新型港口能源监测平台的制作方法

本实用新型涉及能源监测领域，特别涉及新型港口能源监测平台。

背景技术：

目前，港口行业能源工作最薄弱的环节之一是能源消耗的统计工作。现有技术中很多港口使用的能源为煤和石油等，但是由于煤和石油作为能源时，由于燃烧和能量传递过程中能源浪费较高，所以，已经有越来越多的港口开始使用液化天然气、汽油、水和蒸汽等多种能源的组合，其中天然气作为一种有效利用率较高的能源，其所应用的工作环境和场所较多。现有技术中天然气的能源能耗大多是采用人工检测的方式进行的，但是很多港口的能源供给是采用的统一供应的方式，而天然气的传输管道复杂多样，由人工方式逐一检查会浪费较高的人工成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供新型港口能源监测平台，该能源检测平台可自动实现对港口天然气能源传输过程中的消耗进行监测和汇总，从而减少港口能源监测的人工成本。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

新型港口能源监测平台，包括港口能源检测系统，港口能源检测系统包括：

定点监测单元，设置在天然气消耗位置，用于检测相应位置的天然气的消耗量，并对应输出定点监测信号；

无线发射单元，耦接定点检测单元，用于接收定点监测信号，并在接收到定点监测信号时输出对应的无线发射信号；

无线接收单元，设置在控制室，用于接收无线发射信号，并在接收到无线发射信号时输出无线接收信号；

中央控制单元，设置在控制室，用于接收无线接收信号，并在接收到无线接收信号时输出数据处理信号；

存储单元，设置在控制室，用于接收并存储数据处理信号，同时，对应输出显示信号；

显示单元，耦接存储单元，用于接收显示信号，并显示对应的定点监测信息。

通过采用上述技术方案，定点监测单元的设置可以实现对天然气消耗位置的天然气消耗量进行监测，并实时的发出定点监测信号。无线发射单元和无线接收单元的设置可以实现定点监测单元与中央控制单元之间的无线连接。当中央控制单元通过无线通讯方式接收到定点监测信号时可将定点监测信息存储在存储单元中，方便位于控制室的工作人员对天然气的消耗数据进行总结和处理。显示单元的设置进一步的方便了工作人员直观的观察个位置的天然气的消耗量。整个监测过程实现了自动检测，从而在一定程度上减少了港口能源监测的人工成本。

作为本实用新型的改进，所述定点监测单元包括：

流入检测模块，设置在天然气消耗位置的进气端，用于检测天然气消耗位置进气端的天然气流量，并对应输出流入检测信号；

流出检测模块，设置在天然气消耗位置的出气端，用于检测天然气消耗位置出气端的天然气流量，并对应输出流出检测信号；

差分放大模块，耦接流入检测模块和流出检测模块，用于接收流入检测信号和流出检测信号，并对应输出所述定点监测信号。

通过采用上述技术方案，通过差分放大模块对流入检测模块和流出检测模块的输出值进行差分放大，从而得到与天然气消耗量对应的定点检测信号，从而排除了天然气消耗位置对天然气使用情况的多样化的干扰，便于监测天然气的消耗量。

作为本实用新型的改进，所述流入检测模块和流出检测模块分别包括流入涡街流量计流出涡街流量计。

通过采用上述技术方案，涡街流量计量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。通过采用涡街流量计可以增强天然气流量的监测的准确性。

作为本实用新型的改进，所述定点监测单元还包括串接于差分放大模块与流入检测模块和流出检测模块之间的信号稳压模块。

通过采用上述技术方案，信号稳压模块的设置可实现对涡街流量计输出信号的滤波，使得定点监测单元的输出更加稳定。

作为本实用新型的改进，所述信号稳压模块包括串联设置的滤波单元和反馈输出单元。

通过采用上述技术方案，滤波单元的设置可以实现对涡街流量计输出信号的滤波，同时反馈输出单元的设置可以进一步的稳定定点监测单元的输出。

作为本实用新型的改进，所述滤波单元设置为LC滤波电路，所述LC滤波电路的输出端耦接所述反馈输出单元。

通过采用上述技术方案，LC滤波主要是电感的电阻小,直流损耗小.对交流电的感抗大,滤波效果好，从而在实现对涡街流量计的输出信号进行滤波的同时减少了对涡街流量计的输出信号的消耗。

作为本实用新型的改进，所述LC滤波电路包括并联设置的感性支路和容性支路，感性支路包括串联设置的第一电感和第二电感，容性支路包括串联设置第一电容和第二电容。

通过采用上述技术方案，并联设置的感性支路和容性支路是较为常见的LC滤波电路，电路滤波更稳定，在一定程度上降低了LC滤波电路的设置成本。

作为本实用新型的改进，所述第一电感和第二电感耦接的节点与第一电容和第二电容耦接的节点之间串接有第三电感和第三电容，所述第三电感一端耦接第一电容和第二电容耦接的节点，所述反馈输出单元包括运算放大器，运算放大器的正向输入端耦接LC滤波电路的输出端，运算放大器的输出端耦接第三电感和第三电容耦接的节点。

通过采用上诉技术方案，第三电感和第三电容的设置实现了对运算放大器的反馈输出的滤波，不但实现了对反馈输出单元的设置，同时还可以降低反馈信号对滤波单元的工作的影响，使得信号稳压模块的工作更加的稳定。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：节省监测成本，通过设置能源检测平台，可实现对港口能源的自动监测，从而减少了人工监测港口能源的人工消耗，在一定程度上起到了节省检测成本的作用。

附图说明

图1是港口能源检测系统结构示意图；

图2是定位监测单元电路图；

图3是定点监测单元电路图。

图中，1、天然气消耗位置；2、天然气传输管道；31、定位监测单元；32、定点监测单元；4、无线发射单元；5、无线接收单元；6、中央控制单元；7、存储单元；8、显示单元；9、报警单元；10、移动单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，新型港口能源监测平台，其中，港口设置有若干天然气消耗位置1以及连通相邻天然气消耗位置1的天然气传输管道2。港口能源消耗平台包括港口能源检测系统。

再如1、图2和图3所示，港口能源检测系统包括：

定位监测单元31，设置在连通相邻两个天然气消耗位置1的天然气的传输管道中，包括：

流入检测模块，包括流入涡街流量计S1，设置在天然气传输管道2的末端，用于检测天然气流出相应天然气传输管道2的量，并对应输出流入检测信号。

流出检测模块，包括流出涡街流量计S2，设置在天然气传输管道2的起始端，用于检测天然气流入相应天然气传输管道2的量，并对应输出流出检测信号。

第一差分放大模块，包括差分放大器CF3，耦接流入检测模块和流出检测模块，用于接收流入检测信号和流出检测信号，并对应输出差分放大信号。

其中流入检测模块和流出检测模块分别通过流入信号稳压模块和流出信号稳压模块耦接差分放大器CF3。

流入信号稳压模块包括串联设置的流入滤波单元和流出反馈输出单元。流入滤波单元设置为LC滤波电路， LC滤波电路包括并联设置的感性支路和容性支路，感性支路包括串联设置的电感L1和电感L2，容性支路包括串联设置电容C1和电容C2。电感L1和电感L2耦接的节点与电容C1和电容C2耦接的节点之间串接有电感L3和电容C3。流反馈输出单元包括运算放大器CF1，运算放大器CF1的同向输入端耦接电容C2与电感L2耦接的节点，运算放大器CF1的反向输入端耦接电源负极，运算放大器CF1的输出端耦接电感L3和电容C3耦接的节点并输出一流入稳压滤波信号。电感L1与电容C1耦接的节点用于接收流入涡街流量计S1输出的流出检测信号。

上述差分放大器CF3的同向输入端通过一固定电阻R3耦接运算放大器CF1的输出端，固定电阻R3与差分放大器CF3耦接的节点通过一固定电阻R4耦接差分放大器CF3的输出端。

当流入涡街流量计S1输出流出检测信号时，LC滤波电路和流出反馈输出单元可实现对流出检测信号的稳压和滤波使得流出检测信号转变为更加稳定的。

上述流出信号稳压模块结构与流入信号稳压模块的结构相同，如图2所示，区别在于流出信号稳压模块中的运算放大器CF2的输出端通过串联设置的固定电阻R1和固定电阻R2耦接差分放大器CF3的反向输入端，运算放大器CF2的输出端输出一流出稳压滤波信号。其中，固定电阻R1与固定电阻R2耦接的节点耦接差分放大器CF3的反向输入端。流出信号稳压模块的其余结构再次不再赘述。

当运算放大器CF1输出的流入稳压滤波信号大于运算放大器CF2输出的流出稳压滤波信号时，差分放大器CF3的输出端输出差分放大信号。

定位监测单元31，还包括比较模块，包括比较器D1，比较器D1的正向输入端耦接上述差分放大器CF3的输出端，比较器D1的反向输入端耦接一基准模块。其中，基准模块包括串联设置的固定电阻R5和固定电阻R6，比较器D1的反向输入端用于接收固定电阻R5和固定电阻R6耦接的节点输出的基准信号。当差分放大器CF3输出的差分放大信号大于基准信号时，比较器D1的输出端输出一定位检测信号。

上述港口能源检测系统还包括设置在天然气传输管道2的无线发射单元4以及设置在控制室的无线接收单元5，控制室内还设置有中央控制单元6。其中，无线发射单元4和无线接收单元5通过无线发射信号单向通信，无线接收单元5接收到无线发射信号时输出一无线接收信号，当中央控制单元6接收到无线接收信号时，可输出报警控制信号。此处中烟该控制单元可设置为简单的中央处理器，如51单片机或430单片机等，通过单片机实现上述功能的方式为现有技术中成熟的控制方式，在此不再赘述。

上述控制室中还设置有报警单元9。报警单元9耦接中央控制单元6，用于接收报警控制信号。报警单元9可设置为报警灯和/或蜂鸣器，实现灯/光报警，从而起到提示工作人员的目的。

此外，上述港口能源检测系统还包括定位监测单元31，如图3所示，定位检测单元包括设置在天然气消耗位置1的进气端的流入检测模块以及设置在相应天然气消耗位置1的出气端的流出检测模块，流入检测模块和流出检测模块均通过对应的流入信号稳压模块和流出信号稳压模块耦接第二差分放大模块。

第二差分放大模块包括差分放大器CF4，差分放大器CF4与流入信号稳压模块和流出信号稳压模块连接的方式与上述差分放大器CF3与流入信号稳压模块和流出信号稳压模块连接的方式相同，在此不再赘述。差分放大器CF4的输出端输出对应的定点监测信号，并通过上述无线发射单元4和无线接收单元5耦接中央控制单元6。

再如图1所示，控制室中还设置有存储单元7和显示单元8，存储单元7包括寄存器，耦接上述中央控制单元6，显示单元8包括显示屏，显示屏耦接寄存器。

当定点监测单元32输出定点监测信号时，中央控制单元6可通过无线发射单元4和无线接收单元5接收到定点监测信号并将相应的定点监测信号存储到寄存器中，再由显示器显示寄存器中相应的定点监测信息。显示单元8和存储单元7的设置可实现对天然气消耗位置1进行实时的监测，从而方便工作人员对天然气能源消耗数据进行整理。

进一步的，上述港口能源检测系统还包括与中央控制单元6无线连通的移动单元10。移动单元10可设置为手机或对讲机等无线移动设备，并配备于港口工作人员。当中央控制单元6输出报警控制信号时，移动单元10可通过无线传输的方式接收到报警控制信号，从而提示工作人员天然气传输管路已出现问题。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。