车用lng气瓶远程监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车用LNG气瓶远程监控系统，包括多个车载现场装置和一个主站；车载现场装置包括：车载LNG气瓶，测量设备，变送器；所述变送器包括连接测量设备的接口板卡，对测量信号进行转换预处理的转换单元，对转换的信号进行信号分析输出并获得警示信号的处理单元，以及连接处理单元并将其信号进行无线发送的GPRS网络传输单元；所述主站包括网络连接设备，与车载现场装置通信的主机，实时数据库服务器和历史数据库服务器；所述主机包括可分辨各现场装置并处理测量信息的控制显示模块。本发明能够对移动车用LNG气瓶的运行状态进行集中监控，提高气瓶的安全性。
【专利说明】车用[呢气瓶远程监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及对用于车辆发送机燃料供给的车用气瓶的测量数据的监控技术，特别涉及的是一种对车用气瓶现场进行远程监控的系统。
【背景技术】
[0002]液化天然气燃料成本低，其中主要成分为甲烷，燃烧后有害成分较少，在大型重型车中作为发动机的燃料使用已较为广泛。气瓶内装着低温压缩的天然气，其液位、压力及温度等的监测对于气瓶的安全使用来说是不可或缺的，与此相关的测量设备可以通过有线传输方式将测量信号传输至驾驶舱内供驾驶员监控，然而仅由驾驶员监控车辆内的气瓶，对于车载方式的气瓶信息掌握的全面度不够，而且驾驶员缺乏对测量技术的了解，对测量数据容易误解以致操作失误，在危险预警阶段错过挽救时机，若对车载气瓶的测量设备进行集中监控，则可避免以上情况，对于某测量数据的监控还可对气瓶相应测量设备性能进行评估，对于气瓶的控制也可更智能化，但是目前缺少对车载气瓶的测量设备的集中监控技术。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种车用气瓶远程监控系统，能够对移动车用气瓶的运行状态进行集中监控，提高气瓶的安全性。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用技术方案:一种车用气瓶远程监控系统，包括多个车载现场装置和一个主站；车载现场装置包括:车载气瓶，至少一个测量所述气瓶相关物理状态的测量设备，集成处理所述测量设备的测量信号的变送器；所述变送器包括连接测量设备的接口板卡，对测量信号进行转换预处理的转换单元，对转换的信号进行信号分析输出并获得警示信号的处理单元，以及连接处理单元并将其信号进行无线发送的⑶旧网络传输单元；所述主站包括网络连接设备，通过所述网络连接设备与车载现场装置通信的主机，实时数据库服务器和历史数据库服务器；所述主机包括可分辨各现场装置并处理测量信息的控制显示模块；所述实时数据库服务器保存最新的测量信息，并将数据关联为控制显示模块可调取或替换；所述历史数据库服务器保存历史的测量信息，并将数据关联为控制显示模块可调取或替换或删除或增加。
[0005]根据本发明的一个实施例，所述变送器还包括将处理单元输出的分析信号及警示信号传输至驾驶舱内的…顯?别总线接口。
[0006]根据本发明的一个实施例，所述测量设备包括以下的一种或几种:压力传感器，液位计，倾角传感器，温度传感器。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述变送器对信号的分析包括以下的一种或几种:
[0008]压力信号处理，变送器内预设分段连续压力子集的分级参比压力集合，将实测压力与各子集的端值比较，若实测压力落入分级参比压力集合中的一级，变送器将实测压力和级别传送给远端主站，若实测压力落在分级参比压力集合之外，变送器将实测压力和压力警示信号传送给远端主站和驾驶舱的显示屏；
[0009]液位信号处理，变送器内预设低液位警告值，将实测液位与低液位警告值比较，若低于该警告值，变送器传输实测液位及液位警示信号给远端主站和驾驶舱的显示屏，否则传输实测液位给远端主站和驾驶舱的显示屏；
[0010]倾角信号处理，变送器内预设倾角警告值，所述倾角警告值可调，将实测倾角与倾角警告值比较，若高于该警告值，变送器传输实测倾角及倾角警示信号给远端主站和驾驶舱的显示屏；
[0011]温度信号处理，变送器内预设高温警告值，将实测温度与高温警告值比较，若高于该警告值，变送器传输实测温度及高温警示信号给远端主站和驾驶舱的显示屏，否则传输实测温度给远端主站和驾驶舱的显示屏。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述⑶旧网络传输单元由驾驶舱内控制开启，开启并确定其正常入网后，实时或分时传输处理单元的信号。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述变送器还包括用于对车载现场装置进行定位的定位单元，所述网络传输单元传输测量信号经分析后的信号和警示信号的同时还传输车载现场装置的位置信息。
[0014]根据本发明的一个实施例，实时数据库服务器和历史数据库服务器内存储的数据格式一致，数据格式为编号、识别号、出厂日期、压力、温度、地理位置。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述主机接收到车载现场装置的信息后，控制显示模块将实时数据库服务器中的数据记录增加到历史数据库服务器中，并将实时数据库服务器的数据记录替换为接收的信息。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述控制显示模块定时将历史数据库服务器中过期的数据记录删除。
[0017]根据本发明的一个实施例，主机的控制显示模块响应车载现场装置的信息反馈给车载现场装置阀门控制信息。
[0018]采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有如下突出优点:本发明将测量移动车辆气瓶的测量设备所得的测量信号送入一个变送器中集中转换处理，简化系统结构，变送器的信号由⑶旧网络传输单元进行无线传输，使得信息传输不受车辆位置移动的限制，通过远端主站的集中监控，对现场数据的实时还原、历史分析，可以监测到车用气瓶的异常动态，弥补仅由驾驶员监控的不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明实施例的一种车用气瓶远程监控系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0021]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施以及具体附图的限制。
[0022]图1示出了本发明的一种车用气瓶远程监控系统，包括多个车载现场装置(图上用八，8，……~表示多个车载现场装置，其中一个用1标识)，以及一个主站2。
[0023]具体的，车载现场装置1包括:车载气瓶11，至少一个测量所述气瓶11相关物理状态的测量设备12，集成处理所述测量设备12的测量信号的变送器13 ；所述变送器13包括连接测量设备的接口板卡，对测量信号进行转换预处理的转换单元131，对转换的信号进行信号分析输出并获得警示信号的处理单元132，以及连接处理单元132并将其信号进行无线发送的？￡10^61: 1^8(110 361^1(36，通用分组无线业务)网络传输单元133，通过变送器13的集成处理，可以简化现有的各测量设备12单独变送输出后传输的繁琐，并使装置结构紧凑。网络是利用现有的网络实现无线数据传输业务的网络，具有随时随地(在移动网络遍及处)可接入网的便利性，通过使用网络，可以方便的实现与主站间的无线通信，使得移动车辆入网的地域不受局限，可以对移动车辆在任意位置予以监控，避免危险情况在隐蔽之地发生而无人处理的境况。
[0024]所述主站2包括网络连接设备21，通过所述网络连接设备21与车载现场装置1通信的主机22，实时数据库服务器23和历史数据库服务器24 ；所述主机22包括可分辨各现场装置并处理测量信息的控制显示模块221 ；所述实时数据库服务器23保存最新的测量信息，并将数据关联为控制显示模块221可调取或替换；所述历史数据库服务器24保存历史的测量信息，并将数据关联为控制显示模块221可调取或替换或删除或增加。
[0025]图1中，测量设备12包括压力传感器，液位计，倾角传感器，温度传感器，但并不限于此，例如还可以包括测量气瓶内真空度的真空传感器，感应气瓶是否泄漏的泄漏感应传感器等，可以理解，图1中所示的测量设备也可仅选择其中的一种或几种、一个或多个，压力传感器可以是测量气瓶11内压力传感器，也可以是测量气瓶11上输液管道的压力，或者两者兼是，液位计竖直立于气瓶11内测量液位高度值，其数据显示部分可以直接连接于测量部之上，或者将数据传输至驾驶舱内显示屏中，倾角传感器安置于气瓶11外并与气瓶固定连接，例如可以为测量X，V两轴倾角的倾角传感器，可以获知互相垂直的两个方向的倾斜角度，温度传感器用来测量贴近气瓶的环境温度。所述的相关物理状态即，压力传感器的实测压力，液位计的实测液位，倾角传感器的实测倾角，温度传感器的实测温度，等等。
[0026]在一个实施例中，所述变送器13还包括将处理单元132输出的分析信号及警示信号传输至驾驶舱内的一种架构在控制局域网路上的高层通讯协定)总线接口(图上未示出)，其在车辆系统中为通用接口，无需扩展便可直接接入使用，节约了成本。
[0027]对应于图1中的各测量设备12，对于各个物理状态信号的需求不同，因而对其数据的获得及处理也不同，所述变送器13对信号的分析包括以下的一种或几种:
[0028]压力信号处理，变送器13内预设分段连续压力子集的分级参比压力集合，将实测压力与各子集的端值比较，若实测压力落入分级参比压力集合中的一级，变送器13将实测压力和级别传送给远端主站2，若实测压力落在分级参比压力集合之外，变送器13将实测压力和压力警示信号传送给远端主站2和驾驶舱(图上未示出)的显示屏；
[0029]液位信号处理，变送器13内预设低液位警告值，将实测液位与低液位警告值比较，若低于该警告值，变送器13传输实测液位及液位警示信号给远端主站2和驾驶舱的显示屏，否则传输实测液位给远端主站2和驾驶舱的显示屏；
[0030]倾角信号处理，变送器13内预设倾角警告值，所述倾角警告值可调，将实测倾角与倾角警告值比较，若高于该警告值，变送器13传输实测倾角及倾角警示信号给远端主站2和驾驶舱的显示屏；
[0031]以及温度信号处理，变送器13内预设高温警告值，将实测温度与高温警告值比较，若高于该警告值，变送器13传输实测温度及高温警示信号给远端主站2和驾驶舱的显示屏，否则传输实测温度给远端主站2和驾驶舱的显示屏。
[0032]分级参比压力集合例如将范围为0?2.501？^的压力值分割成多个连续子集，并且以等级排列，最高压力的等级最高，当实测压力接近该等级时表明压力逐渐升高，若超过该等级的值的范围，则压力已出现异常，对压力分级监控可以提前准备处理措施。
[0033]由于液位信息是最常受到关注的信息，因而液位信息发送最为频繁，并且驾驶舱内也要实时显示，并且在低液位的时候需进行提示以及时补充；倾角信号仅在发生倾斜时才需要被关注，因而仅发送警告值；温度信号与倾角信号类似，然而升温有一个阶段过程，对于温度的设定更佳的也是同压力信号一样的处理方法，本实施例仅对高温做出警告的方式进行描述。
[0034]在一个实施例中，所述⑶旧网络传输单元133由驾驶舱内控制开启，例如设按键控制网络传输单元133的供电端进行启闭控制，当然，也可以随车辆上电而进行开启，在网络传输单元133开启并确定其正常入网后，实时或分时传输处理单元132的信号。
[0035]为了精确地对气瓶11进行定位，所述变送器13还包括用于对车载现场装置1进行定位的⑶3定位单元134，所述网络传输单元134传输测量信号经分析后的信号和警示信号的同时还传输车载现场装置1的位置信息。
[0036]为了数据存储与处理的便捷性，实时数据库服务器23和历史数据库服务器24内存储的数据格式一致，数据格式为编号、识别号、出厂日期、压力、温度、地理位置，当然，压力和温度后还可以扩展更多物理状态的数据段，识别号是各车载现场装置自身在网络中的识别符，主站对其进行识别。
[0037]实时数据库服务器23的(数据库)关联关系为控制显示模块221可调取或替换，历史数据库服务器24的关联关系为控制显示模块221可调取或替换或删除或增加，目的在于，在主机22接收到车载现场装置1的信息后，控制显示模块221可以将实时数据库服务器23中的数据记录增加到历史数据库服务器24中，并将实时数据库服务器23的数据记录替换为接收的信息，使得实时数据库中所保存的信息是车载现场装置1最新发过来的信息，历史数据库中保存的是过去接收的车载现场装置1测量信息。此外，所述控制显示模块定时将历史数据库服务器23中过期的数据记录删除，所定时的时间以及过期的判定均由人工设定，历史数据可用作数据分析，将各物理状态的变化趋势作为测量设备12测量时的参考。
[0038]进一步的，主机22的控制显示模块221响应车载现场装置1的信息反馈给车载现场装置1阀门控制信息，主机22获得测量数据及警示信息后可分析得出控制气瓶11的阀门的启闭状态，因而最为反馈信号传输给车载现场装置1可以控制的更及时准确。
[0039]本发明将测量移动车辆气瓶的测量设备所得的测量信号送入一个变送器中集中转换处理，简化系统结构，变送器的信号由⑶旧网络传输单元进行无线传输，使得信息传输不受车辆位置移动的限制，通过远端主站的集中监控，对现场数据的实时还原、历史分析，可以监测到车用气瓶的异常动态，弥补仅由驾驶员监控的不足。
[0040]本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，包括多个车载现场装置和一个主站；车载现场装置包括:车载LNG气瓶，至少一个测量所述气瓶相关物理状态的测量设备，集成处理所述测量设备的测量信号的变送器；所述变送器包括连接测量设备的接口板卡，对测量信号进行转换预处理的转换单元，对转换的信号进行信号分析输出并获得警示信号的处理单元，以及连接处理单元并将其信号进行无线发送的GPRS网络传输单元；所述主站包括网络连接设备，通过所述网络连接设备与车载现场装置通信的主机，实时数据库服务器和历史数据库服务器；所述主机包括可分辨各现场装置并处理测量信息的控制显示模块；所述实时数据库服务器保存最新的测量信息，并将数据关联为控制显示模块可调取或替换；所述历史数据库服务器保存历史的测量信息，并将数据关联为控制显示模块可调取或替换或删除或增加。
2.如权利要求1所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，所述变送器还包括将处理单元输出的分析信号及警示信号传输至驾驶舱内的CANOPEN总线接口。
3.如权利要求1所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，所述测量设备包括以下的一种或几种:压力传感器，液位计，倾角传感器，温度传感器。
4.如权利要求1所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，所述变送器对信号的分析包括以下的一种或几种: 压力信号处理，变送器内预设分段连续压力子集的分级参比压力集合，将实测压力与各子集的端值比较，若实测压力落入分级参比压力集合中的一级，变送器将实测压力和级别传送给远端主站，若实测压力落在分级参比压力集合之外，变送器将实测压力和压力警示信号传送给远端主站和驾驶舱的显示屏； 液位信号处理，变送器内预设低液位警告值，将实测液位与低液位警告值比较，若低于该警告值，变送器传输实测液位及液位警示信号给远端主站和驾驶舱的显示屏，否则传输实测液位给远端主站和驾驶舱的显示屏； 倾角信号处理，变送器内预设倾角警告值，所述倾角警告值可调，将实测倾角与倾角警告值比较，若高于该警告值，变送器传输实测倾角及倾角警示信号给远端主站和驾驶舱的显不屏; 温度信号处理，变送器内预设高温警告值，将实测温度与高温警告值比较，若高于该警告值，变送器传输实测温度及高温警示信号给远端主站和驾驶舱的显示屏，否则传输实测温度给远端主站和驾驶舱的显示屏。
5.如权利要求1所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，所述GPRS网络传输单元由驾驶舱内控制开启，开启并确定其正常入网后，实时或分时传输处理单元的信号。
6.如权利要求1所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，所述变送器还包括用于对车载现场装置进行定位的GPS定位单元，所述GPRS网络传输单元传输测量信号经分析后的信号和警示信号的同时还传输车载现场装置的位置信息。
7.如权利要求6所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，实时数据库服务器和历史数据库服务器内存储的数据格式一致，数据格式为编号、识别号、出厂日期、压力、温度、地理位置。
8.如权利要求1所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，所述主机接收到车载现场装置的信息后，控制显示模块将实时数据库服务器中的数据记录增加到历史数据库服务器中，并将实时数据库服务器的数据记录替换为接收的信息。
9.如权利要求8所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，所述控制显示模块定时将历史数据库服务器中过期的数据记录删除。
10.如权利要求1所述的车用LNG气瓶远程监控系统，其特征在于，主机的控制显示模块响应车载现场装置的信息反馈给车载现场装置阀门控制信息。
【文档编号】F17C13/02GK104500974SQ201410723176
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】张伟, 张磊 申请人:上海雷尼威尔技术有限公司