专利名称：永久气体充装控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及气体充装控制技木，特别涉及ー种永久气体充装控制装置。
背景技术：
永久气体是指临界温度低于-10°C的气体。如空气、氧、氮、氢、甲烷、一氧化碳等气体等。永久气体通常用压カ容器(如气瓶或钢瓶等)进行存储、运输和使用，其充装技术要求较高，特别是其中的可燃气体，充装时需要根据各种信息进行控制，如充装容器的生产厂家、出厂日期、投入使用的时间、所属単位、是否在有效使用期内、容积、重量、压カ等级等(统称为充装容器的身份信息)以及充装温度、充装压力等，以便根据这些信息决定是否可以进行充装，以及在充装过程中根据充装温度和充装压力来判断充装的安全性和决定是否完成本次充装。国内目前在对永久气体气瓶进行充装时大多都是采用指针式压力表对充装压カ数据进行检测和观察，采用指针式温度计(双金属式)或水银温度计对充装温度进行测量和观察，当达到预先设定的充装压力时就手动关闭阀门结束本次充装，人工记录有关生产数据。其间如果充装压力和充装温度參数达到确保安全生产的最大值时由人工停止气体输送泵的运转，查明原因排除安全隐患后再继续进行充装。这样的工作方式对操作工人的责任心要求很高，安全生产完全由人工来保证。同时指针式压カ表和指针式温度计(统称为机械表)本身的測量准确度和可靠性相对较低，也是安全生产中的最薄弱环节，与全社会日益重视安全生产的大环境极不协调。射频识别(RFID)技术是ー种非接触式的自动识别技木。射频识别技术利用射频信号通过空间耦合来实现无接触的信息传递。具体的，射频识别主要通过射频卡读写器和附着在被识别物体上的电子标签(或称为射频卡)之间的相互信息传递，由读卡器读出电子标签上携帯的信息。射频识别技术具有很多突出的优点非接触操作，长距离识别(可达几厘米至几十米)，应用方便；无机械磨损，寿命长，可工作于恶劣环境；RFID无源标签价格便宜，利于普及。随着技术的不断完善，RFID技术在物料跟踪、供应链管理、交通运输和门禁控制等领域应用非常广泛。一般电子标签的结构主要包括基板、天线(通常采用微带天线)及其连接的芯片等。工作在无源方式的射频卡其基本工作原理是射频卡读写器通过射频定向天线发射载波或调制波，激活电磁波辐射场内的电子标签，向电子标签供电和发出读写指令，电子标签收到指令后将存储的数据对负载进行调制后反向散射电磁波到读卡器，再经解调后得到电子标签返回的数据信息。随着微电子技术的发展，特别是射频识别技术的进步，射频卡存储的信息量越来越大，价格也越来越低，已经广泛的应用于各种充装容器的管理中，用来记录充装容器的身份信息。但现有技术中，还没有ー种永久气体充装控制装置采用射频识别技术与MPU相接合，通过MPU读取气瓶电子标签中的气瓶身份信息和在充装过程中采集充装压カ和充装温度以及使用这些信息对充装过程进行自动控制与管理的装置，大多数依然沿用传统的人工控制的方式，这与技术进步极不相称。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题，就是提供ー种永久气体充装控制装置，采用电子温度检测装置和电子压カ检测装置代替传统的机械表，并将先进的射频识别技术与充装控制技术相结合，提高充装生产过程的效率以及生产过程的安全性。本实用新型解决所述技术问题，采用的技术方案是，永久气体充装控制装置，其特征在于，包括MPU、充装控制机构、键盘、显示器、压カ检测装置、温度检测装置和射频卡读写器；所述充装控制机构与MPU连接，所述键盘与MPU连接，所述显示器与MPU连接，所述压カ检测装置与MPU连接，所述温度检测装置与MPU连接，所述射频卡读写器与MPU连接，所述压カ检测装置为电子压カ检测装置，所述温度检测装为电子温度检测装置。本实用新型的技术方案，以电子温度检测装置和电子压カ检测 装置代替传统的机械表进行充装温度检测控制和充装压力检测控制，并结合射频识别技术，将读取的充装容器的身份信息，直接输入到充装控制装置的MPU (微处理器)，MPU根据检测的温度和压カ数据以及射频卡读写器读取的数据，就可以获得充装容器的充装量、充装压力、生产厂家、出厂日期、投入使用的时间、所属単位、是否在有效使用期内等信息，极大地提高了生产效率和生产过程的安全性。充装完成后可以将充装信息，通过射频卡读写器写入射频卡并存储在系统中，确保数据记录准确无误和生产过程的可追溯性，同时也方便监管部门的抽样检查。具体的，所述电子压カ检测装置包括压カ传感器和AD转换器，所述压カ传感器与AD转换器连接，所述AD转换器与MPU连接。具体的，所述电子温度检测装置包括温度传感器和AD转换器，所述温度传感器与AD转换器连接，所述AD转换器与MPU连接。将传感器采集的数据转换成数字信号，不但便干与MPU接ロ连接，扩大传感器的选择范围，还可以提高采集数据的精度。进ー步的，所述充装控制机构包括电磁阀，所述电磁阀连接在永久气体充装管道上，其控制端与MPU连接。采用微处理器控制的电磁阀进行永久气体的充装控制，比传统的手动方式更精
确、更安全。进ー步的，还包括与上位机通信的接ロ，所述接ロ与MPU连接。増加上位机和通信接ロ，可以扩展系统功能，特别是可以方便的管理生产过程数据，提闻危险物品的管通和追踪，确保安全。具体的，所述上位机由计算机系统构成。采用计算机系统作为本实用新型的上位机，便于人机交互和控制，有利于生产数据的长期存储和实时查询，提高管理效率。本实用新型的有益效果是，采用电子检测装置进行重要參数温度和压カ的采集，充装过程的检测控制自动完成，精度更高。具有普通充装控制装置的所有功能，除了可以手动输入各项參数，以适应常规充装容器的要求外，更具有射频卡读写器的功能，能够读取充装容器射频卡上记录的各项參数数据，并实时记录充装信息，不但減少了工作量，而且读写数据正确无误，方便管理。
图I是实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。本实用新型的永久气体充装控制装置，包括MPU、充装机构、键盘、显示器、压カ检测装置、温度检测装置和射频卡读写器。充装控制机构用于连接永久气体管道，接收MPU的指令完成永久气体的充装。键盘与MPU连接，用于输入控制指令，完成人机交互控制。所述显示器与MPU连接，用于显示充装信息以及各种操作、控制指令。压カ检测装置与MPU连接，用于检测充装压力，并将压力參数转换为电信号传输到MPU。所述温度检测装置与MPU连接，用于检测充装温度，并将温度參数转换为电信号传输到MPU。射频卡读写器与MPU连接，用于读取射频卡的信息，向MPU输入读取的信息，井向射频卡写入充装信息。本实用新型以电子温度检测装置和电子压カ检测装置代替传统的机械表进行充 装温度检测和充装压カ检测，并结合射频识别技术，将读取的充装容器的身份信息，直接输入到充装控制装置的MPU，MPU根据检测的温度和压カ数据以及射频卡读写器读取的数据，就可以获得充装容器的充装量、充装压力、生产厂家、出厂日期、投入使用的时间、所属单位、是否在有效使用期内等信息，极大地提高了生产效率和生产过程的安全性。充装完成后可以将充装信息，通过射频卡读写器写入射频卡并存储在系统中，确保数据记录准确无误和生产过程的可追溯性。实施例本例永久气体充装控制系统，电路结构如图I所示。图中微处理器采用菲利普公司的LPC2214微处理器芯片，该芯片是基于32位ARM内核的处理器，具有32位运算处理能力。本例温度检测装置和压カ检测装置均采用电子检测装置，其中压カ检测装置由压カ传感器和AD转换器构成。压カ传感器与AD转换器连接,将米集的气体压力电信号输入AD转换器进行模数转换，AD转换器输出的数字化气体压力数据输入MPU进行处理。温度检测装置由温度传感器和AD转换器构成。温度传感器米集的充装温度电信号，由AD转换器转换成数字信号后输入MPU进行相关处理。本例键盘与微处理器连接，用于输入控制指令和充装容器的各项參数数据，射频卡读写器则可以读取充装容器电子标签上的数据，并将数据输入微处理器，以供微处理器进行运算处理。本例显示器采用液晶显示屏，具有分辨率高，省电的优点。为了得到较高亮度的显示，也可以采用发光二极管显示器。本例充装控制机构包括电磁阀和加气泵等，电磁阀连接在永久气体管道上，其控制端与MPU连接，可以接受MPU的控制指令进行充装过程的自动控制。由于需要存储较多的数据，本例增加了外置存储器，可以是NAND FLASH、NORFLASH(两种结构性能略有差异的闪存)和SDRAM(静态随机存储器)，这些外接存储器与LPC2214片内存储器一起完成数据、程序的存储。为了便干与计算机系统接ロ，进行充装数据的长期保存并形成生产报表等，本例还包括通信接ロ，用于连接计算机系统进行数据传输，配合本例中的安全停泵控制机构进行超温或超压自动停泵安全控制，确保生产系统安全。采用本例充装控制装置进行充装计量过程如下[0026]首先通过射频卡读写器读取电子标签上的充装容器身份信息。如果这个充装容器的有关信息满足充装条件(例如充装容器是否是本単位的自有产权、是否已经超出了使用年限等)，就自动打开电磁阀开始充装；在充装过程中发现有超温超压情况发生就发出信号控制停泵并发出报警提示；如果不满足上述条件中的任何ー项，装置就拒绝打开电磁阀同时报警提示。充装达到给定的充装压力后装置自动关闭电磁阀，然后保 存相关数据并通过通信接口上传数据以便于管理。这些充装信息数据包括充装气体种类(名称)、充装压力、充装温度和充装日期等。
权利要求1.永久气体充装控制装置，其特征在于，包括MPU、充装控制机构、键盘、显示器、压カ检测装置、温度检测装置和射频卡读写器；所述充装控制机构与MPU连接，所述键盘与MPU连接，所述显示器与MPU连接，所述压カ检测装置与MPU连接，所述温度检测装置与MPU连接，所述射频卡读写器与MPU连接，所述压カ检测装置为电子压カ检测装置，所述温度检测装为电子温度检测装置。
2.根据权利要求I所述的永久气体充装控制装置，其特征在于，所述电子压カ检测装置包括压カ传感器和AD转换器，所述压カ传感器与AD转换器连接，所述AD转换器与MPU连接。
3.根据权利要求I所述的永久气体充装控制装置，其特征在于，所述电子温度检测装置包括温度传感器和AD转换器，所述温度传感器与AD转换器连接，所述AD转换器与MPU连接。
4.根据权利要求I所述的永久气体充装控制装置，其特征在于，所述充装控制机构包括电磁阀，所述电磁阀连接在永久气体充装管道上，其控制端与MPU连接。
5.根据权利要求I 4任意一项所述的永久气体充装控制装置，其特征在于，还包括与上位机通信的接ロ，所述接ロ与MPU连接。
6.根据权利要求5所述的永久气体充装控制装置，其特征在干，所述上位机由计算机系统构成。
专利摘要本实用新型涉及气体充装控制装置。本实用新型针对现有技术采用人工控制、检测的缺点，公开了一种永久气体充装控制装置。本实用新型的技术方案包括MPU、充装控制机构、键盘、显示器、充装压力检测装置、充装温度检测装置和射频卡读写器；所述充装控制机构与MPU连接，所述键盘与MPU连接，所述显示器与MPU连接，所述压力检测装置与MPU连接，所述温度检测装置与MPU连接，所述射频卡读写器与MPU连接，所述压力检测装置为电子压力检测装置，所述温度检测装为电子温度检测装置。本实用新型主要用于永久气体的充装控制。
文档编号F17C13/02GK202629569SQ20122015573
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者贺玉生 申请人:成都佳贝尔电子科技有限责任公司