，进一步包括与所述加油机的加油枪连接的真空泵；
所述气体流量计安装于真空泵的输出管，用于测量油气回收回气量。
优选地，所述加油机采集单元进一步包括加油机液体流量计。
优选地，所述加油机采集单元的数据参数和所述系统压力变送器的压力参数通过无线传输模块传输至所述数据处理单元。
优选地，所述无线传输模块为短信收发模块。
优选地，进一步包括可在所述加油机采集单元的数据参数或所述系统压力变送器的压力参数超过预设范围时发出报警信号的报警模块。
优选地，所述气体流量计的流量测量范围为2m3/h至16m3/h，最大工作压力为6.3MPa，最大压力损失为20kPa，工作精度为1.5级，测量介质温度为-20℃至55℃。
优选地，所述系统压力变送器的测量范围为-1000Pa至1000Pa。
从以上技术方案可以看出，本实用新型提供了一种油气回收自动监测系统，能够用于实时监测加油站油气回收系统的气液比、密闭性和管线液阻是否正常，在发现异常时可提醒操作人员采取相应的措施，并能记录、储存、处理和传输监测数据。
附图说明
图1是本实用新型的油气回收自动监测系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种油气回收自动监测系统，能够用于实时监测加油站油气回收系统的气液比、密闭性和管线液阻是否正常，在发现异常时可提醒操作人员采取相应的措施，并能记录、储存、处理和传输监测数据。
为使本实用新型的目的和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的油气回收自动监测系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型的油气回收自动监测系统包括多个加油机采集单元101、一个系统压力变送器102、数据接收单元103和数据处理单元104；
所述加油机采集单元101设置在每个加油机110内部，用于采集加油机110的数据参数，并将该数据参数传输至数据接收单元103；
所述系统压力变送器102用于检测油气回收系统的密闭性，其检测的压力参数通过加油机采集单元101传输至数据接收单元103；
所述数据接收单元103用于接收所述加油机采集单元101的数据参数和所述系统压力变送器102的压力参数，并将接收的数据传输至数据处理单元104；
所述数据处理单元104用于分析处理来自数据接收单元103的数据。
优选地，所述加油机采集单元包括气体流量计、温度传感器、真空度变送器和数据采集板。
本实用新型的油气回收自动监测系统进一步包括与加油机的加油枪连接的真空泵，气体流量计安装于真空泵的输出管，用于测量油气回收气体流量。加油机采集单元101进一步包括加油机液体流量计，用于测量油气回收液体流量。
因此，加油机采集单元101采集的加油机的数据参数包括回收气体流量、回收液体流量、回收气体温度和真空度。
优选地，加油机采集单元101采集的数据参数和系统压力变送器102采集的压力参数通过无线传输模块传输至数据处理单元104。该无线传输模块可为短信收发模块或485总线模块。
进一步地，本实用新型的油气回收自动监测系统包括可在加油机采集单元101采集的数据参数或系统压力变送器102采集的压力参数超过预设范围时发出报警信号的报警模块。该预设范围根据油气回收系统的实际工作参数条件可调整设定。例如，当系统压力变送器102采集的压力参数连续5分钟超过安全阀开启压力100Pa时，报警模块可发出安全警告。或者，在一天之内，当压力参数低于-1000Pa或高于700Pa的累计时间超过一天时间的25％时，报警模块可发出安全警告等等。
优选地，所述气体流量计的流量测量范围为2m3/h至16m3/h，最大工作压力为6.3MPa，最大压力损失为20kPa，工作精度为1.5级，测量介质温度为-20℃至55℃。所述系统压力变送器的测量范围为-1000Pa至1000Pa。
具体地，本实用新型的油气回收自动监测系统用于实时监测加油站油气回收系统的气液比、密闭性和管线液阻是否正常，在发现异常时可提醒操作人员采取相应的措施，并能记录、储存、处理和传输监测数据。
该系统由加油站设备和数据处理中心组成，加油站设备又由位于加油机内的各传感器、变送器、采集板和位于监测室内的监测主机组成。
本实用新型的油气回收自动监测系统包括一个压力变送器，其用于测量整个油站油气回收系统的密闭性。由于油气回收系统的各部分管路和罐内相通，在静态时压力相等，所以全站只需要一个压力变送器。
该压力变送器安装于罐口人井处或呼吸阀管路等压力平稳的地方，确保在加油时安装处不产生压力波动。压力变送器的信号接入就近的一个加油机采集单元(安装于加油机内部)，该加油机采集单元将压力信号转换成数字信号通过无线通信传输到位于监测室的监测主机。
加油机采集单元安装在加油机内部，其用于采集气体流量、真空度(只用于二次油气回收采用集中式的加油站)、温度、加油流量，包括气体流量计、温度传感器、真空度变送器和数据采集板。
其中，气体流量计用于测量二次油气回收回气量。由于二次油气回收有分散式和集中式两种，气体流量计的配置数量不同。
对于分散式，每台油气回收真空泵配一台，安装于真空泵出口侧管路上。
对于集中式，真空泵独立于加油机，每站只有一套，且集中安装，所以气体流量计的配置根据实际气体管路、加油机内部空间，有以下几种：(1)每条加油枪对应1台，安装于每条枪回气管上；(2)多条加油枪对应1台，安装于多条枪回气总管上；(3)每台加油机对应1台，安装于相应加油机回气总管上。
温度传感器用于测量回收气体的温度，在计算气液比时，需将流量计测得的气体流量折算成标准状态下的流量。
真空度变送器用于检测加油机内部管路的真空度。
当二次油气回收为分散式的时候，气体流量计安装于油气回收真空泵出口侧，所测得流量为实际流量，不需要真空度变送器。
当二次油气回收为集中式的时候，加油机内部管路都处于油气回收真空泵入口侧，因此在真空泵工作时，流量计测得的流量是在一定真空度下的流量。为了将流量转换成标态下的流量，需要使用真空度变送器测量真空度，依此真空度将气体流量计所测流量转换为标态下流量。
真空度变送器每台加油机配一台，安装在相应加油机油气回收总管上。
数据采集板用于采集气体流量计、温度传感器、真空度变送器和加油机液体流量计的信号，进行模数转换并将数据通过无线传输通信传送到位于监测室的监测主机。
优选地，数据采集板设置1路开关输出，可用于在监测到油气回收故障时关闭相应加油机。每台加油机包括一个数据采集板。
监测主机为本实用新型的油气回收自动监测系统的数据接收单元和显示单元，通过无线传输模块取得各加油机单元的数据(气体流量、液体流量、温度、真空度)，并以中文显示以供查阅。监测主机还将这些数据定时地通过短信模块发往地市数据处理中心。
数据处理单元由计算机系统和短信模块组成。计算机系统通过短信模块接收各加油站数据，进行存储、供查询、分析等。为管理人员提供监管数据和监管决策支持，为油气回收系统维修人员提供故障信息和故障模式分析。
本实用新型的油气回收自动监测系统具有气液比监测及报警、系统压力监测及报警、数据显示及查询、和数据远距离传输的功能。
其中，以单台气体流量计的流量为计算参考，以“监测到的每次加油”计算一次。有两种情况：
1、如果参考气体流量计安装在一条油枪的回气管上，那么这台气体流量计监测的气体流量和加油枪是一一对应的，它“监测到的一次加油”就是相应加油枪实际的一次加油。
2、如果参考气体流量计安装在多条油枪的回气管总管上，那么这台气体流量计监测的气体流量是每条油枪单独加油或者部分或同时加油时的气量，这时它“监测到的一次加油”实际可能多条枪接力(也有重叠)式的多次加油。
在每个计算时段，即每个“监测到的一次加油”，从当液体流量达到20L/min时开始累计液体流量和气体流量计流量；当液体流量降到20L/min时，停止流量的累计。用这段时间内累计的气体流量和液体流量计算一次气液比。
在一天之内(以起始时的自然时间为准，即从0时到24时，下同)，若所计算的气液比小于下限(默认0.9，可设置)或大于上限(默认1.3，可设置)的次数大于一定比例(默认25％，可设置)发出预警；若连续5天处于预警状态则报警。
预警和报警用不同频率的蜂鸣器声音。报警时采集板上的控制输出动作，如果此输出接入加油机控制回路，则可关闭加油机。
在压力监测实时进行时，采样间隔不大于1s。优选地，为200ms至1s之间。压力信号通过就近的一个加油机内的采集板转换后送到监测主机显示。
当压力值连续5分钟(可设置)超过安全阀开启压力一定值(默认100Pa，可设置)时发出安全警告。
在一天之内，如果压力低于下限(默认-1000Pa，可设置)和高于上限(默认700Pa，可设置)的累计时间超过一天时间的一定比例(默认25％，可设置)则发出预警信号；连续5天预警则发出报警信号。
在一天之内，若压力连续6小时以上保持在0值(默认-50Pa～50Pa之间，可设置)，则预警，连续5天预警则报警。
安全警告、预警和报警用蜂鸣器不同的声音频率表示。
在听到预警、报警信号时，油站人员应通过查询监测主机来确定是压力异常还是气液比异常。
通过具有显示功能的监测主机，可查询多项信息参数。例如：实时系统压力值、各加油机每次的气液比、一段时间内的数据等。其中，数据的内容包括：日期，起始时间，气体流量，液体流量，温度，压力。温度和压力均取起始时的值。
另外，可查询一段时间内的报警记录，该记录的内容包括：日期、时间、加油机号/系统压力和报警原因。其中，报警原因可包括：气液比连续5天小于下限或大于上限；系统压力超过安全阀开启压力设定值以上；系统压力连续5天低于下限或高于上限；系统压力连续5天处于0值附近等。
由于设置了无线传输模块，本实用新型的油气回收自动监测系统能够实现数据的远距离传输，数据接收单元可通过短信收发模块将数据上传至数据处理单元。其中，数据的上传方式有两种，一种为主动上传，另一种为点播上传。
主动上传方式可设定时间间隔，以固定时间间隔向数据处理单元上传数据。监测主机可按设定时间隔上传以下数据：
(1)记录数据：加油站名，加油机号，时间，气量，油量，温度，压力。
(2)报警数据：加油站名，加油机号/系统压力，报警信息；
由于气量和油量是一段时间的累计量，所以所传值为发送前已经计算完成的最后一次记录数据。如果设定时间到的时候，自上次上传还未发生新的数据，则加油机号、气量、油量、温度数据为0，相当于只传送系统压力数据。
正常情况下，数据以短信方式主动上传。在数据处理中心因故障而不能及时收到数据的情况下，可以在故障恢复后点播数据。这是通过在数据处理中心向指定站的短信模块发送指令来实现，监测主机接收到指令后按指令要求的时间段，将该时间段数据上传(类似于生活中天气预报点播等短信应用)。
在本实用新型的油气回收自动监测系统中，气体流量计可选用气体涡轮流量计，这种流量计测量量程大，为2m3/h至16m3/h，最大工作压力为6.3MPa，最 大压力损失为20kPa，工作精度为1.5级，测量介质温度为-20℃至55℃。由于该流量计最大流量为16m3/h，以45L/min的单枪加油流量，1.3∶1的气液比来计算，该流量计能测量4.55条枪同时加油的气体流量。
真空度变送器和压力变送器可选用微压压力传感器，其测量范围为-1000Pa至1000Pa，过压能力不低于量程的100倍，即-100kPa至100kPa，介质温度为-30℃至80℃，精度由于0.3％。
从以上技术方案可以看出，本实用新型提供了一种油气回收自动监测系统，能够用于实时监测加油站油气回收系统的气液比、密闭性和管线液阻是否正常，在发现异常时可提醒操作人员采取相应的措施，并能记录、储存、处理和传输监测数据。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种油气回收自动监测系统，其特征在于，
包括多个加油机采集单元、一个系统压力变送器、数据接收单元和数据处理单元；
所述加油机采集单元设置在每个加油机内部，其采集加油机的数据参数，并将该数据参数传输至数据接收单元；
所述系统压力变送器检测油气回收系统的密闭性，并将检测的压力参数通过加油机采集单元传输至数据接收单元；
所述数据接收单元接收所述加油机采集单元的数据参数和所述系统压力变送器的压力参数，并将接收的数据传输至数据处理单元；
所述数据处理单元分析处理来自数据接收单元的数据。
2.根据权利要求1所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，所述加油机采集单元包括气体流量计、温度传感器、真空度变送器和数据采集板。
3.根据权利要求2所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，进一步包括与所述加油机的加油枪连接的真空泵；
所述气体流量计安装于真空泵的输出管，用于测量油气回收气体流量。
4.根据权利要求2所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，所述加油机采集单元进一步包括加油机液体流量计。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，所述加油机采集单元的数据参数和所述系统压力变送器的压力参数通过无线传输模块传输至所述数据处理单元。
6.根据权利要求5所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，所述无线传输模块为短信收发模块。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，进一步包括可在所述加油机采集单元的数据参数或所述系统压力变送器的压力参数超过预设范围时发出报警信号的报警模块。 
8.根据权利要求2至4所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，所述气体流量计的流量测量范围为2m3/h至16m3/h，最大工作压力为6.3MPa，最大压力损失为20kPa，工作精度为1.5级，测量介质温度为-20℃至55℃。
9.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的油气回收自动监测系统，其特征在于，所述系统压力变送器的测量范围为-1000Pa至1000Pa。 
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