碱液卸车浓度控制系统的制作方法

本实用新型属于危险化学品储运技术领域，具体涉及一种碱液卸车浓度控制系统。

背景技术：

液碱是一种重要的化工基础原料，用途极广，碱液浓度是液碱的一个主要的质量指标。碱液在生产后由碱液槽车运输到客户的厂区，由于液碱在采购时都会对浓度有明确要求，因此在碱液槽车到达目的厂区后需要进行现场验收，每车碱液在卸车时都会先卸到一个缓冲槽中，然后在缓冲槽中取样并检验，检验合格后再将缓冲槽内的碱液抽到碱液槽中，如果碱液不合格会按照合同对生产厂家进行相应的处罚，不合格碱液根据检验结果进行相应处理。卸车的碱液体积计量多是采用在客户厂区设置配有称重系统如地磅秤的碱液卸车工位实现。采用缓冲槽的方法对碱液浓度进行检测由于需要人工取样以及在实验室中检测，因而造成碱液浓度数值获得较慢，进而造成液碱从卸车到结算这个过程缓慢，且在上述过程中有多步骤需要人工取样或计算，中间环节较多容易出错。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足而提供一种快速获得碱液的浓度及流量以实现碱液精准快速卸车的碱液卸车浓度控制系统。

一种碱液卸车浓度控制系统，包括地下碱液槽，还包括设置在每个地下碱液槽碱液进口管道上的流量计、浓度计、卸车气动阀门、设置在碱液卸车工位的IC卡系统以及控制系统；

所述流量计用于采集现场碱液的流量、温度、密度数据；所述浓度计用于采集现场的碱液浓度数据；所述卸车气动阀门用于与汽车本体卸碱阀门密封连接；所述IC卡系统包括IC卡刷卡器；

所述控制系统包括设置在每个碱液卸车工位的单工位刷卡控制一体机、与所有单工位刷卡控制一体机连接的工控机和现场管控服务器；所述单工位刷卡控制一体机用于显示IC卡刷卡信息以及现场人员人机交互；所述工控机用于获取流量计和浓度计采集的碱液数据并依据碱液数据控制卸车气动阀门的开合程度；所述现场管控服务器分别与IC卡刷卡器、单工位刷卡控制一体机和工控机通讯连接，所述现场管控服务器用于接收IC卡刷卡器读取的IC卡信息并将IC卡信息发送至单工位刷卡控制一体机和工控机。

进一步的，所述控制系统还包括云端服务器，所述云端服务器与现场管控服务器通讯连接。

进一步的，还包括用于现场监控及人机交互的碱液卸车控制站，所述碱液卸车控制站分别与现场管控服务器、工控机通讯连接。

进一步的，还包括若干报警装置，所述报警装置分别与工控机、现场管控服务器通讯连接。

进一步的，所述单工位刷卡控制一体机包括触摸屏。

进一步的，所述工控机包括第一主控模块以及分别与所述第一主控模块通讯连接碱液密度监测模块和预警模块。

进一步的，所述现场管控服务器包括第二主控模块以及分别与第二主控模块通讯连接的IC控制模块、流量计量模块、安全连锁模块、阀门状态监测模块、无线通讯模块。

进一步的，还包括用于获取碱液槽车整车重量的称重系统，所述称重系统与所述现场管控服务器通讯连接并将称重数据同步至云端服务器。

本实用新型的工作过程为：

碱液槽车达到卸车现场后，刷IC卡获取卸车信息，卸车信息在触摸屏上显示，卸车信息确认无误后，由司乘人员或现场人员将汽车本体卸碱阀门与卸车气动阀门连接好，现场确认连接密封无误后司乘人员打开汽车本体卸碱阀门，然后司乘人员在触摸屏上确认后卸车气动阀门开启，阀门开启后流量计和浓度计开始记录碱液的流量和碱液浓度并实时进行分析，到达液碱卸车到达预定体积后，卸车气动阀门自动关闭，卸车结束，卸车结束后需要司乘人员关闭汽车本体卸碱阀门后由司乘人员或现场工作人员将汽车本体卸碱阀门与卸车气动阀门连接断开；若在碱液卸车过程中检测到碱液的浓度超出或低于设定范围一定时间后，卸车气动阀门关闭、发出报警并显示相关异常信息；

若需要进行碱液的结算，在碱液槽车到达卸车现场卸车前，使用称重系统采集初始称重数据，在卸车完成后，使用称重系统再次采集最终称重数据，两者之间的差值即为本次卸车的碱液称重重量，在本次卸车完成后现场管理人员可以把流量计的碱液卸车流量数据与碱液称重重量信息进行对比，并将流量信息与碱液称重重量信息上传给云端服务器供碱液销售管理者查看，在现场管理者以及碱液销售管理者对卸车信息确认无误后，才能结算完成整个碱液卸车过程。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，实用新型实现了碱液卸车数据的实时显示，节省了大量从采样到人工实验室化验碱液浓度的时间和人力材料成本，极大的简化了碱液浓度检测环节，同时避免了人工化验误差，防止人工干预，实现碱液卸车无等待，能够实现快速结算，显著提高了结算效率；通过将现场碱液卸车数据传输给云端服务器实现了现场卸车的实时监控和结算确认，避免了现场管理人员以及碱液销售管理人员对碱液结算的结果发生异议。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的卸车控制逻辑图。

图中，地下碱液槽1、地下碱液槽碱液进口管道11、地磅2、流量计3、浓度计4、卸车气动阀门5、IC卡刷卡器6、单工位刷卡控制一体机71、触摸屏711、工控机72、现场管控服务器73、云端服务器74、碱液卸车控制站8、手动阀9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，一种碱液卸车浓度控制系统，包括地下碱液槽1，还包括配套的设置在每个地下碱液槽碱液进口管道11上的流量计3、浓度计4、卸车气动阀门5、设置在碱液卸车工位的IC卡系统以及控制系统；

流量计3用于采集现场碱液的流量、温度、密度数据；浓度计4用于采集现场的碱液浓度数据；卸车气动阀门5用于与汽车本体卸碱阀门密封连接；IC卡系统包括IC卡刷卡器6；

控制系统总框架采用分布式I/O的控制模式，控制系统包括设置在每个碱液卸车工位的单工位刷卡控制一体机71、与所有单工位刷卡控制一体机71连接的工控机72和现场管控服务器73；单工位刷卡控制一体机71为现场管理人员终端，用于显示IC卡刷卡信息以及人机交互；工控机72用于获取流量计3和浓度计4采集的碱液数据并依据碱液数据控制卸车气动阀门5的开合程度；现场管控服务器73分别与IC卡刷卡器6、单工位刷卡控制一体机71和工控机72通讯连接，现场管控服务器73用于接收IC卡刷卡器6读取的IC卡信息并将IC卡信息发送至单工位刷卡控制一体机71和工控机72；其中，流量计3为多变量质量流量仪。

优选的，在地下碱液槽碱液进口管道11流量计3的上游设置有手动阀9。

工控机72采用PLC系统进行控制，用于控制流量计3、浓度计4、卸车气动阀门5等下位机，并通过RS-485通讯方式与上位机和下位机进行通讯。

IC卡刷卡器6起到门禁管理、数据传输、权限管理的作用，IC卡刷卡器6读出车辆进厂信息，比如车号、进厂时间等信息。

碱液卸车浓度控制系统需要由高精度的质量流量计、稳定可靠的阀门、装车过程的合理控制共同作用实现装车的高精度的目的，在每次正常卸车前工控机72打开流量计3进行卸车、监测卸车过程，在本次卸车完后关闭流量计3，优选的，采用型号为TMC7900的质量流量仪，卸车气动阀门5采用型号为Q941FS的流量控制阀，采用型号为CN162-B的浓度计4。

优选的，控制系统还包括云端服务器74，云端服务器74与现场管控服务器73通讯连接，云端服务器74用于碱液销售管理者登录并查看历史或实时的碱液卸车信息，碱液卸车信息包括卸车现场采集的碱液流量、密度、浓度等数据。

优选的，碱液卸车浓度控制系统还包括用于现场监控及人机交互的碱液卸车控制站8，碱液卸车控制站8分别与现场管控服务器73、工控机72通讯连接，碱液卸车控制站8用于现场管理人员对碱液卸车浓度控制系统的工作状态以及碱液卸车的实时情况进行监控。

优选的，碱液卸车浓度控制系统还包括若干报警装置，报警装置分别与工控机72、现场管控服务器73通讯连接，当现场出现设备故障、卸车碱液浓度异常及每次碱液卸车完成后进行声光报警；同时报警装置在非液碱车辆在IC卡刷卡器6上刷卡以试图进入厂区时进行报警。

优选的，单工位刷卡控制一体机71包括触摸屏711，用于实现信息的显示、指令选择和信息输入，显示的信息包括碱液卸车信息、IC卡刷卡器6读出的信息等。

优选的，工控机72直接控制卸车气动阀门5，工控机72包括第一主控模块以及分别与第一主控模块通讯连接碱液密度监测模块和预警模块；碱液密度监测模块用于实时获取采集到的碱液浓度、密度；第一主控模块用于获取IC卡刷卡器6读取的IC卡信息、将实时获取的碱液卸车信息与预设的正常阈值进行比对；预警模块用于在碱液实时流量超出正常阈值时向第一主控模块发出预警信号，第一主控模块在接收到预警信号后控制卸车气动阀门5进行开度的调整以调整碱液的实时流量；第一主控模块包括STM32单片机最小系统。

优选的，现场管控服务器73包括第二主控模块以及分别与第二主控模块通讯连接的IC控制模块、流量计量模块、安全连锁模块、阀门状态监测模块、无线通讯模块；IC控制模块用于依据司乘人员持有的IC卡判断车辆信息，确定司乘人员是否打开卸车气动阀门5的权限；流量计量模块用于液碱卸车的计量、卸车过程中液碱浓度的检测和分析；安全连锁模块用于在碱液浓度过低关闭卸车气动阀门5，并向工控机72、单工位刷卡控制一体机71和碱液卸车控制站8发出报警信号；阀门状态监测模块用于监测各阀门及流量计3的工作状态，并将各阀门以及流量计3的工作状态信息发送至单工位刷卡控制一体机71或碱液卸车控制站8中以供显示；无线通讯模块用于与云端服务器74实现信息交互。

优选的，碱液卸车浓度控制系统还包括用于获取碱液槽车整车重量的称重系统，称重系统包括地磅2，称重系统与现场管控服务器73通讯连接并将称重数据同步至云端服务器74，同时在同步称重数据的同时将IC卡片存储的唯一进厂车辆ID、车号、称重时间、发货单位、物料信息等信息同步至云端服务器，以将称重系统称得的整车重量同步至控制系统以利于碱液结算。

使用称重系统的碱液结算的过程是这样的：在碱液槽车到达卸车现场卸车前，使用称重系统采集碱液槽车整车称重数据，记为初始称重数据，同时司乘人员拿IC卡到液碱卸车位刷卡判断车辆信息是否正确，通过IC卡读取装车信息和云端服务器74网络传输的信息比对无误后，确认司乘人员具有开启卸车气动阀门5的权限，司乘人员将汽车本体卸碱阀门与卸车气动阀门5连接好，在触摸屏711上确认后卸车气动阀门5开启，阀门开启后流量计3和浓度计4开始记录碱液的流量和碱液浓度并实时进行分析，到达液碱卸车到达预定体积后，卸车气动阀门5自动关闭，司乘人员或现场工作人员将汽车本体卸碱阀门与卸车气动阀门5连接断开，卸车结束；在碱液卸车的过程中，碱液卸车浓度控制系统可以把流量计计量和浓度时实监测上传给卸车现场的称重系统，也可以实时同步给云端服务器74，在卸车结束后，再次对碱液槽车进行整车称重，获得最终称重数据，初始称重数据与最终称重数据之间的差值即为本次卸车的碱液称重重量；在本次卸车完成后现场管理人员可以把流量计3计量的碱液卸车流量数据与碱液称重重量信息进行对比，同时流量信息与碱液称重重量信息自动上传给云端服务器供碱液销售管理者查看，在现场管理者以及碱液销售管理者双方对卸车信息确认无误后，才能结算完成整个碱液卸车过程。

本领域普通技术人员参照图1进行各设备间的连接，并参照图2控制逻辑图进行简单编程即可实现本实用新型。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。