一种基于物联网的远程LNG加气设备监控装置及其方法与流程

一种基于物联网的远程lng加气设备监控装置及其方法
技术领域
1.本发明涉及lng加气设备监控技术领域，具体涉及一种基于物联网的远程lng加气设备监控装置及其方法。


背景技术：

2.lng是液化天然气英文liquefied natural gas的缩写，一般分为四种类型：撬装式加气站，标准式加气站，l-cng加气站，移动式撬装加气站，天然气经净化处理（脱除co2、硫化物、重烃、水等杂质）后，在常压下深冷至-162℃，由气态变成液态，称为液化天然气，液化天然气的体积约为相同质量的天然气体积的1/620，重量约为同体积水的45%左右，lng作为清洁能源，被广泛运用到各个领域中，涉及汽车、船只等领域时，也就需要对涉及汽车、船只进行加气，而加气站设在外面为了保证安全需要对其进行监控。
3.现有的lng加气设备监控只是单一的通过监控摄像头对其进行监控，无法做到全面的监控和管理，不具备对加气站现场加气设备的实时工况进行全面监控的功能，不确定加气设备是否泄漏，以至于不便于公司总部进行远程管控和及时止损。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种基于物联网的远程lng加气设备监控装置及其方法，以解决无法做到全面的监控和管理，不具备对加气站现场加气设备的实时工况进行全面监控的功能，不确定加气设备是否泄漏，以至于不便于公司总部进行远程管控和及时止损的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的远程lng加气设备监控装置及其方法，包括监控中心模块，所述监控中心模块输入端设有控制芯片模块，所述控制芯片模块输入端分别设有压力传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块、光遥感探测仪模块、流量传感器模块和气体传感器模块，所述控制芯片模块输入端连接有监控检测模块，所述控制芯片模块连接端分别设有视频监控模块和录音模块，所述监控中心模块包括数据存储模块、切换控制模块和分析诊断模块，所述监控中心模块连接端设有无线信号接收模块。
6.具体的，控制芯片模块作为主板的一部分，控制芯片组在主板上起着核心作用。控制芯片组一般有两块（称南桥和北桥），用于控制和协调计算机系统各部件的运行，主要控制着内存i/o、总线i/o，集成了硬盘控制器，负责处理中断请求（irq）和直接内存访问（dma），压力传感器模块能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，温度传感器模块能感受温度并转换成可用输出信号的传感器，湿度传感器模块能感受湿度情况并转换成可用输出信号的传感器，光遥感探测仪模块的激光束遥感，又称激光遥感，就是利用激光束对被测目标进行远距离感测，将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度及物体反射特性等信息来识别目标，它体现了特殊的发射、扫描、接受和信号处理技术，气体传感器模块气体传感器是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息的装置。
7.优选的，所述无线信号接收模块包括远程输送模块和远程接收模块，所述无线信号接收模块连接端设有监控显示模块，所述监控显示模块连接端包括图像切换模块和远程指挥模块。
8.具体的，无线信号接收模块可进行远程监控。
9.优选的，所述控制芯片模块连接端分别设有报警模块和电源模块，所述电源模块连接端分别设有电动阀门模块和加气设备电源模块，所述电动阀门模块输入端与控制芯片模块输出端电性连接，所述加气设备电源模块连接端设有电路安全闸模块。
10.具体的，报警模块进行实时报警，电动阀门模块和电路安全闸模块可关闭电源。
11.优选的，所述监控检测模块包括支撑底板，所述支撑底板顶部固定连接有支撑柱，所述支撑柱顶部固定连接有支撑顶板，所述支撑顶板顶部设有可编程plc，所述控制芯片模块设于可编程plc一侧，所述支撑顶板顶部分别固定设有第一电机和第二电机，所述支撑底板顶部固定连接有加气设备本体，所述支撑顶板一侧固定连接有连接架，所述连接架一侧固定连接有监控摄像头，所述支撑顶板底部设有监控机构。
12.具体的，支撑柱具有支撑作用，支撑顶板具有支撑作用。
13.优选的，所述监控机构包括检测支撑环，所述检测支撑环底部开设有第一滑槽，所述第一滑槽内侧设有滑动轮，所述滑动轮与第一滑槽内侧壁相接触，所述滑动轮一侧设有连接柱，所述滑动轮与连接柱通过转轴活动连接，所述连接柱一侧固定连接有支撑板，所述支撑板一侧固定连接有激光遥感探测仪，所述连接柱外部固定套设有支撑环，所述支撑环一侧固定连接有连接块。
14.具体的，激光遥感探测仪可对加气设备本体进行多方位检测。
15.优选的，所述第二电机输出端固定连接有连接杆，所述连接杆贯穿支撑顶板并与支撑顶板通过轴承连接，所述连接杆一端固定连接有方块，所述方块一侧固定有套筒，所述套筒内部设有弹簧，所述套筒一侧设有导杆，所述导杆一端延伸入套筒内部，所述导杆一侧固定连接有连接方块，所述连接方块顶部固定连接有滑块，所述支撑顶板底部开设有第二滑槽，所述滑块延伸入第二滑槽内部，所述连接方块底部固定连接有连接套筒，所述连接套筒套设于连接块外部并与连接块相接触。
16.具体的，套筒、导杆和弹簧可进行伸缩，方便控制激光遥感探测仪移动。
17.优选的，所述支撑柱一侧开设有空槽，所述空槽内部设有丝杆，所述丝杆底端与支撑柱底部侧壁通过轴承连接，所述丝杆顶端分别贯穿支撑柱和支撑顶板并与支撑柱和支撑顶板通过轴承连接，所述第一电机输出端与丝杆固定连接，所述空槽内部两侧壁均固定连接有垫板。
18.具体的，垫板具有支撑作用，丝杆具有传动作用。
19.优选的，所述丝杆外部套设有螺纹块，所述丝杆与螺纹块通过螺纹连接，所述螺纹块与检测支撑环固定连接，所述螺纹块两侧均开设有卡槽，两侧所述卡槽内部两侧壁均通过轴承连接有两个滑轮，所述滑轮与垫板相接触。
20.具体的，螺纹块可带动检测支撑环移动，滑轮减少摩擦力。
21.优选的，所述可编程plc输入端设有a/d转换器，所述控制芯片模块与a/d转换器电性连接，所述可编程plc输出端设有d/a转换器，所述第一电机和第二电机均与d/a转换器电性连接。
22.具体的，通过可编程plc控制第一电机和第二电机启动。
23.一种基于物联网的远程lng加气设备监控装置的使用方法，具体步骤如下：s1、通过压力传感器模块、温度传感器模块、湿度传感器模块、流量传感器模块和气体传感器模块来对加气设备的气体输送压力、加气设备温度、当前环境湿度、气体输送量和气体浓度进行检测，并将检测的所有数据发送给控制芯片模块，同时加气设备旁的视频监控模块和录音模块实时对环境进行监控，并将监控信息也一并发送给控制芯片模块，控制芯片模块将所有的数据汇总并发送给监控中心模块，监控中心模块对得到的数据通过数据存储模块进行存储，通过切换控制模块可切换控制传感器，同时分析诊断模块对数据进行分析诊断；s2、当气体存在泄漏时，压力传感器模块检测到压力减小、同时流量传感器模块检测到流量变快，气体传感器模块检测到浓度降低，此时控制芯片模块会将数据发送给监控检测模块和监控中心模块，同时控制芯片模块发送指令给可编程plc，可编程plc收到指令后会启动第一电机和第二电机，通过启动第一电机来控制检测支撑环的升降，使升降的检测支撑环一侧的激光遥感探测仪对加气设备本体进行单方位的扫描，当但方位扫描完成后，检测支撑环会升到顶部，此时第二电机启动并带动连接杆转动，连接杆转动带动方块转动，使方块带动套筒和导杆转动，导杆带动连接方块转动，连接方块顶部的滑块在第二滑槽内侧滑动，套筒和导杆可伸缩，同时连接套筒带动连接块转动，使连接块带动支撑环和连接柱转动，连接柱带动支撑板和激光遥感探测仪围绕支撑柱的轨迹转动，使激光遥感探测仪到达加气设备本体另一方位，方便对加气设备本体另一方位进行检测，待检测完成后，通过将检测的数据发送给控制芯片模块；s3、当检测到其他确实泄漏后，控制芯片模块启动报警模块，同时控制芯片模块会接管电源模块，电源模块控制电动阀门模块和加气设备电源模块关闭，避免气体持续泄漏，并将检测信息上传给监控中心模块，监控中心模块通过无线信号接收模块进行远程接收，同时通过监控显示模块对现场传感器数据进行监控，以及图像切换模块通过视频监控模块进行现场监控，同时通过远程指挥模块进行远程指挥，将危害减到最小。
24.本发明实施例具有如下优点：1、 能够做到全面的监控和管理，且具备对加气站现场加气设备的实时工况进行全面监控的功能，当确定加气设备泄漏，能快速进行报警并进行远程指挥操作，减少事故发送，方便公司总部进行远程管控和及时止损；2、 连接块带动支撑环和连接柱转动，连接柱带动支撑板和激光遥感探测仪围绕支撑柱的轨迹转动，使激光遥感探测仪到达加气设备本体另一方位，方便对加气设备本体另一方位进行检测，待检测完成后，通过将检测的数据发送给控制芯片模块，利用激光束对被测目标进行远距离感测，将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度及物体反射特性等信息来识别目标，它体现了特殊的发射、扫描、接受和信号处理技术，对加气设备进行检测，加大检测范围。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅
仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
26.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
27.图1为本发明提供的整体系统结构图；图2为本发明提供的控制芯片模块系统结构图；图3为本发明提供的支撑柱立体图；图4为本发明提供的检测支撑环立体图；图5为本发明提供的检测支撑环剖视图；图6为本发明提供的图4中a部结构放大图；图7为本发明提供的图5中b部结构放大图；图8为本发明提供的监控检测模块系统结构图。
28.图中：1监控中心模块、2控制芯片模块、3视频监控模块、4录音模块、5压力传感器模块、6温度传感器模块、7湿度传感器模块、8激光遥感探测仪模块、9流量传感器模块、10气体传感器模块、11数据存储模块、12切换控制模块、13分析诊断模块、14远程输送模块、15远程接收模块、16无线信号接收模块、17监控显示模块、18图像切换模块、19远程指挥模块、20报警模块、21电动阀门模块、22电源模块、23加气设备电源模块、24电路安全闸模块、25第一电机、26可编程plc、27支撑顶板、28检测支撑环、29支撑柱、30空槽、31支撑底板、32加气设备本体、33激光遥感探测仪、34支撑板、35监控摄像头、36连接架、37连接柱、38第二电机、39第一滑槽、40连接块、41支撑环、42丝杆、43螺纹块、44垫板、45第二滑槽、46滑轮、47卡槽、48方块、49弹簧、50套筒、51导杆、52滑块、53连接方块、54连接套筒、55滑动轮、56监控检测模块。
具体实施方式
29.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.参照附图1-8，本发明提供的一种基于物联网的远程lng加气设备监控装置及其方法，包括监控中心模块1，所述监控中心模块1输入端设有控制芯片模块2，所述控制芯片模块2输入端分别设有压力传感器模块5、温度传感器模块6、湿度传感器模块7、光遥感探测仪模块8、流量传感器模块9和气体传感器模块10，所述控制芯片模块2输入端连接有监控检测模块56，所述控制芯片模块2连接端分别设有视频监控模块3和录音模块4，所述监控中心模块1包括数据存储模块11、切换控制模块12和分析诊断模块13，所述监控中心模块1连接端设有无线信号接收模块16，所述无线信号接收模块16包括远程输送模块14和远程接收模块15，所述无线信号接收模块16连接端设有监控显示模块17，所述监控显示模块17连接端包括图像切换模块18和远程指挥模块19，所述控制芯片模块2连接端分别设有报警模块20和
电源模块22，所述电源模块22连接端分别设有电动阀门模块21和加气设备电源模块23，所述电动阀门模块21输入端与控制芯片模块2输出端电性连接，所述加气设备电源模块23连接端设有电路安全闸模块24；其中，为了实现监控的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述监控检测模块56包括支撑底板31，所述支撑底板31顶部固定连接有支撑柱29，所述支撑柱29顶部固定连接有支撑顶板27，所述支撑顶板27顶部设有可编程plc26，所述控制芯片模块2设于可编程plc26一侧，所述支撑顶板27顶部分别固定设有第一电机25和第二电机38，所述支撑底板31顶部固定连接有加气设备本体32，所述支撑顶板27一侧固定连接有连接架36，所述连接架36一侧固定连接有监控摄像头35，所述支撑顶板27底部设有监控机构，监控摄像头35能对环境进行监控，加气设备本体32进行加气操作；其中，为了实现激光遥感探测仪33更换方位的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述监控机构包括检测支撑环28，所述检测支撑环28底部开设有第一滑槽39，所述第一滑槽39内侧设有滑动轮55，所述滑动轮55与第一滑槽39内侧壁相接触，所述滑动轮55一侧设有连接柱37，所述滑动轮55与连接柱37通过转轴活动连接，所述连接柱37一侧固定连接有支撑板34，所述支撑板34一侧固定连接有激光遥感探测仪33，所述连接柱37外部固定套设有支撑环41，所述支撑环41一侧固定连接有连接块40，所述第二电机38输出端固定连接有连接杆，所述连接杆贯穿支撑顶板27并与支撑顶板27通过轴承连接，所述连接杆一端固定连接有方块48，所述方块48一侧固定有套筒50，所述套筒50内部设有弹簧49，所述套筒50一侧设有导杆51，所述导杆51一端延伸入套筒50内部，所述导杆51一侧固定连接有连接方块53，所述连接方块53顶部固定连接有滑块52，所述支撑顶板27底部开设有第二滑槽45，所述滑块52延伸入第二滑槽45内部，所述连接方块53底部固定连接有连接套筒54，所述连接套筒54套设于连接块40外部并与连接块40相接触，启动第二电机38，第二电机38带动连接杆转动，连接杆转动并带动方块48转动，方块48转动并带动套筒50转动，套筒50转动并带动导杆51转动，导杆51转动并带动连接方块53转动，连接方块53转动并带动滑块52转动，使滑块52沿着第二滑槽45的轨迹滑动，同时连接方块53移动并带动连接套筒54移动，连接套筒54移动并带动连接块40移动，连接块40移动并带动支撑环41移动，支撑环41移动并带动连接柱37移动，连接柱37移动并带动滑动轮55移动，使滑动轮55在支撑柱29内侧滑动，同时连接柱37移动带动支撑板34移动，支撑板34移动并带动激光遥感探测仪33移动，使激光遥感探测仪33移动到其他方位，移动九十度后停止转动，在移动过程中套筒50和导杆51会伸缩，避免转动卡死；其中，为了实现检测的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述支撑柱29一侧开设有空槽30，所述空槽30内部设有丝杆42，所述丝杆42底端与支撑柱29底部侧壁通过轴承连接，所述丝杆42顶端分别贯穿支撑柱29和支撑顶板27并与支撑柱29和支撑顶板27通过轴承连接，所述第一电机25输出端与丝杆42固定连接，所述空槽30内部两侧壁均固定连接有垫板44，所述丝杆42外部套设有螺纹块43，所述丝杆42与螺纹块43通过螺纹连接，所述螺纹块43与检测支撑环28固定连接，所述螺纹块43两侧均开设有卡槽47，两侧所述卡槽47内部两侧壁均通过轴承连接有两个滑轮46，所述滑轮46与垫板44相接触，启动第一电机25，第一电机25带动丝杆42转动，丝杆42转动并带动螺纹块43移动，螺纹块43移动并在空槽30内滑动，同时螺纹块43两侧的滑轮46在垫板44上滑动并减少摩擦，同时螺纹块43移动带动检
测支撑环28移动，使检测支撑环28向下移动并对加气设备本体32进行检测，检测完成后检测支撑环28上升到顶部，同时连接块40进入连接套筒54内并使连接块40和连接套筒54重新连接，使激光遥感探测仪33能够进行转动；其中，为了实现自行控制的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述可编程plc26输入端设有a/d转换器，所述控制芯片模块2与a/d转换器电性连接，所述可编程plc26输出端设有d/a转换器，所述第一电机25和第二电机38均与d/a转换器电性连接，当气体泄漏时，控制芯片模块2会将指令信息发送给可编程plc26，通过可编程plc26控制第一电机25和第二电机38启动，使监控检测模块56进行检测。
31.一种基于物联网的远程lng加气设备监控装置的使用方法，具体步骤如下：s1、通过压力传感器模块5、温度传感器模块6、湿度传感器模块7、流量传感器模块9和气体传感器模块10来对加气设备的气体输送压力、加气设备温度、当前环境湿度、气体输送量和气体浓度进行检测，并将检测的所有数据发送给控制芯片模块2，同时加气设备旁的视频监控模块3和录音模块4实时对环境进行监控，并将监控信息也一并发送给控制芯片模块2，控制芯片模块2将所有的数据汇总并发送给监控中心模块1，监控中心模块1对得到的数据通过数据存储模块11进行存储，通过切换控制模块12可切换控制传感器，同时分析诊断模块13对数据进行分析诊断；s2、当气体存在泄漏时，压力传感器模块5检测到压力减小、同时流量传感器模块9检测到流量变快，气体传感器模块10检测到浓度降低，此时控制芯片模块2会将数据发送给监控检测模块56和监控中心模块1，同时控制芯片模块2发送指令给可编程plc26，可编程plc26收到指令后会启动第一电机25和第二电机38，通过启动第一电机25来控制检测支撑环28的升降，使升降的检测支撑环28一侧的激光遥感探测仪33对加气设备本体32进行单方位的扫描，当但方位扫描完成后，检测支撑环28会升到顶部，此时第二电机38启动并带动连接杆转动，连接杆转动带动方块48转动，使方块48带动套筒50和导杆51转动，导杆51带动连接方块53转动，连接方块53顶部的滑块52在第二滑槽45内侧滑动，套筒50和导杆51可伸缩，同时连接套筒54带动连接块40转动，使连接块40带动支撑环41和连接柱37转动，连接柱37带动支撑板34和激光遥感探测仪33围绕支撑柱29的轨迹转动，使激光遥感探测仪33到达加气设备本体32另一方位，方便对加气设备本体32另一方位进行检测，待检测完成后，通过将检测的数据发送给控制芯片模块2；s3、当检测到其他确实泄漏后，控制芯片模块2启动报警模块20，同时控制芯片模块2会接管电源模块22，电源模块22控制电动阀门模块21和加气设备电源模块23关闭，避免气体持续泄漏，并将检测信息上传给监控中心模块1，监控中心模块1通过无线信号接收模块16进行远程接收，同时通过监控显示模块17对现场传感器数据进行监控，以及图像切换模块18通过视频监控模块3进行现场监控，同时通过远程指挥模块19进行远程指挥，将危害减到最小。
32.本发明的使用过程如下：在使用本发明时，当气体泄漏时，控制芯片模块2会将指令信息发送给可编程plc26，通过可编程plc26控制第一电机25和第二电机38启动，使监控检测模块56进行检测，启动第一电机25，第一电机25带动丝杆42转动，丝杆42转动并带动螺纹块43移动，螺纹块43移动并在空槽30内滑动，同时螺纹块43两侧的滑轮46在垫板44上滑动并减少摩擦，同时螺纹块43移动带动检测支撑环28移动，使检测支撑环28向下移动并对
加气设备本体32进行检测，检测完成后检测支撑环28上升到顶部，同时连接块40进入连接套筒54内并使连接块40和连接套筒54重新连接，使激光遥感探测仪33能够进行转动，启动第二电机38，第二电机38带动连接杆转动，连接杆转动并带动方块48转动，方块48转动并带动套筒50转动，套筒50转动并带动导杆51转动，导杆51转动并带动连接方块53转动，连接方块53转动并带动滑块52转动，使滑块52沿着第二滑槽45的轨迹滑动，同时连接方块53移动并带动连接套筒54移动，连接套筒54移动并带动连接块40移动，连接块40移动并带动支撑环41移动，支撑环41移动并带动连接柱37移动，连接柱37移动并带动滑动轮55移动，使滑动轮55在支撑柱29内侧滑动，同时连接柱37移动带动支撑板34移动，支撑板34移动并带动激光遥感探测仪33移动，使激光遥感探测仪33移动到其他方位，移动九十度后停止转动，在移动过程中套筒50和导杆51会伸缩，避免转动卡死。
33.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。