CN206161092U - 一种油量远程监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电子控制技术领域，提供了一种油量远程监测系统，包括：电源、数显控制仪、液位传感器、模数转换模块、通信模块和终端机，所述电源给所述数显控制仪提供直流电，所述模数转换模块的一端和所述液位传感器分别与所述数显控制仪相连，所述模数转换模块的另一端与所述通信模块的一端相连，所述通信模块的另一端与所述终端机相连。由于所述数显控制仪用于接收所述液位传感器输出的模拟信号，并将所述模拟信号传输给所述模数转换模块，所述模数转换模块将接收的模拟信号转换为数字信号，并通过所述通信模块将所述数字信号传输给所述终端机。利用本实用新型可以实现油量远程监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子控制技术领域，尤其涉及一种油量远程监测系统。
背景技术
目前，国内大部分油罐通过仪表来观察油罐中剩余油量，工作人员每天必须按时到油库现场察看液位数据，抄表统计，以确定油罐中油品的数量。此外，也有通过自动化技术进行油量远程监测的系统，但是成本高昂且结构复杂。因一些用油设备需不间断供油，缺油会导致用油设备损坏，给利用该设备制造或检测的产品带来安全隐患。同时由于无报警装置，只能按照固定的周期进行巡检以判断是否需要加油，所以对油品的存储量有必要进行实时监测，以保证用油设备的正常运行，减少维护人员人工抄表的次数，以保障工作的有序进行，提升产品制造及检测安全系数。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种油量远程监测系统，以解决现有技术不便于进行油量远程实时监测的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种油量远程监测系统，包括：
电源、数显控制仪、液位传感器、模数转换模块、通信模块和终端机，所述电源给所述数显控制仪提供直流电，所述模数转换模块的一端和所述液位传感器分别与所述数显控制仪相连，所述模数转换模块的另一端与所述通信模块的一端相连，所述通信模块的另一端与所述终端机相连；
所述数显控制仪用于接收所述液位传感器输出的模拟信号，并将所述模拟信号传输给所述模数转换模块，所述模数转换模块将接收的模拟信号转换为数字信号，并通过所述通信模块将所述数字信号传输给所述终端机。
优选地，所述液位传感器为二线制液位传感器，所述液位传感器、所述数显控制仪和所述模数转换模块之间为二线制连接；
所述数显控制仪的一个正极端子和所述液位传感器的信号输入端相连，所述液位传感器的信号输出端和所述数显控制仪的一个负极端子相连，所述数显控制仪的另一个正极端子和所述模数转换模块的一个正极输入端子相连接，所述数显控制仪的另一个负极端子和所述模数转换模块的一个负极输入端子相连接。
优选地，所述系统还包括：
二线制变送器，所述二线制变送器和所述二线制液位传感器串联，用于防干扰和防高压。
优选地，所述二线制液位传感器集成在所述二线制变送器中。
优选地，所述系统还包括：
警报灯，所述警报灯的一端和电源相连接，另一端和所述数显控制仪的一端相连接，用于当液位低于报警液位时进行报警。
优选地，所述系统还包括：
警报喇叭，所述警报喇叭的一端和电源相连接，另一端和所述数显控制仪的一端相连接，用于当液位低于报警液位时进行报警。
优选地，所述数显控制仪的型号为SWP-C803-01-12-HLP。
优选地，所述模数转换模块的型号为：ADAM-4017。
优选地，所述通信模块的型号为I-7520。
优选地，通过MCGS组态软件将所述模数转换模块和所述通信模块连接。
本实用新型提供的油量远程监测系统，包括：电源、数显控制仪、液位传感器、模数转换模块、通信模块和终端机，所述电源给所述数显控制仪提供直流电，所述模数转换模块的一端和所述液位传感器分别与所述数显控制仪相连，所述模数转换模块的另一端与所述通信模块的一端相连，所述通信模块的另一端与所述终端机相连。由于所述数显控制仪在接收所述液位传感器输出的模拟信号后，将所述模拟信号传输给所述模数转换模块，所述模数转换模块将模拟信号转换为数字信号后通过所述通信模块将所述数字信号传输给所述终端机，使得本实用新型可以在终端机实时远程监测油量。
进一步地，本实用新型提供的油量远程监测系统，所述液位传感器为二线制液位传感器，因此所述液位传感器、所述数显控制仪和所述模数转换模块之间可以为二线制连接，二线制连接不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂的影响，可用非常便宜的更细的导线，节省大量电缆线和安装费用。
进一步地，本实用新型提供的油量远程监测系统，所述系统还包括：二线制变送器，所述二线制变送器和所述二线制液位传感器串联，用于防干扰和防高压。如果设备现场的环境较为恶劣，强电信号会产生各种电磁干扰，雷电感应会产生强浪涌脉冲，在这种情况下，采用二线制变送器可以有效的解决单片机应用系统中遇到的问题：在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。
进一步地，本实用新型提供的油量远程监测系统，所述系统还可以包括报警装置，例如报警灯和/或报警喇叭等，当液位低于报警液位时进行报警，以防止油位过低的情况发生。
进一步地，本实用新型提供的油量远程监测系统，通过MCGS组态软件将所述模数转换模块和所述通信模块连接，使得本实用新型可以通过简单的模块化组态就可构造应用系统，如可以灵活组态各种智能仪表、数据采集模块，无纸记录仪、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备。
附图说明
图1是本实用新型所提供的油量远程监测系统的第一种结构示意图；
图2是本实用新型所提供的油量远程监测系统的二线制连接结构示意图；
图3是本实用新型所提供的油量远程监测系统的第二种结构示意图；
图4是本实用新型所提供的油量远程监测系统的通信模块的结构示意图；
图5是本实用新型所提供的油量远程监测系统的第三种结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，是本实用新型所提供的油量远程监测系统的第一种结构示意图。
在本实施例中，该油量远程监测系统可以包括：电源、数显控制仪、液位传感器、模数转换模块、通信模块和终端机，所述电源给所述数显控制仪提供直流电，例如24V直流电，所述模数转换模块的一端和所述液位传感器分别与所述数显控制仪相连，所述模数转换模块的另一端与所述通信模块的一端相连，所述通信模块的另一端与所述终端机相连。
所述数显控制仪用于接收所述液位传感器输出的模拟信号，并将所述模拟信号传输给所述模数转换模块，所述模数转换模块将接收的模拟信号转换为数字信号，并通过所述通信模块将所述数字信号传输给所述终端机。
在本实施例中，所述数显控制仪的型号可以为SWP-C803-01-12-HLP。所述液位传感器可以是二线制、三线制或四线制传感器等。所述模数转换模块的可以型号为：ADAM-4017，所述通信模块的型号可以为I-7520。其中。ADAM-4017是集成RS485通讯口的数据采集模块，分别用于采集模拟量和PT100温度信号。在现有产品中，ADAM模块主要与PLC主控制模块配合采集各种电流，压力，温度，油位，湿度等信号。ADAM-4017是一款16位、8通道的模拟量输入模块，其所有通道上具有可编程输入范围。这些模块在工业测量和监测应用方面是一项极为经济的解决方案。它能够在模拟量输入通道与模块之间提供3000V直流电的光隔绝保护，以避免模块和周边设备被输入线上的高压损坏。ADAM-4017提供信号条件，A/D转换，范围和RS-485数字通信功能。该模块通过在A/D输入和变压器之间提供高达3000伏直流电进行光隔离，防止了设备遭到地面环流和震荡的损坏。ADAM-4017采用一个16位微处理器控制的Σ-Δ转换器，把传感器电压或电流转换成数字数据。然后，数字数据被转变为工程单位。当收到终端机提示或按照设定周期，该模块将通过通信模块向终端机发送数据。
在本实用新型实施例中，由于所述数显控制仪在接收所述液位传感器输出的模拟信号后，将所述模拟信号传输给所述模数转换模块，所述模数转换模块将模拟信号转换为数字信号后通过所述通信模块将所述数字信号传输给所述终端机，使得本实用新型可以在终端机实时远程监测油量。
如图2所示，是本实用新型所提供的油量远程监测系统的二线制连接结构示意图。
在本实施例中，所述液位传感器为二线制液位传感器，所述液位传感器、所述数显控制仪和所述模数转换模块之间为二线制连接。所述数显控制仪的一个正极端子和所述液位传感器的信号输入端相连，所述液位传感器的信号输出端和所述数显控制仪的一个负极端子相连，所述数显控制仪的另一个正极端子和所述模数转换模块的一个正极输入端子相连接，所述数显控制仪的另一个负极端子和所述模数转换模块的一个负极输入端子相连接。
二线制是指两根线既是电源线，又是信号线。二线制传感器的电阻变化值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。二线制传感器的连接如图2所示，二线制传感器的输入端和输出端串联在所述数显控制仪的一个正极端子和一个负极端子之间形成闭合回路。
二线制传感器的原理是利用了4～20mA信号为自身提供电能。如果传感器自身耗电大于4mA，那么将不可能输出下限4mA值。因此一般要求二线制传感器自身耗电不大于3.5mA。这是二线制传感器的设计根本原则之一。
如图3所示，是本实用新型所提供的油量远程监测系统的第二种结构示意图。
在本实施例中，所述系统还包括：二线制变送器，所述二线制变送器和所述二线制液位传感器串联，用于防干扰和防高压。优选地，所述二线制液位传感器集成在所述二线制变送器中。
电流变送器在使用时要安装在现场设备的动力线上，而以单片机为核心的监测系统则位于较远离设备现场的监测室里，两者一般相距几十到几百米甚至更远。设备现场的环境较为恶劣，强电信号会产生各种电磁干扰，雷电感应会产生强浪涌脉冲，在这种情况下，单片机应用系统中遇到的一个棘手问题就是如何在恶劣环境下远距离可靠地传送微小信号。二线制变送器件的出现使这个问题得到了较好地解决。它把现场设备动力线的电流隔离转换成4～20mA的按线性比例变化的标准电流信号输出，然后通过一对双绞线送到监测系统的输入接口上，双绞线同时也将位于监测系统的24V工作电源送到二线制变送器中。测量信号和电源在双绞线上同时传送，既省去了昂贵的传输电缆，而且信号是以电流的形式传输，抗干扰能力得到极大的加强。
具体地，二线制变送器可以由三大部分组成：传感器、调理电路、二线制V/I变换器构成。传感器将标示液位的物理量转化为电参量，调理电路将传感器输出的微弱或非线性的电信号进行放大、调理、转化为线性的电压输出。二线制V/I变换电路根据信号调理电路的输出控制总体耗电电流；同时从环路上获得电压并稳压，供调理电路和传感器使用。除V/I变换电路之外，电路中每个部分都有其自身的耗电电流，二线制变送器的核心设计思想是将所有的电流都包括在V/I变换的反馈环路内。
采用二线制变送器可以起到如下作用：1.电源保护，电源接反、超压、浪涌是工业上常见的电源问题。电源接反是设备安装接线时最容易发生的错误，输入口串一只二极管即可防止接反电源时损坏电路。如果输入端加一个全桥整流器，那么即使电源接反仍能正常工作。为防止雷击、静电放电、浪涌等能量损坏变送器，变送器入口处可以加装一只TVS管来吸收瞬间过压的能量。2.过流保护，设备运行过程中可能有传感器断线、短路等错误情况发生。或者输入量本身很有可能超量程，变送器必须保证任何情况下输出不会无限制上升，否则有可能损坏变送器本身、电源、或者远方显示仪表。3.宽电压适应能力，一般二线制变送器都能适应大范围的电压变化而不影响精度。这样可以适用各类电源，同时能够适应大的负载电阻。4.退藕功能，二线制变送器电源端设置退藕电容。在二线制变送器上电时，这些电容的充电会在瞬间导致大电流，有可能会损坏远方仪表。因此每个退藕电容一般不超过10nF，总退藕电容不宜超过50nF。入口处一个10nF电容是必需的，保证长线感性负载下，电路不震荡。
如图4所示，是本实用新型所提供的油量远程监测系统的通信模块的结构示意图。
在本实施例中，可以利用如图4所示的通信模块将所述模数转换模块输出的数据传输给终端机，具体地，相同的接口端子相连即可。在实际应用中，可以通过MCGS组态软件将所述模数转换模块和所述通信模块连接。MCGS是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监测系统的组态软件系统，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等操作系统。该MCGS组态软件具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点。通过与其他相关的硬件设备结合，可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备。用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统，如可以灵活组态各种智能仪表、数据采集模块，无纸记录仪、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备。
如图5所示，是本实用新型所提供的油量远程监测系统的第三种结构示意图。
在本实施例中，所述系统还包括：警报灯，所述警报灯的一端和电源相连接，另一端和所述数显控制仪的一端相连接，用于当液位低于报警液位时进行报警；和/或所述系统还包括：警报喇叭，所述警报喇叭的一端和电源相连接，另一端和所述数显控制仪的一端相连接，用于当液位低于报警液位时进行报警。
本实用新型提供的油量远程监测系统，由于所述系统还可以包括报警装置，例如报警灯和/或报警喇叭等，当液位低于报警液位时进行报警，可以有效防止油位过低的情况发生。
虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。
Claims (10)
1.一种油量远程监测系统，其特征在于，包括：
电源、数显控制仪、液位传感器、模数转换模块、通信模块和终端机，所述电源给所述数显控制仪提供直流电，所述模数转换模块的一端和所述液位传感器分别与所述数显控制仪相连，所述模数转换模块的另一端与所述通信模块的一端相连，所述通信模块的另一端与所述终端机相连；
所述数显控制仪用于接收所述液位传感器输出的模拟信号，并将所述模拟信号传输给所述模数转换模块，所述模数转换模块将接收的模拟信号转换为数字信号，并通过所述通信模块将所述数字信号传输给所述终端机。
2.根据权利要求1所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述液位传感器为二线制液位传感器，所述液位传感器、所述数显控制仪和所述模数转换模块之间为二线制连接；
所述数显控制仪的一个正极端子和所述液位传感器的信号输入端相连，所述液位传感器的信号输出端和所述数显控制仪的一个负极端子相连，所述数显控制仪的另一个正极端子和所述模数转换模块的一个正极输入端子相连接，所述数显控制仪的另一个负极端子和所述模数转换模块的一个负极输入端子相连接。
3.根据权利要求2所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
二线制变送器，所述二线制变送器和所述二线制液位传感器串联，用于防干扰和防高压。
4.根据权利要求3所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述二线制液位传感器集成在所述二线制变送器中。
5.根据权利要求1所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
警报灯，所述警报灯的一端和电源相连接，另一端和所述数显控制仪的一端相连接，用于当液位低于报警液位时进行报警。
6.根据权利要求1所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
警报喇叭，所述警报喇叭的一端和电源相连接，另一端和所述数显控制仪的一端相连接，用于当液位低于报警液位时进行报警。
7.根据权利要求1所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述数显控制仪的型号为SWP-C803-01-12-HLP。
8.根据权利要求1所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述模数转换模块的型号为：ADAM-4017。
9.根据权利要求1所述的油量远程监测系统，其特征在于，所述通信模块的型号为I-7520。
10.根据权利要求1所述的油量远程监测系统，其特征在于，通过MCGS组态软件将所述模数转换模块和所述通信模块连接。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201621225780.0U CN206161092U (zh) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | 一种油量远程监测系统 |
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Publications (1)
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| CN206161092U true CN206161092U (zh) | 2017-05-10 |
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| CN (1) | CN206161092U (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2016
- 2016-11-15 CN CN201621225780.0U patent/CN206161092U/zh not_active Expired - Fee Related
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