CN213751462U - Lng接收站卸船紧急切断仿真系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，涉及LNG接收站仿真技术领域，包括包括存储器、操作台、处理器、显示器，所述的存储器、操作台、显示器分别与处理器连接；所述存储器内存储有多个卸船紧急切断功能仿真子系统，操作台按照卸船紧急切断功能涉及的船、岸双方操作设置有对应功能按钮；结构清晰，便于维修和掌握，减少测试的时间成本，帮助LNG接收站操作员快速掌握卸船紧急切断系统的功能和原理，提高操作水平，保证LNG接收站卸船作业的安全、平稳、高效。

Description

LNG接收站卸船紧急切断仿真系统

技术领域

本实用新型涉及LNG接收站仿真技术领域，具体涉及一种LNG接收站卸船紧急切断仿真系统。

背景技术

天然气作为一种清洁、高效能源被广泛应用于国民生产和生活中，同时随着经济发展，需求量也在逐年攀升。为满足需求，国内不断加大液化天然气(以下简称“LNG”)进口量，预计到2022年中国将超越日本成为全球最大的LNG进口国。

LNG接收站通过卸料臂将LNG船舱内进口LNG卸载到站内LNG储罐，此过程称为卸船。为了保证卸船作业的安全，LNG接收站设置与船方匹配的卸船紧急切断系统，简称卸船ESD_A系统。

卸船ESD_A系统作为LNG接收站卸船工艺的最后一道安全保护，不仅复杂，而且涉及设备众多；为了保证其可靠性，每次卸船都需要进行热态和冷态测试卸船ESD_A系统。由于复杂，操作员对其功能、逻辑、原理都不熟悉，每次测试都花费大量时间，尤其是投产初期的LNG接收站，这种现象更为明显。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，结构清晰，便于维修和掌握，减少测试的时间成本，帮助LNG接收站操作员快速掌握卸船紧急切断系统的功能和原理，提高操作水平，保证LNG接收站卸船作业的安全、平稳、高效。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，包括存储器、操作台、处理器、显示器，所述的存储器、操作台、显示器分别与处理器连接；所述存储器内存储有多个卸船紧急切断功能仿真子系统，操作台按照卸船紧急切断功能涉及的船、岸双方操作设置有对应功能按钮。

进一步的，卸船紧急切断功能仿真子系统包括：以光缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的光缆仿真子系统，以电缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的电缆仿真子系统，以气缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的气缆仿真子系统；所述ESD_A信号为卸船紧急切断信号。

进一步的，所述光缆仿真子系统包括船方SIS系统、船方卸船切断阀、船方SSL系统光缆模块、岸方SIS系统、岸方卸船切断阀、岸方SSL系统光缆模块，还包括船方卸货泵和岸方卸料臂系统；

所述船方卸船切断阀、船方SSL系统光缆模块、船方卸货泵分别与船方SIS系统连接；所述岸方卸船切断阀、岸方SSL系统光缆模块、岸方卸料臂系统分别与岸方SIS系统连接；所述船方SSL系统光缆模块末端连接有光电转换器一，岸方SSL系统光缆模块末端连接有光电转换器二，光电转换器一通过光缆与光电转换器二连接。

进一步的，所述船方SSL系统光缆模块包括船方SSL系统光缆模块接收单元、船方SSL系统光缆模块发送单元；

所述岸方SSL系统光缆模块包括岸方SSL系统光缆模块接收单元、岸方SSL系统光缆模块发送单元；

所述船方SSL系统光缆模块接收单元、岸方SSL系统光缆模块接收单元、船方SSL系统光缆模块发送单元、岸方SSL系统光缆模块发送单元分别具有其各自的接收端及发送端，船方SSL系统光缆模块接收单元接收端与光缆一端连接，光缆另一端与岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端连接；船方SSL系统光缆模块接收单元发送端末端与光电转换器一连接，船方SSL系统光缆模块发送单元接收端与船方SIS系统连接；

所述船方SSL系统光缆模块发送单元发送端末端与光电转换器一连接，并通过光缆将光电转换器一转换的信号传输至岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端；

岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端通过光缆与船方SSL系统光缆模块发送单元发送端连接；岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端末端与光电转换器二连接，岸方SSL系统光缆模块发送单元接收端与岸方SIS系统连接；

所述岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端末端与光电转换器二连接，通过光缆将光电转换器二转换的信号传输至船方SSL系统光缆模块接收单元接收端。

进一步的，岸方卸料臂系统包括LCP就地控制盘ESD_A触发/复位按钮、位置监测传感器，动力液压油泵，卸料臂双球阀和卸料臂PLC逻辑控制器；

LCP就地控制盘ESD_A触发/复位按钮、位置监测传感器，动力液压油泵、卸料臂双球阀分别与卸料臂PLC逻辑控制器连接，卸料臂PLC逻辑控制器与岸方SIS系统连接。

进一步的，操作台功能按钮包括船方中央控制室、SSL系统光缆模块、SSL系统电缆模块和SSL系统气缆模块中的触发按钮、复位按钮、屏蔽按钮；还包括岸方中央控制室、码头控制室、卸料臂LCP盘、SSL系统光缆模块、SSL系统电缆模块和SSL系统气缆模块中的触发按钮、复位按钮、屏蔽按钮。

有益效果：结构清晰，便于维修和掌握，形象、逼真地展示了卸船紧急切断的功能、逻辑和原理，可用作LNG接收站操作员培训，操作员在不承担误操作带来的风险的同时，可快速掌握卸船紧急切断的功能、逻辑和原理，保证LNG接收站生产安全稳定运行；减少测试的时间成本，保证LNG接收站卸船作业的安全、平稳、高效。

附图说明

图1为本实用新型LNG接收站卸船紧急切断仿真系统结构图；

图2为本实用新型LNG接收站卸船紧急切断仿真系统所涉及的船岸设备框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1

一种LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，包括存储器、操作台、处理器、显示器。

存储器用于存储有多个卸船紧急切断功能仿真子系统，优选的，还存储有仿真操作台、信号通信逻辑图和动作设备模型。

操作台按照卸船紧急切断功能涉及的船、岸双方操作设置对应功能按钮，包括船方中央控制室、SSL系统光缆模块、SSL系统电缆模块和SSL系统气缆模块中的触发按钮、复位按钮、屏蔽按钮；还包括岸方中央控制室、码头控制室、卸料臂LCP盘、SSL系统光缆模块、SSL系统电缆模块和SSL系统气缆模块中的触发按钮、复位按钮、屏蔽按钮。

卸船紧急切断功能仿真子系统包括：以光缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的光缆仿真子系统，以电缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的电缆仿真子系统，以气缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的气缆仿真子系统；所述ESD_A信号为卸船紧急切断信号。

处理器接收操作台发出的信号，调用存储器中的卸船紧急切断功能仿真子系统，控制显示器显示卸船紧急切断的信号通讯、设备和触发后的动作。卸船紧急切断的信号通讯包括岸方SIS系统、SSL系统、卸料臂系统与船方SIS系统、SSL系统间信号的通信信号；卸船紧急切断的设备包括船方卸船切断阀、船方卸货泵、船方SSL系统控制柜，还包括岸方卸船切断阀，岸方SSL系统控制柜和岸方卸料臂。

光缆仿真子系统包括船岸双方SIS系统、卸船切断阀、SSL系统光缆模块，还包括船方卸货泵和岸方卸料臂系统；

船方SSL系统光缆模块包括接收单元、发送单元、屏蔽按钮和复位按钮；船方SSL系统光缆模块接收单元接收端通过连接船岸双方SSL系统光缆模块的光缆接收来自岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端发出的ESD_A光信号；船方SSL系统光缆模块接收单元发送端通过设置在其末端的光电转换器，将ESD_A光信号转换为ESD_A低电平信号，并发送至船方SIS系统；船方SSL系统光缆模块发送单元接收端接收来自船方SIS系统发送的ESD_A低电平信号；船方SSL系统光缆模块发送单元发送端通过设置在其末端的光电转换器，将ESD_A低电平信号转换为ESD_A光信号，并通过光缆将ESD_A光信号发送至岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端；船方SSL系统光缆模块屏蔽按钮用于屏蔽来自岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端传送至船方SSL系统光缆模块接收单元接收端的ESD_A光信号，即点击屏蔽按钮，执行此功能后，来自岸方的ESD_A信号将无法传递至船方SSL系统光缆模块接收单元的发送端；当船方SSL系统光缆模块接收单元接收端信号由ESD_A信号变为正常信号时，船方SSL系统光缆模块复位按钮弹出，点击复位按钮使船方SSL系统光缆模块接收单元发送端的ESD_A低电平信号变为正常的高电平信号；

岸方SSL系统光缆模块包括接收单元、发送单元、屏蔽按钮和复位按钮；岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端通过连接船岸双方SSL系统光缆模块的光缆接收来自船方SSL系统光缆模块发送单元发送端发出的ESD_A光信号；岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端通过设置在其末端的光电转换器，将ESD_A光信号转换为ESD_A低电平信号，并发送至岸方SIS系统；岸方SSL系统光缆模块发送单元接收端接收来自岸方SIS系统发送的ESD_A低电平信号；岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端通过设置在其末端的光电转换器，将ESD_A低电平信号转换为ESD_A光信号，并通过光缆将ESD_A光信号发送至船方SSL系统光缆模块接收单元接收端；岸方SSL系统光缆模块屏蔽按钮用于屏蔽来自船方SSL系统光缆模块发送单元发送端传送至岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端的ESD_A光信号，即点击屏蔽按钮，执行此功能后，来自船方的ESD_A信号将无法传递至岸方SSL系统光缆模块接收单元的发送端；当岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端信号由ESD_A信号变为正常信号时，岸方SSL系统光缆模块复位按钮弹出，点击复位按钮使岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端的ESD_A低电平信号变为正常的高电平信号。

船方SIS系统接收船方SSL系统光缆模块接收单元发送端和触发按钮发送的ESD_A低电平信号，并将ESD_A低电平信号发送给船方卸货泵、船方卸船切断阀和船方SSL系统光缆模块发送单元接收端，停止船方卸货泵和关闭船方卸船切断阀，当船方SIS系统未接收到任何ESD_A低电平信号，执行复位操作；

岸方SIS系统接收岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端和触发按钮发送的ESD_A低电平信号，并将ESD_A低电平信号发送给岸方卸船切断阀、岸方卸料臂系统和岸方SSL系统光缆模块发送单元接收端，关闭岸方卸船切断阀；当岸方SIS系统未接收到除来自岸方卸料臂系统的任何ESD_A低电平信号，执行复位操作。

岸方卸料臂系统与卸船紧急切断相关的设备包括LCP就地控制盘ESD_A触发/复位按钮、位置监测传感器，动力液压油泵，卸料臂双球阀和卸料臂PLC逻辑控制器；

当卸料臂PLC逻辑控制器接收到岸方SIS系统发送的ESD_A低电平信号时，自动启动动力液压油泵并关闭卸料臂双球阀，切断LNG物料，卸料臂双球阀关闭后自动停止动力液压油泵，同时将ESD_A低电平信号再返传给岸方SIS系统。当位置监测传感器监测到卸料臂位置达到一级超限或通过LCP就地控制盘ESD_A触发按钮发出ESD_A低电平信号时，卸料臂PLC逻辑控制器启动动力液压油泵并关闭卸料臂双球阀，切断LNG物料；同时将ESD_A低电平信号发送至岸方SIS系统；当卸料臂PLC逻辑控制器未接收到任何ESD_A低电平信号后，按下LCP就地控制盘ESD_A复位按钮，执行复位操作，即将发送给岸方SIS系统的ESD_A低电平信号变为正常的高电平信号，同时允许启动动力液压油泵开启卸料臂双球阀。

电缆仿真子系统与光缆仿真子系统不同之处在于电缆仿真子系统船岸双方采用SSL系统电缆模块作为彼此通信的设备。SSL系统电缆模块也包括接收单元、发送单元、屏蔽按钮和复位按钮，但在接收单元和发送单元的发送端未设置光电转化器，而是直接通过电缆传递电信号。

气缆仿真子系统与光缆仿真子系统不同之处在于气缆仿真子系统船岸双方采用SSL系统气缆模块作为彼此通信的设备。

船方SSL系统气缆模块包括甲板仪表空气连接箱、船方SSL系统气缆模块控制柜。甲板仪表空气连接箱通过仪表空气管线接口与岸方提供的仪表空气气缆连接，同时在甲板仪表空气连接箱内的仪表空气管线上设置三通电磁阀和压力监测开关。三通电磁阀用于接通或断开甲板仪表空气连接箱内的仪表空气管线与岸方仪表空气连接箱内的仪表空气管线；当断开时三通电磁阀将甲板仪表空气连接箱内的仪表空气管线与大气连接，对船岸双方仪表空气连接箱间的仪表空气管线泄压；压力监测开关则用于监测船岸双方仪表空气连接箱间的仪表空气管线的压力。船方SSL系统气缆模块控制柜包括接收单元、发送单元、三通电磁阀测试按钮、屏蔽按钮和复位按钮。接收单元接收端接收来自船方甲板仪表空气连接箱内压力监测开关的信号，并将此信号传送给接收单元发送端，若压力为正常值则信号为正常信号，若压力低于正常设定值则为ESD_A低电平信号；接收单元发送端将接到的信号发送给船方SIS系统。发送单元接收端接收来自船方SIS系统的信号，并将此信号传送给发送单元的发送端，船方SSL系统气缆模块控制柜根据发送端信号的状态接通(信号为正常)或断开(信号为ESD_A低电平)船方三通电磁阀。屏蔽按钮用于屏蔽来自船方SSL系统气缆模块甲板仪表空气连接箱内压力监测开关的压力低信号，即点击屏蔽按钮，执行此功能后，ESD_A信号将无法传递至船方接收单元的发送端；同时若此时船方接收单元的发送端信号为ESD_A低电平，则会弹出复位按钮，点击复位按钮后，船方接收单元发送端的ESD_A低电平信号变为正常的高电平信号。

岸方SSL系统气缆模块包括码头仪表空气连接箱、船方SSL系统气缆模块控制柜，其功能和设置与船方SSL系统气缆模块类似。

实施例2

一种LNG接收站卸船紧急切断仿真方法，以光缆仿真子系统为例，从岸方中央控制室触发按钮发出卸船紧急切断(ESD_A)命令，详细描述整个工作流程：

(1)通过岸方中央控制室触发按钮发出ESD_A低电平信号，岸方SIS系统接到该ESD_A低电平信号，将ESD_A低电平信号传送给岸方卸船切断阀，关闭岸方卸船切断阀；

(2)岸方SIS系统将ESD_A低电平信号传送给岸方卸料臂系统的卸料臂PLC逻辑控制器，卸料臂PLC逻辑控制器启动动力液压油泵并关闭卸料臂双球阀，切断LNG物料，卸料臂双球阀关闭后自动停止动力液压油泵，同时将ESD_A低电平信号再返传给岸方SIS系统；

(3)岸方SIS系统同时还将ESD_A低电平信号发送至岸方SSL系统光缆模块发送单元接收端，岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端通过光电转换器，将ESD_A低电平信号转换为ESD_A光信号，并通过光缆将ESD_A光信号发送至船方SSL系统光缆模块接收单元接收端；

(4)船方SSL系统光缆模块接收单元接收端将ESD_A光信号传送给船方SSL系统光缆模块接收单元发送端；船方SSL系统光缆模块接收单元发送端通过光电转换器，将ESD_A光信号转换为ESD_A低电平信号，并发送至船方SIS系统；

(5)船方SIS系统接收到船方SSL系统光缆模块接收单元发送端发出的ESD_A低电平信号后，将ESD_A低电平信号发送给船方卸货泵，船方卸货泵停止；同时也将ESD_A低电平信号发送给船方卸船切断阀，关闭船方卸船切断阀；同时还将ESD_A低电平信号发送给船方SSL系统光缆模块发送单元接收端；

(6)船方SSL系统光缆模块发送单元接收端接收到自船方SIS系统发送的ESD_A低电平信号后将该信号发送给船方SSL系统光缆模块发送单元发送端，船方SSL系统光缆模块发送单元发送端通过光电转换器，将ESD_A低电平信号转换为ESD_A光信号，并通过光缆将ESD_A光信号发送至岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端；

(7)岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端接收到来自船方SSL系统光缆模块发送单元发送端发出的ESD_A光信号后将该信号发送给岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端；岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端通过光电转换器，将ESD_A光信号转换为ESD_A低电平信号，并发送至岸方SIS系统。

实施例3

卸船紧急切断完成后的恢复流程：

(8)通过(1)～(7)便完成了卸船紧急切断工作流程，ESD_A信号在岸方SIS系统和卸料臂系统间构成环路；同样在岸方SIS系统、岸方SSL系统光缆模块、船方SSL系统光缆模块和船方SIS系统间也构成另一环路。卸船紧急切断完成后的恢复流程：

(8.1)船岸双方在其SSL系统光缆模块点击屏蔽按钮执行屏蔽功能；弹出复位按钮，点击复位按钮，船方SSL系统光缆模块接收单元发送端的ESD_A低电平信号变为正常的高电平信号；岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端的ESD_A低电平信号变为正常的高电平信号。

(8.2)船方SIS系统接收到船方SSL系统光缆模块接收单元发送端的正常高电平信号，在其中央控制室执行复位操作；复位后可开启船方卸船切断阀，也可启动船方卸货泵，同时复位后船方SSL系统光缆模块发送单元接收端接收到船方SIS系统发送的正常高电平信号，船方SSL系统光缆模块发送单元发送端经光电转换器将正常高电平信号转换为正常光信号，并传送至岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端。

(8.3)岸方SIS系统接收到岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端的正常高电平信号，在其中央控制室执行复位操作；复位后岸方SSL系统光缆模块发送单元接收端接收到岸方SIS系统发送的正常高电平信号，岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端经光电转换器将正常高电平信号转换为正常光信号，并传送至船方SSL系统光缆模块接收单元接收端。

(8.4)同时岸方中央控制室执行复位操作后，岸方SIS系统发送至卸料臂PLC逻辑控制器的ESD_A低电平信号变为正常高电平信号；在卸料臂LCP就地控制盘点击复位按钮，执行复位操作，可启动动力液压油泵开启卸料臂双球阀，同时将发送给岸方SIS系统的ESD_A低电平信号变为正常的高电平信号。

(8.5)岸方SIS系统接收到卸料臂系统的信号由ESD_A低电平信号变为正常高电平信号，再次执行复位操作，便可开启岸方卸船切断阀。

完成所以复位后，船岸双方在其SSL系统光缆模块解除屏蔽，一次卸船紧急切断模拟仿真结束。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，其特征在于，包括存储器、操作台、处理器、显示器，所述的存储器、操作台、显示器分别与处理器连接；所述存储器内存储有多个卸船紧急切断功能仿真子系统，操作台按照卸船紧急切断功能涉及的船、岸双方操作设置有对应功能按钮。

2.根据权利要求1所述的LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，其特征在于，卸船紧急切断功能仿真子系统包括：以光缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的光缆仿真子系统，以电缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的电缆仿真子系统，以气缆作为船岸双方ESD_A信号通讯媒介的气缆仿真子系统；所述ESD_A信号为卸船紧急切断信号。

3.根据权利要求2所述的LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，其特征在于，所述光缆仿真子系统包括船方SIS系统、船方卸船切断阀、船方SSL系统光缆模块、岸方SIS系统、岸方卸船切断阀、岸方SSL系统光缆模块，还包括船方卸货泵和岸方卸料臂系统；

所述船方卸船切断阀、船方SSL系统光缆模块、船方卸货泵分别与船方SIS系统连接；所述岸方卸船切断阀、岸方SSL系统光缆模块、岸方卸料臂系统分别与岸方SIS系统连接；所述船方SSL系统光缆模块末端连接有光电转换器一，岸方SSL系统光缆模块末端连接有光电转换器二，光电转换器一通过光缆与光电转换器二连接。

4.根据权利要求3所述的LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，其特征在于，所述船方SSL系统光缆模块包括船方SSL系统光缆模块接收单元、船方SSL系统光缆模块发送单元；

所述岸方SSL系统光缆模块包括岸方SSL系统光缆模块接收单元、岸方SSL系统光缆模块发送单元；

所述船方SSL系统光缆模块接收单元、岸方SSL系统光缆模块接收单元、船方SSL系统光缆模块发送单元、岸方SSL系统光缆模块发送单元分别具有其各自的接收端及发送端，船方SSL系统光缆模块接收单元接收端与光缆一端连接，光缆另一端与岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端连接；船方SSL系统光缆模块接收单元发送端末端与光电转换器一连接，船方SSL系统光缆模块发送单元接收端与船方SIS系统连接；

所述船方SSL系统光缆模块发送单元发送端末端与光电转换器一连接，并通过光缆将光电转换器一转换的信号传输至岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端；

岸方SSL系统光缆模块接收单元接收端通过光缆与船方SSL系统光缆模块发送单元发送端连接；岸方SSL系统光缆模块接收单元发送端末端与光电转换器二连接，岸方SSL系统光缆模块发送单元接收端与岸方SIS系统连接；

所述岸方SSL系统光缆模块发送单元发送端末端与光电转换器二连接，通过光缆将光电转换器二转换的信号传输至船方SSL系统光缆模块接收单元接收端。

5.根据权利要求3所述的LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，其特征在于，岸方卸料臂系统包括LCP就地控制盘ESD_A触发/复位按钮、位置监测传感器，动力液压油泵，卸料臂双球阀和卸料臂PLC逻辑控制器；

LCP就地控制盘ESD_A触发/复位按钮、位置监测传感器，动力液压油泵、卸料臂双球阀分别与卸料臂PLC逻辑控制器连接，卸料臂PLC逻辑控制器与岸方SIS系统连接。

6.根据权利要求1所述的LNG接收站卸船紧急切断仿真系统，其特征在于，操作台功能按钮包括船方中央控制室、SSL系统光缆模块、SSL系统电缆模块和SSL系统气缆模块中的触发按钮、复位按钮、屏蔽按钮；还包括岸方中央控制室、码头控制室、卸料臂LCP盘、SSL系统光缆模块、SSL系统电缆模块和SSL系统气缆模块中的触发按钮、复位按钮、屏蔽按钮。

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