液化天然气站监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种液化天然气站监控系统，包括一LNG主站、一用于获取LNG主站检测数据的上位机、多个LNG子站、以及用于获取对应各LNG子站检测数据的多个终端机，上位机与所述终端机通过总线连接，上位机包括总线调度模块，所述总线调度模块根据终端机优先级输出总线控制信号控制上位机与对应终端机的通信，上位机根据接收的终端机内的检测数据判断LNG子站是否异常，上位机还包括报警模块，上位机确定异常后通过报警模块报警，上位机控制所述总线调度模块在报警模块报警后将异常对应的终端机当前的优先级替换为最低优先级。该系统可及时获取多个液化天然气站的检测数据，并能够对各液化天然气站的检测数据进行集中监控。
【专利说明】液化天然气站监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及集中监控LNG加液站、LNG变电站等LNG应用站点的测量结果以及仪表运行状态的领域，尤其涉及一种液化天然气站监控系统。
【背景技术】
[0002]液化天然气燃料成本低，成分中大部分为甲烷，燃烧后有害成分较少，已广泛应用于运输、电能转换等行业，例如，LNG加液站加注车辆储罐以LNG作为发动机的燃料，又如，LNG变电站将夜间电能转化为LNG冷能存储而后冷能重新得以利用，等等，类似LNG加液站、LNG变电站等运用LNG的站点上有多种测量仪表对LNG储罐进行测量，然而目前没有一种很好的监控系统能够对多个站点的测量数据以及测量仪表的运作状态同时进行集中监控，并且如何及时、快速地在同一监控平台中获知这些测量数据、仪表运作状态以便及时处理是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种液化天然气站监控系统，该系统可及时获取多个液化天然气站的检测数据，并能够对各液化天然气站的检测数据进行集中监控。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用技术方案:一种液化天然气站监控系统，包括一LNG主站、一用于获取LNG主站检测数据的上位机、多个LNG子站、以及用于获取对应各LNG子站检测数据的多个终端机，上位机与所述终端机通过总线连接，上位机包括总线调度模块，所述总线调度模块根据终端机优先级输出总线控制信号控制上位机与对应终端机的通信，上位机根据接收的终端机内的检测数据判断LNG子站是否异常，上位机还包括报警模块，上位机确定异常后通过报警模块报警，上位机控制所述总线调度模块在报警模块报警后将异常对应的终端机当前的优先级替换为最低优先级。
[0005]优选的，所述总线调度模块配置总线优先级表，终端机的优先级信息存储在所述总线优先级表内，终端机优先级初始化的设定根据对应LNG子站与LNG主站间距由近至远而优先级降低，终端机优先级的更新是在所述异常发生后优先级降至最低。
[0006]优选的，所述上位机还包括接收所述终端机检测数据及发送所述总线控制信号的数据收发模块，存储所述检测数据的内存，以及将检测数据从数据收发模块传输至内存的DMA模块，上位机的处理器通过Cache连接内存调取所述检测数据。
[0007]优选的，所述报警模块包括动作报警模块，所述上位机根据接收的检测数据确定LNG子站的测量结果异常时，所述动作报警模块进行声和/或光报警。
[0008]优选的，所述的测量结果由以下一种或若干种仪表所测得:流量计、温度计、压力计、液位计。
[0009]优选的，所述报警模块还包括设备报警模块，所述上位机根据接收的检测数据确定LNG子站的仪表出现故障时，所述设备报警模块进行声和/或光报警。
[0010]优选的，所述上位机和终端机之间通过Modbus协议通信。
[0011]优选的，所述上位机还连接实时数据库服务器，上位机将接收的所述检测数据及其对应的终端机信息、异常信息实时传输至所述实时数据库服务器存储。
[0012]优选的，所述上位机还连接历史数据库服务器，上位机定期读取实时数据库服务器内存储的信息并将其传输至所述历史数据库服务器存储，传输结束时更新所述实时数据库服务器使其已传输信息的标记位设为失效，上位机将新获取的检测数据及其对应的终端机信息、异常信息存储至所述实时数据库服务器并更新相应标记位为有效。
[0013]优选的，所述上位机还包括显示模块，上位机获取所述实时数据库服务器和/或历史数据库服务器的信息进行显示。
[0014]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:本发明在上位机中配置总线调度模块，根据终端机优先级高低抢占总线决定各终端机与上位机的通信次序，上位机可以根据与其通信的终端机内的检测数据检知LNG子站的异常而进行报警，同时改变终端机的优先级，上位机控制总线调度模块将异常对应的终端机当前的优先级替换为最低优先级，由于已经确定异常的终端机(LNG子站)接连出现异常的可能性较小，将其与上位机通信的顺序排至最后，可保证后面出现异常的终端机得到及时的处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明实施例的一种液化天然气站监控系统的结构示意图；
[0016]图2为本发明实施例的上位机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]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。
[0018]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。
[0019]图1示出了本发明实施例的一种液化天然气站监控系统的结构示意图，包括一LNG主站C、一用于获取LNG主站检测数据的上位机M、多个LNG子站、以及用于获取对应各LNG子站检测数据的多个终端机，上位机M与所述终端机通过总线Bus连接。LNG主站C和各LNG子站上均设有多种仪表，例如流量计、温度计、压力计、液位计等(图中未示出)，用于测量LNG的流量、温度、压力、液位等数据，上位机M和各终端机分别获取这些测量数据。所述的检测数据包括仪表的测量数据，以及仪表的运作状态(故障与否)。
[0020]本实施例中，上位机M包括总线调度模块Ml，所述总线调度模块Ml根据终端机优先级输出总线控制信号控制上位机M与对应终端机的通信，上位机M根据接收的终端机内的检测数据判断LNG子站是否异常，上位机还包括报警模块M2，上位机M确定异常后通过报警模块M2报警，上位机M控制所述总线调度模块Ml将异常对应的终端机当前的优先级替换为最低优先级。
[0021]图1的液化天然气站监控系统中，LNG子站包括:LNG子站一 Al、LNG子站二 A2、LNG子站三A3……LNG子站NA4，相对应的，终端机包括:终端机一 B1、终端机二 B2、终端机三B3……终端机NB4，N为大于3的正整数。LNG主站C及每个LNG子站的流量计、温度计、压力计、液位计等仪表测得LNG主站C及各LNG子站中LNG的相应数据，并传输至对应的上位机M及各终端机，上位机M及各终端机还可获得对应各仪表的运作状态。各终端机通过总线将检测数据(包括测量数据和/或仪表的运作状态)传输至上位机M。
[0022]在本实施例中，所述总线调度模块Ml配置有总线优先级表(图上未示出)，终端机的优先级信息存储在所述总线优先级表内，终端机依据相应优先级高低而先后与上位机M通过总线Bus通信，优先级高的终端机首先获得总线Bus授权以与上位机M通信，终端机优先级根据对应LNG子站与LNG主站C间距进行初始化，间距由近至远的终端机优先级依次降低，终端机优先级在所述报警模块M2报警后进行更新，刚发生异常后的终端机优先级级别降至最低优先级，在所有终端机队列的最后一位获得总线授权与上位机进行下一次的通信。示例性的，图1中，终端机一 B1、终端机二 B2、终端机三B3……终端机NB4的初始化优先级分别为第一、二、三……N，首次总线Bus授权次序(终端机与上位机通信次序)为终端机一 B1、终端机二 B2、终端机三B3......终端机NB4，若此次上位机M检测数据显示终端机二 B2出现异常，则下一次总线Bus授权次序为终端机一B1、终端机三B3……终端机NB4、终端机二 B2。需要说明的是，所述的异常包括测量数据的结果异常以及仪表的运作异常。
[0023]至此可以理解，各终端机的检测数据可根据优先级高低依次获得处理，在上位机M处及时检知异常，并且，容易理解的，刚发生异常的LNG子站(可获得人工或自动及时处理)在后面接连发生异常可能性较低，因而将对应终端机的优先级级别降至最低，有利于其他终端机的检测数据得到更优先的处理，从而更快的检知其余各LNG子站的异常。
[0024]参看图2，所述上位机M还包括接收所述终端机检测数据及发送所述总线控制信号的数据收发模块M3，存储所述检测数据的内存M5，以及将检测数据从数据收发模块M3传输至内存的DMA (Direct Memory Access，直接内存存取)模块M4，上位机的处理器MC通过Cache (高速缓冲存储器)M6连接内存M5调取所述检测数据。上位机M的数据收发模块M3接收到检测数据后,通过DMA模块M4直接将数据传输至内存M5中存储，而不直接占用处理器MC进行传输，可以保证处理器MC的运作效率，以及数据传输至内存M5的速率。CacheM6中从内存M4中获取并缓存即将要送至处理器MC处理的数据，处理器MC通过CacheM6获取所述检测数据，进一步保证了检测数据被处理的及时性。
[0025]图2中，上位机M的处理器MC控制总线调度模块Ml发送总线控制信号至数据收发模块M3，从而控制相对应的终端机与上位机M进行数据通信。
[0026]上位机M根据接收的终端机内的检测数据判断LNG子站是否异常，上位机M确定异常后通过报警模块报警，优选的，所述报警模块包括动作报警模块M21，所述上位机M根据接收的检测数据确定LNG子站的测量结果异常时，处理器MC控制动作报警模块M21报警，所述动作报警模块M21进行声和/或光报警。优选的，所述的测量结果由以下一种或若干种仪表所测得:流量计、温度计、压力计、液位计。优选的，所述报警模块还包括设备报警模块M22，所述上位机M根据接收的检测数据确定LNG子站的仪表出现故障时，处理器M控制设备报警模块M22报警，所述设备报警模块M22进行声和/或光报警。
[0027]可选的，所述上位机M和终端机之间通过Modbus协议(一种通用主从通讯协议)通信。
[0028]在本实施例中，所述上位机M还连接实时数据库服务器(图上未示出)，上位机M将接收的所述检测数据及其对应的终端机信息、异常信息实时传输至所述实时数据库服务器存储。上位机M可从实时数据库服务器中获取所述检测数据及其对应的终端机信息、异常信息，实时数据库服务器的实时数据库中每条记录设有一标记位，当有数据进入时，标记位设为有效，数据可进行更新。
[0029]在本实施例中，所述上位机M还连接历史数据库服务器(图上未示出)，上位机M定期读取实时数据库服务器内存储的信息并将其传输至所述历史数据库服务器存储，传输结束时更新所述实时数据库服务器使其已传输至历史数据库服务器的信息的相应标记位设为失效，上位机M可在与下一终端机通信中获取新的检测数据，重新获取的检测数据及其对应的终端机信息、异常信息更新存入实时数据库服务器内并将相应标记位设为有效。
[0030]在本实施例中，所述上位机M还包括显示模块M7，处理器MC控制显示模块M7的显示，上位机M可获取所述实时数据库服务器和/或历史数据库服务器内存储的信息在显示模块M7上进行显示。
[0031]将检测数据在上位机M连接的实时数据库服务器、历史数据库服务器进行存储，实时数据存储在实时数据库服务器，历史数据存储在历史数据库服务器中，可以将检测数据在显示模块M7进行显示，不仅有利于操作人员对实时数据的分析，更有利于操作人员利用历史数据还原分析，并借助历史数据的经验值分析对实时数据进行处理，并及时进行异常处理、运行维护。
[0032]综上，本发明在上位机中配置总线调度模块，根据终端机优先级高低抢占总线决定各终端机与上位机的通信次序，上位机可以根据与其通信的终端机内的检测数据检知LNG子站的异常而进行报警，同时改变终端机的优先级，上位机控制总线调度模块将异常对应的终端机当前的优先级替换为最低优先级，由于已经确定异常的终端机(LNG子站)接连出现异常的可能性较小，将其与上位机通信的顺序排至最后，可保证后面出现异常的终端机得到及时的处理。
[0033]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】
1.一种液化天然气站监控系统，其特征在于，包括一 LNG主站、一用于获取LNG主站检测数据的上位机、多个LNG子站、以及用于获取对应各LNG子站检测数据的多个终端机，上位机与所述终端机通过总线连接，上位机包括总线调度模块，所述总线调度模块根据终端机优先级输出总线控制信号控制上位机与对应终端机的通信，上位机根据接收的终端机内的检测数据判断LNG子站是否异常，上位机还包括报警模块，上位机确定异常后通过报警模块报警，上位机控制所述总线调度模块在报警模块报警后将异常对应的终端机当前的优先级替换为最低优先级。
2.如权利要求1所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述总线调度模块配置总线优先级表，终端机的优先级信息存储在所述总线优先级表内，终端机优先级初始化的设定根据对应LNG子站与LNG主站间距由近至远而优先级降低，终端机优先级的更新是在所述异常发生后优先级降至最低。
3.如权利要求1所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述上位机还包括接收所述终端机检测数据及发送所述总线控制信号的数据收发模块，存储所述检测数据的内存，以及将检测数据从数据收发模块传输至内存的DMA模块，上位机的处理器通过Cache连接内存调取所述检测数据。
4.如权利要求1所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述报警模块包括动作报警模块，所述上位机根据接收的检测数据确定LNG子站的测量结果异常时，所述动作报警模块进行声和/或光报警。
5.如权利要求4所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述的测量结果由以下一种或若干种仪表所测得:流量计、温度计、压力计、液位计。
6.如权利要求4所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述报警模块还包括设备报警模块，所述上位机根据接收的检测数据确定LNG子站的仪表出现故障时，所述设备报警模块进行声和/或光报警。
7.如权利要求1所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述上位机和终端机之间通过Modbus协议通信。
8.如权利要求1所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述上位机还连接实时数据库服务器，上位机将接收的所述检测数据及其对应的终端机信息、异常信息实时传输至所述实时数据库服务器存储。
9.如权利要求8所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述上位机还连接历史数据库服务器，上位机定期读取实时数据库服务器内存储的信息并将其传输至所述历史数据库服务器存储，传输结束时更新所述实时数据库服务器使其已传输信息的标记位设为失效，上位机将新获取的检测数据及其对应的终端机信息、异常信息存储至所述实时数据库服务器并更新相应标记位为有效。
10.如权利要求8或9所述的液化天然气站监控系统，其特征在于，所述上位机还包括显示模块，上位机获取所述实时数据库服务器和/或历史数据库服务器的信息进行显示。
【文档编号】G06F17/30GK104199405SQ201410421544
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】张伟, 张磊 申请人:上海雷尼威尔技术有限公司