一种基于总线控制的可移动加氢站的控制系统及控制方法与流程

文档序号:30385521发布日期:2022-06-11 08:40阅读:108来源:国知局
一种基于总线控制的可移动加氢站的控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及加氢站控制技术领域,具体为一种基于总线控制的可移动加氢站的控制系统及控制方法。


背景技术:

2.可移动加氢站通常包括加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块,如图1所示。卸气模块用于从管束式集装箱卸载氢气,增压模块用于对氢气进行增压,加注模块用于给汽车加注氢气,冷却模块用于对进入增压模块的氢气进行降温,氮气模块用于给加注模块、增压模块提供氮气,安全警报模块用于监测可移动加氢站是否存在氢气泄漏、火灾等情况并报警。
3.现有的可移动加氢站,其加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块大都通过一个控制器进行控制,如图2所示。模块间传输数据都需要通过控制器,(例如,加注模块与增压模块之间传输数据,加注模块需要把数据先传输给控制器,控制器再把数据传输给增压模块,增压模块反馈数据时,也需要把反馈数据先传输给控制器,控制器再把反馈数据传输给加注模块),这样使得各模块之间的数据传输效率低,实时性差,同时存在数据易丢失,安全性差的问题。


技术实现要素:

4.本发明针对现有技术存在的问题,提出了一种基于总线控制的可移动加氢站的控制系统及控制方法,在保证数据传输有效性的基础上,能够对数据实现就地处理,确保了控制的实时性、灵敏性,同时使控制系统方便维护以保证控制系统长期稳定运行。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于总线控制的可移动加氢站的控制系统,包括监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块;所述监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块均包括控制器和与所述控制器连接的总线连接器;所述监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块通过总线连接器及总线电性连接以形成一个闭环控制电路;所述监控模块的控制器包括信号产生单元,用于产生第一总线通断检验信号,并将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送;同时产生第二总线通断检验信号,并将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送;计时单元,与所述信号产生单元连接,用于在所述信号产生单元产生所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号时开始计时;所述加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块的控制器内均设有总线通断判定单元;所述总线通断判定单元用于判定对应模块的第一侧总线为
正常或故障,以及判定对应模块的第二侧总线为正常或故障,并根据判定结果做出相应反馈操作;所述监控模块的控制器还包括反馈信号接收判定单元,与所述计时单元连接,用于通过所述总线通断判定单元做出的反馈操作判定所述闭环控制电路的总线为正常或存在故障;故障位置确定单元,与所述反馈信号接收判定单元连接,用于通过所述反馈信号接收判定单元对闭环控制电路的总线判定结果确定所述闭环控制电路的总线故障区域。
6.作为优选,所述总线通断判定单元包括第一信号接收子单元,用于接收所述第一总线通断检验信号;第二信号接收子单元,用于接收所述第二总线通断检验信号;计时子单元,与所述信号产生单元无线连接,用于在所述信号产生单元产生所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号时开始计时;信号接收判定子单元,与所述第一信号接收子单元、所述第二信号接收子单元以及所述计时子单元连接,用于判定对应模块的第一侧总线为正常或故障,以及用于判定对应模块的第二侧总线为正常或故障;信号转发子单元,与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常时,将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向继续发送,同时将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向继续发送;第一信号反馈子单元,与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障时,产生第一总线通断反馈信号,并将所述第一总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送;第二信号反馈子单元,与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常时,产生第二总线通断反馈信号,并将所述第二总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送。
7.作为优选,所述信号接收判定子单元当在预设时间内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常;当在预设时间内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,但所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障;当在预设时间内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,但所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常;当在预设时间内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均故障。
8.作为优选,所述反馈信号接收判定单元
当在预设时间内接收到返回的所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号,则判定整个闭环控制电路的总线为正常;当在预设时间内接收到第一总线通断反馈信号和/或第二总线通断反馈信号,或在预设时间内未接收到任意信号,则判定闭环控制电路存储故障。
9.作为优选,所述故障位置确定单元当所述反馈信号接收判定单元既收到第一总线通断反馈信号又收到第二总线通断反馈信号时,则确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块之间的区域为总线故障区域;当所述反馈信号接收判定单元只收到第一总线通断反馈信号时,则确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域;当所述反馈信号接收判定单元只收到第二总线通断反馈信号时,则确定产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域;当所述反馈信号接收判定单元未接收到任意信号时,则确定全部区域为总线故障区域。
10.一种基于总线控制的可移动加氢站的控制方法,包括以下步骤l1,将监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块通过总线连接器及总线电性连接以形成一个闭环控制电路;l2,信号产生单元产生第一总线通断检验信号,并将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送;同时产生第二总线通断检验信号,并将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送;且计时单元在所述信号产生单元产生所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号时开始计时;l3,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块均通过总线通断判定单元判定对应模块的第一侧总线为正常或故障,以及判定对应模块的第二侧总线为正常或故障,并根据判定结果做出相应反馈操作;l4,反馈信号接收判定单元通过总线通断判定单元做出的反馈操作判定所述闭环控制电路的总线为正常或存在故障;l5,故障位置确定单元通过反馈信号接收判定单元对闭环控制电路的总线判定结果确定所述闭环控制电路的总线故障区域。
11.作为优选,所述l3具体包括l31通过第一信号接收子单元接收所述第一总线通断检验信号;同时通过第二信号接收子单元接收所述第二总线通断检验信号;l32通过信号接收判定子单元,当在预设时间内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常;当在预设时间内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,但所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障;当在预设时间内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,
但所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常;在预设时间内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均故障;l33通过信号转发子单元,当对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常时,将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向继续发送,同时将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向继续发送;l34通过第一信号反馈子单元,当对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障时,产生第一总线通断反馈信号,并将所述第一总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送;l35通过第二信号反馈子单元,当对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常时,产生第二总线通断反馈信号,并将所述第二总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送。
12.作为优选,所述l3还包括,l36通过报警子单元,当对应模块的第一侧总线或第二侧总线故障时,发出报警信号。
13.作为优选,所述l4具体为,通过反馈信号接收判定单元,当在预设时间内接收到返回的所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号,判定整个闭环控制电路的总线为正常;当在预设时间内接收到第一总线通断反馈信号和/或第二总线通断反馈信号,或在预设时间内未接收到任意信号,判定闭环控制电路存储故障。
14.作为优选,所述l5具体为,通过故障位置确定单元,当所述反馈信号接收判定单元既收到第一总线通断反馈信号又收到第二总线通断反馈信号时,确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块之间的区域为总线故障区域;当所述反馈信号接收判定单元只收到第一总线通断反馈信号时,确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域;当所述反馈信号接收判定单元只收到第二总线通断反馈信号时,确定产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域;当所述反馈信号接收判定单元未接收到任意信号时,确定全部区域为总线故障区域。
15.有益效果本发明对每一模块都设置了控制器和总线连接器,且各模块通过总线连接器及总线进行连接,形成了一个闭环控制电路,使得本发明的可移动加氢站的控制系统能够进行分散控制,既可从根本上提升控制效果,又有利于减少转化环节,在保证数据传输有效性的基础上,能够对数据实现就地处理,确保了控制的实时性、灵敏性,数据传输速度相比现有技术的控制系统要快很多;同时,本发明在监控模块中设置了信号产生单元、计时单元、反馈信号接收判定单元、故障位置确定单元,以及在各模块中设置了总线通断判定单元,通过
信号产生单元、计时单元、反馈信号接收判定单元、故障位置确定单元和总线通断判定单元能够快速确定控制系统的总线有没有出现故障以及具体在哪个位置出现了故障,进而方便工作人员对控制系统进行维护以保证控制系统的稳定运行。
附图说明
16.图1为现有技术中可移动加氢站的模块连接示意图;图2为现有技术中可移动加氢站各模块与控制器的连接示意图;图3为本发明可移动加氢站各模块与控制器的连接示意图;图4为本发明模块内总线通断判定单元的示意图;图5为本发明监测模块的示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
18.实施例1:一种基于总线控制的可移动加氢站的控制系统,包括监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块。所述监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块均包括控制器和与所述控制器连接的总线连接器。所述监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块通过总线连接器及总线电性连接以形成一个闭环控制电路。
19.具体的,如图3所示,监控模块设有第一控制器和第一总线连接器,第一总线连接器与第一控制器连接,第一控制器可用于对监控模块进行直接控制,第一总线连接器用于进行总线连接。
20.加注模块设有第二控制器和第二总线连接器,第二总线连接器与第二控制器连接,第二控制器可用于对加注模块进行直接控制(例如,可对加注模块内的压力变送器、温度变送器、氢浓度探测器、火焰探测器、电磁阀、调压阀、质量流量计等部件进行直接控制)。第二总线连接器用于进行总线连接,具体的,第二总线连接器的端口二可与第一总线连接器的端口一通过总线连接。
21.增压模块设有第三控制器和第三总线连接器,第三总线连接器与第三控制器连接,第三控制器可用于对增压模块进行直接控制(例如,可对增压模块内的压力变送器、温度变送器、氢浓度探测器、火焰探测器、电磁阀、液压油泵、加热器等部件进行直接控制)。第三总线连接器用于进行总线连接,具体的,第三总线连接器的端口一可与第二总线连接器的端口一通过总线连接。
22.卸气模块设有第四控制器和第四总线连接器,第四总线连接器与第四控制器连接,第四控制器可用于对卸气模块进行直接控制(例如,可对卸气模块内的压力变送器、温度变送器、氢浓度探测器、火焰探测器、电磁阀、质量流量计等部件进行直接控制)。第四总线连接器用于进行总线连接,具体的,第四总线连接器的端口一可与第三总线连接器的端口二通过总线连接。
23.氮气模块设有第五控制器和第五总线连接器,第五总线连接器与第五控制器连接,第五控制器可用于对氮气模块进行直接控制(例如,可对氮气模块内的压力变送器、电磁阀等部件进行直接控制)。第五总线连接器用于进行总线连接,具体的,第五总线连接器
的端口一可与第四总线连接器的端口二通过总线连接。
24.冷却模块设有第六控制器和第六总线连接器,第六总线连接器与第六控制器连接,第六控制器可用于对冷却模块进行直接控制(例如,可对冷却模块内的压力变送器、温度变送器、冷水机组、流量传感器等部件进行直接控制)。第六总线连接器用于进行总线连接,具体的,第六总线连接器的端口一可与第五总线连接器的端口二通过总线连接。
25.安全警报模块设有第七控制器和第七总线连接器,第七总线连接器与第七控制器连接,第七控制器可用于对安全警报模块进行直接控制(例如,可对安全警报模块内的报警主机等部件进行直接控制)。第七总线连接器用于进行总线连接,具体的,第七总线连接器的端口二可与第六总线连接器的端口二通过总线连接,第七总线连接器的端口一可与第一总线连接器的端口二通过总线连接。
26.本发明对每一模块都设置了控制器和总线连接器,且各模块通过总线连接器及总线进行连接,形成了一个闭环控制电路。本实施例基于总线控制的可移动加氢站的控制系统能够进行分散控制,既可从根本上提升控制效果,又有利于减少转化环节,在保证数据传输有效性的基础上,能够对数据实现就地处理,确保了控制的实时性、灵敏性,数据传输速度相比现有技术的控制系统要快很多。
27.但是,基于总线控制的可移动加氢站的控制系统,由于各模块都在一个闭环控制电路上,一旦某段总线故障(例如,与对应模块连接松脱),则会对整个控制系统的正常运行造成很大影响,且很难快速查找具体是哪段总线出现了故障。为此,本实施例还在监控模块中设置了信号产生单元、计时单元、反馈信号接收判定单元、故障位置确定单元,以及在各模块中设置了总线通断判定单元,通过信号产生单元、计时单元、反馈信号接收判定单元、故障位置确定单元和总线通断判定单元能够快速确定控制系统的总线有没有出现故障以及具体在哪个位置出现了故障,进而方便工作人员对控制系统进行维护以保证控制系统的稳定运行。
28.具体的,如图5所示,所述监控模块的控制器包括信号产生单元、计时单元、反馈信号接收判定单元和故障位置确定单元。
29.信号产生单元,用于产生第一总线通断检验信号(可以是一个时钟信号),并将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送(可以是沿如图3所示的逆时针方向发送,即信号由监控模块—加注模块—增压模块—卸气模块—氮气模块—冷却模块—安全警报模块—监控模块依次发送)。同时产生第二总线通断检验信号(可以是另一个不同的时钟信号),并将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送(可以是如图3所示的顺时针方向,即信号由监控模块—安全警报模块—冷却模块—氮气模块—卸气模块—增压模块—加注模块—监控模块依次发送)。
30.计时单元与所述信号产生单元连接,用于在所述信号产生单元产生所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号时开始计时。在总线正常的情况下,第一总线通断检验信号(第二总线通断检验信号同理)由监控模块发送,并依次经过加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块、安全警报模块,最后返回监控模块的时间是非常短的,只需几秒钟,因此,本实施例通过计时单元在第一总线通断检验信号发送出去开始进行计时,如果长时间(可以通过控制器设置为10秒)都没有收到任何返回信号,则表示总线出现了故障。
31.所述加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块的控制器内部均设有总线通断判定单元。所述总线通断判定单元,如图4所示,包括第一信号接收子单元,第二信号接收子单元,计时子单元,信号接收判定子单元,信号转发子单元,第一信号反馈子单元,第二信号反馈子单元和报警子单元。
32.第一信号接收子单元用于接收所述第一总线通断检验信号,第二信号接收子单元用于接收所述第二总线通断检验信号。
33.计时子单元与所述信号产生单元无线连接,用于在所述信号产生单元产生所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号时开始计时。如果某一模块两侧的总线是正常的,那么,在信号产生单元产生并发送第一总线通断检验信号及第二总线通断检验信号开始,在一定时间内,该模块就会接收到第一总线通断检验信号及第二总线通断检验信号,如果长时间(可以通过控制器设置为6秒)都没有收到第一总线通断检验信号和/或第二总线通断检验信号,则表示该模块一侧或两侧的总线出现了故障。
34.信号接收判定子单元与所述第一信号接收子单元、所述第二信号接收子单元以及所述计时子单元连接,用于判定对应模块的第一侧总线为正常或故障,以及用于判定对应模块的第二侧总线为正常或故障。具体为,当在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常。当在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,但所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障。当在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,但所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常。当在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均故障。
35.信号转发子单元与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常时,将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向(如图3所示的逆时针方向)继续发送,同时将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向(如图3所示的顺时针方向)继续发送。
36.第一信号反馈子单元与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障时,产生第一总线通断反馈信号,并将所述第一总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送。本实施例可对各个模块设置编号,例如加注模块为01号、增压模块为02号、卸气模块为03号、氮气模块为04号、冷却模块为05号、安全警报模块为06号,则第一总线通断反馈信号可以是模块编码号加上第一总线通断检验信号。且由于模块的第二侧总线故障,所以需要使第一总线通断反馈信号从原来的路径上返回(即来的时候是沿着闭环控制电路的第一循环方向发送,则回的时候需要沿着闭环控制电路的第二循环方向发送)。
37.第二信号反馈子单元与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常时,产生第二总线通断反馈信号,并将所述第二总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送。本实施例可对各个模块设置编号,例如加注模块
为01号、增压模块为02号、卸气模块为03号、氮气模块为04号、冷却模块为05号、安全警报模块为06号,则第二总线通断反馈信号可以是模块编码号加上第二总线通断检验信号。且由于模块的第一侧总线故障,所以需要使第二总线通断反馈信号从原来的路径上返回(即来的时候是沿着闭环控制电路的第二循环方向发送,则回的时候需要沿着闭环控制电路的第一循环方向发送)。
38.报警子单元与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线或第二侧总线故障时,发出声光报警。本实施例中,监控模块、加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块和安全警报模块均是相互独立的模块,在组装加氢站时,只需将监控模块、加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块和安全警报模块搬运到车体上,并将监控模块、加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块、安全警报模块的壳体与车体的对应位置连接固定,接着通过管道将各模块进行连接,最后通过总线将各模块进行连接即可。虽然,各模块在控制电路上呈闭环状设置,但在车体上的具体排布位置并不是呈环状,因此,各模块的位置不是很好确定。故,本实施例在各模块上安装了报警子单元,当某一模块的第一侧总线或第二侧总线故障时,能够发出声光报警信号,以便工作人员快速找到总线故障位置。例如,当卸气模块与氮气模块之间的总线故障时(其他位置的总线都是正常的情况),则卸气模块的第二侧总线故障,发出声光报警;氮气模块的第一侧总线故障,发出声光报警,则很明显只需要找到卸气模块与氮气模块之间的总线进行维护即可,进而提高控制系统的维护便利度。
39.如图5所示,反馈信号接收判定单元与所述计时单元连接,用于判定所述闭环控制电路的总线为正常或存在故障。具体为,当在预设时间(10秒)内接收到返回的所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号,则判定整个闭环控制电路的总线为正常。当在预设时间(10秒)内接收到第一总线通断反馈信号和/或第二总线通断反馈信号,或在预设时间(10秒)内未接收到任意信号,则判定闭环控制电路存储故障。例如,当增压模块与卸气模块之间的总线故障时,增压模块会产生第一总线通断反馈信号并返送至监控模块的反馈信号接收判定单元;卸气模块会产生第二总线通断反馈信号并返送至监控模块的反馈信号接收判定单元。又例如,监控模块与加注模块之间的总线故障时,加注模块会产生第二总线通断反馈信号并返送至监控模块的反馈信号接收判定单元。又例如,监控模块与加注模块之间以及监控模块与安全警报模块之间的总线故障时,则反馈信号接收判定单元接收不到任意信号。
40.故障位置确定单元与所述反馈信号接收判定单元连接,用于确定所述闭环控制电路的总线故障区域。具体为,当所述反馈信号接收判定单元既收到第一总线通断反馈信号又收到第二总线通断反馈信号时,则确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块之间的区域为总线故障区域。
41.例如,反馈信号接收判定单元接收到了增压模块产生的第一总线通断反馈信号和冷却模块产生的第二总线通断反馈信号,则增压模块与冷却模块之间的区域为总线故障区域。假设可移动加氢站在初始组装阶段,各总线都是连接正常的,在长期使用后,某些总线的连接会松掉,导致总线出现故障,但是因为一旦某一总线松掉会立即对其进行维护使其变为正常,所以通常整个控制一般只有一条或两条总线会同时出现故障。所以在接收到增压模块产生的第一总线通断反馈信号和冷却模块产生的第二总线通断反馈信号时,只需将
维护重点放在增压模块与卸气模块之间的总线以及氮气模块与冷却模块之间的总线即可。
42.又例如,反馈信号接收判定单元接收到了氮气模块产生的第一总线通断反馈信号和冷却模块产生的第二总线通断反馈信号,则氮气模块与冷却模块之间的区域为总线故障区域。则很明显,氮气模块与冷却模块之间的总线出现了故障。
43.当所述反馈信号接收判定单元只收到第一总线通断反馈信号时,则确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域。例如,反馈信号接收判定单元只收到卸气模块产生的第一总线通断反馈信号,则卸气模块与监控模块之间的区域为总线故障区域,且维护重点在监控模块与安全警报模块之间的总线上。
44.当所述反馈信号接收判定单元只收到第二总线通断反馈信号时,则确定产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域。例如,反馈信号接收判定单元只收到冷却模块产生的第二总线通断反馈信号,则冷却模块与监控模块之间的区域为总线故障区域,且维护重点在监控模块与加注模块之间的总线上。
45.当所述反馈信号接收判定单元未接收到任意信号时,则确定全部区域为总线故障区域。当反馈信号接收判定单元既没有收到第一总线通断检验信号和第二总线通断检验信号,也没有收到第一总线通断反馈信号或第二总线通断反馈信号,说明全部区域均为总线故障区域,且较大的可能是因为监控模块与加注模块之间的总线以及监控模块与安全警报模块之间的总线出现了故障。
46.另外,本实时例的控制系统还可以包括与监控模块的控制器无线连接的移动终端,移动终端具有显示屏,显示屏能够显示与图3类似的监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块的闭环连接图,当故障位置确定单元确定出总线故障区域后能够在闭环连接图上进行标红显示,以方便工作人员快速了解总线的故障情况。
47.实施例2:一种基于总线控制的可移动加氢站的控制方法,包括以下步骤l1,将监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块通过总线连接器及总线电性连接以形成一个闭环控制电路。具体如图3所示,将监控模块的第一总线连接的端口一与加注模块的第二总线连接器的端口二连接,将监控模块的第一总线连接的端口二与安全警报模块的第七总线连接器的端口一连接,将加注模块的第二总线连接器的端口一与增压模块的第三总线连接器的端口一连接,将增压模块的第三总线连接器的端口二与卸气模块的第四总线连接器的端口一连接,将卸载模块的第四总线连接器的端口二与氮气模块的第五总线连接器的端口一连接,将氮气模块的第五总线连接器的端口二与冷却模块的第六总线连接器的端口一连接,将冷却模块的第六总线连接器的端口二与安全警报模块的第七总线连接器的端口二连接。
48.l2,信号产生单元产生第一总线通断检验信号(可以是一个时钟信号),并将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送(可以是沿如图3所示的逆时针方向发送,即信号由监控模块—加注模块—增压模块—卸气模块—氮气模块—冷却模块—安全警报模块—监控模块依次发送)。同时产生第二总线通断检验信号(可以是另一个不同的时钟信号),并将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送(可以是如图3所示的顺时针方向,即信号由监控模块—安全警报模块—冷却模块—氮气模块—卸气模块—增压模块—加注模块—监控模块依次发送)。
49.且通过计时单元在所述信号产生单元产生所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号时开始计时。在总线正常的情况下,第一总线通断检验信号(第二总线通断检验信号同理)由监控模块发送,并依次经过加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块、安全警报模块,最后返回监控模块的时间是非常短的,只需几秒钟,因此,本实施例通过计时单元在第一总线通断检验信号发送出去开始进行计时,如果长时间(可以通过控制器设置为10秒)都没有收到任何返回信号,则表示总线出现了故障。
50.l3,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块均通过总线通断判定单元判定对应模块的第一侧总线为正常或故障,以及判定对应模块的第二侧总线为正常或故障;并根据判定结果做出相应反馈操作。所述总线通断判定单元,如图4所示,包括第一信号接收子单元,第二信号接收子单元,计时子单元,信号接收判定子单元,信号转发子单元,第一信号反馈子单元,第二信号反馈子单元和报警子单元。计时子单元与所述信号产生单元无线连接,用于在所述信号产生单元产生所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号时开始计时。如果某一模块两侧的总线是正常的,那么,在信号产生单元产生并发送第一总线通断检验信号及第二总线通断检验信号开始,在一定时间内,该模块就会接收到第一总线通断检验信号及第二总线通断检验信号,如果长时间(可以通过控制器设置为6秒)都没有收到第一总线通断检验信号和/或第二总线通断检验信号,则表示该模块一侧或两侧的总线出现了故障。
51.其中,l3具体包括l31通过第一信号接收子单元接收所述第一总线通断检验信号;同时通过第二信号接收子单元接收所述第二总线通断检验信号。
52.l32通过信号接收判定子单元,当在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常。当在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元有接收到所述第一总线通断检验信号,但所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障。当在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,但所述第二信号接收子单元有接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常。在预设时间(6秒)内所述第一信号接收子单元未接收到所述第一总线通断检验信号,且所述第二信号接收子单元未接收到所述第二总线通断检验信号时,判定对应模块的第一侧总线和第二侧总线均故障。
53.l33通过信号转发子单元,当对应模块的第一侧总线和第二侧总线均正常时,将所述第一总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向(如图3所示的逆时针方向)继续发送,同时将所述第二总线通断检验信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向(如图3所示的顺时针方向)继续发送。
54.l34通过第一信号反馈子单元,当对应模块的第一侧总线正常、第二侧总线故障时,产生第一总线通断反馈信号,并将所述第一总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第二循环方向发送。本实施例可对各个模块设置编号,例如加注模块为01号、增压模块为02号、卸气模块为03号、氮气模块为04号、冷却模块为05号、安全警报模块为06号,则第一总线通断反馈信号可以是模块编码号加上第一总线通断检验信号。且由于模块的第二侧总线故
障,所以需要使第一总线通断反馈信号从原来的路径上返回(即来的时候是沿着闭环控制电路的第一循环方向发送,则回的时候需要沿着闭环控制电路的第二循环方向发送)。
55.l35通过第二信号反馈子单元,当对应模块的第一侧总线故障、第二侧总线正常时,产生第二总线通断反馈信号,并将所述第二总线通断反馈信号沿所述闭环控制电路的第一循环方向发送。本实施例可对各个模块设置编号,例如加注模块为01号、增压模块为02号、卸气模块为03号、氮气模块为04号、冷却模块为05号、安全警报模块为06号,则第二总线通断反馈信号可以是模块编码号加上第二总线通断检验信号。且由于模块的第一侧总线故障,所以需要使第二总线通断反馈信号从原来的路径上返回(即来的时候是沿着闭环控制电路的第二循环方向发送,则回的时候需要沿着闭环控制电路的第一循环方向发送)。
56.l36通过报警子单元,当对应模块的第一侧总线或第二侧总线故障时,发出报警信号。报警子单元与所述信号接收判定子单元连接,当对应模块的第一侧总线或第二侧总线故障时,发出声光报警。本实施例中,监控模块、加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块和安全警报模块均是相互独立的模块,在运输时,只需将监控模块、加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块和安全警报模块搬运到车体上,并将监控模块、加注模块、增压模块、卸气模块、氮气模块、冷却模块、安全警报模块的壳体与车体的对应位置连接固定即可运输。当到达加氢站安装现场后,仅需将上述模块吊装到指定位置,接着通过管道将各模块进行连接,最后通过总线将各模块进行连接即可。各模块间仅需一根总线即可,解决了加氢站所需电缆较多,安装量大的问题,也避免了移动式加氢站地面电缆较多引起的安全隐患。虽然,各模块在控制电路上呈闭环状设置,但在车体上的具体排布位置并不是呈环状,因此,各模块的位置不是很好确定。故,本实施例在各模块上安装了报警子单元,当某一模块的第一侧总线或第二侧总线故障时,能够发出声光报警信号,以便工作人员快速找到总线故障位置。例如,当卸气模块与氮气模块之间的总线故障时(其他位置的总线都是正常的情况),则卸气模块的第二侧总线故障,发出声光报警;氮气模块的第一侧总线故障,发出声光报警,则很明显只需要找到卸气模块与氮气模块之间的总线进行维护即可,进而提高控制系统的维护便利度。
57.l4,反馈信号接收判定单元通过总线通断判定单元做出的反馈操作判定所述闭环控制电路的总线为正常或存在故障。l4具体为,通过反馈信号接收判定单元,当在预设时间(10秒)内接收到返回的所述第一总线通断检验信号和所述第二总线通断检验信号,判定整个闭环控制电路的总线为正常。当在预设时间内接收到第一总线通断反馈信号和/或第二总线通断反馈信号,或在预设时间(10秒)内未接收到任意信号,判定闭环控制电路存储故障。
58.例如,当增压模块与卸气模块之间的总线故障时,增压模块会产生第一总线通断反馈信号并返送至监控模块的反馈信号接收判定单元;卸气模块会产生第二总线通断反馈信号并返送至监控模块的反馈信号接收判定单元。又例如,监控模块与加注模块之间的总线故障时,加注模块会产生第二总线通断反馈信号并返送至监控模块的反馈信号接收判定单元。又例如,监控模块与加注模块之间以及监控模块与安全警报模块之间的总线故障时,则反馈信号接收判定单元接收不到任意信号。
59.l5,故障位置确定单元通过反馈信号接收判定单元对闭环控制电路的总线判定结果确定所述闭环控制电路的总线故障区域。l5具体为,通过故障位置确定单元,当所述反馈
信号接收判定单元既收到第一总线通断反馈信号又收到第二总线通断反馈信号时,确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块之间的区域为总线故障区域。
60.例如,反馈信号接收判定单元接收到了增压模块产生的第一总线通断反馈信号和冷却模块产生的第二总线通断反馈信号,则增压模块与冷却模块之间的区域为总线故障区域。假设可移动加氢站在初始组装阶段,各总线都是连接正常的,在长期使用后,某些总线的连接会松掉,导致总线出现故障,但是因为一旦某一总线松掉会立即对其进行维护使其变为正常,所以通常整个控制一般只有一条或两条总线会同时出现故障。所以在接收到增压模块产生的第一总线通断反馈信号和冷却模块产生的第二总线通断反馈信号时,只需将维护重点放在增压模块与卸气模块之间的总线以及氮气模块与冷却模块之间的总线即可。
61.又例如,反馈信号接收判定单元接收到了氮气模块产生的第一总线通断反馈信号和冷却模块产生的第二总线通断反馈信号,则氮气模块与冷却模块之间的区域为总线故障区域。则很明显,氮气模块与冷却模块之间的总线出现了故障。
62.当所述反馈信号接收判定单元只收到第一总线通断反馈信号时,确定产生所述第一总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域。例如,反馈信号接收判定单元只收到卸气模块产生的第一总线通断反馈信号,则卸气模块与监控模块之间的区域为总线故障区域,且维护重点在监控模块与安全警报模块之间的总线上。
63.当所述反馈信号接收判定单元只收到第二总线通断反馈信号时,确定产生所述第二总线通断反馈信号的对应模块与监控模块之间的区域为总线故障区域。例如,反馈信号接收判定单元只收到冷却模块产生的第二总线通断反馈信号,则冷却模块与监控模块之间的区域为总线故障区域,且维护重点在监控模块与加注模块之间的总线上。
64.当所述反馈信号接收判定单元未接收到任意信号时,确定全部区域为总线故障区域。当反馈信号接收判定单元既没有收到第一总线通断检验信号和第二总线通断检验信号,也没有收到第一总线通断反馈信号或第二总线通断反馈信号,说明全部区域均为总线故障区域,且较大的可能是因为监控模块与加注模块之间的总线以及监控模块与安全警报模块之间的总线出现了故障。
65.另外,本实时例的控制系统还可以包括与监控模块的控制器无线连接的移动终端,移动终端具有显示屏,显示屏能够显示与图3类似的监控模块,加注模块,增压模块,卸气模块,氮气模块,冷却模块和安全警报模块的闭环连接图,当故障位置确定单元确定出总线故障区域后能够在闭环连接图上进行标红显示,以方便工作人员快速了解总线的故障情况。
66.上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。
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