一种加油站监控平台的远程监控装置

技术领域

本发明涉及加油站油气回收监测技术领域，具体涉及一种加油站监控平台的远程监控装置。

背景技术

为了进一步加强加油站油气的环境管理，2018年国家生态环境部发布了《加油站油气回收在线监控系统技术要求》（征求意见稿），规定加油站二次油气回收监控系统（以下简称监控系统）应实时或定期向信息中心进行数据上传操作。

监控系统包括现场传感器、采集控制器、站内监控平台（以下简称监控平台）。而监控平台包括通用工控机、软件系统，对于油气回收系统运行状态的各种参数、表格或图形，具备显示、存储、传输等功能，最终实现实时或定期向信息中心进行数据上传的操作。

通常情况下，监控平台依靠市电作为常用电源来正常工作，监控平台主机（以下简称平台主机）需要实时接收、存储、传输加油枪加油数据及气液比、压力、浓度等环境数据，同时需要上传相关信息至信息中心。

但当平台主机因长时间不间断工作，导致主机缓存不断积压，最终导致主机工作卡顿或死机等其他故障，或者平台主机遇到断网、停电等其他外部因素影响，而工作人员又无法及时发现故障的发生，造成平台主机无法实现实时或定期向信息中心进行数据上传的操作，导致加油站相关数据信息丢失，造成不可估量的损失。

本发明针对监控平台发生死机或其他故障后，造成监控平台的平台主机无法实现实时或定期向信息中心进行数据上传的操作，导致加油站相关数据信息丢失的问题，设计了一种加油站监控平台的故障监控装置。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明针对监控平台发生卡顿、死机或其他故障后，工作人员无法及时发现、处理导致问题严重化，严重至造成监控平台的平台主机无法实现实时或定期向信息中心进行数据上传的操作，导致加油站相关数据信息丢失的问题，设计了一种加油站监控平台的远程监控装置。

为实现上述目的，本发明公开了一种加油站监控平台的远程监控装置，其特征在于：包括主控模块、线路管控模块、主机通讯模块、和上位机通讯模块；所述主控模块由以单片机为核心及其外围元件组成的数据处理系统构成，用于接收、处理、分析各类信号和控制本远程监控装置，所述主控模块通过所述主机通讯模块与平台主机实现通信连接，定时或者实时接收外部平台主机的通信信息，以获得平台主机的工作状态；所述主控模块通过上位机通讯模块与上位机服务器进行实时或定时通讯，将平台主机的工作状态等相关信息上传至上位机服务器，实现远程实时监控平台主机的工作情况；

所述线路管控模块设有用于与平台主机工作电源连接的主电源输入端及用于与平台主机电源输入端相连接的主电源输出端；所述主控模块根据上位机服务器的指令来输出控制信号至所述线路管控模块，控制所述线路管控模块中的主电源输入端与主电源输出端之间的切断或连接，进而控制平台主机工作电源。

作为本发明进一步设置，所述主控模块中设有通讯监测单元和定时单元，所述主控模块控制输出端与所述线路管控模块连接，所述通讯监测单元对所述主控模块与平台主机之间的通讯状态以及所述主控模块与上位机服务器之间的通讯状态是否正常进行监测，所述定时单元对通讯状态是否正常的持续时间进行计时。

作为本发明进一步设置，所述远程监控装置还包括电源监测模块、备用电源和电源不间断模块；所述电源监测模块实时监测常用电源的状态，并将监测结果送至所述主控模块中；所述电源不间断模块设有两个电源输入端和一个电源输出端，两个电源输入端分别与常用电源和备用电源连接，所述电源不间断模块的两个电源输入端均无输入时，所述电源不间断模块无工作电源输出，两个电源输入端中任一电源有输入时，所述电源不间断模块有工作电源输出；所述电源监测模块实时监测常用电源和备用电源的状态，并将监测结果送至所述主控模块中；所述主控模块还包括电源状态数据处理单元，所述电源不间断模块实时监测常用电源和备用电源状态，并将监测数据送至所述主控模块中的电源状态数据处理单元中，所述主控模块根据所述电源状态数据处理单元处理后的数据及通讯监测单元的监测结果，输出控制信号至所述线路管控模块，控制所述常用电源及备用电源与主电源输出端之间的切断或连接，进而控制平台主机工作电源。

作为本发明进一步设置，所述主控模块还包括报警单元，所述电源不间断模块还包括欠压监控单元，所述欠压监控单元实时监测备用电源欠压状态，并将监测数据送至所述电源状态数据处理单元中，所述主控模块根据所述电源状态数据处理单元处理后的数据，控制所述报警单元输出报警信号至主机通讯模块，进而在平台主机上报警提示。

作为本发明进一步设置，所述电源不间断模块由电源处理集成电路及其外围元件组成，所述电源处理集成电路具有两组电源输入端和一组电源输出端，所述常用电源及备用电源分别与所述电源处理集成电路两组电源输入端连接，所述电源处理集成电路电源输出端与所述主电源输出端相连接。

作为本发明进一步设置，所述电源不间断模块由电源处理集成电路及其外围元件组成，所述电源处理集成电路具有两组电源输入端和一组电源输出端，所述常用电源及备用电源分别与所述电源处理集成电路两组电源输入端连接，所述电源处理集成电路电源输出端与所述主电源输出端相连接。

作为本发明进一步设置，所述主控模块还包括报警单元，所述主控模块根据上位机服务器的工作状态，控制所述报警单元输出报警信号，进而在平台主机上发出上位机服务器故障报警提示。

作为本发明进一步设置，所述主机通讯模块由串行通信集成电路及其外围元件组成。

作为本发明进一步设置，所述线路管控模块包括具有两组一常开一常闭开关的控制继电器及由驱动三极管为核心构成的驱动单元，所述两组一常开一常闭开关中的两个公共触点与所述电源不间断模块的输出端连接，所述两组一常开一常闭开关中的两个常开触点与所述主电源输出端连接，所述两组一常开一常闭开关中的一个常闭触点与所述主控模块中的电源不间断模块输入端连接，所述电源控制单元的控制输出端与驱动单元的驱动端连接。

作为本发明进一步设置，所述电源不间断模块、电源控制及电源状态数据处理单元由主控模块中的同一单片机为核心及其外围元件组成的数据处理系统构成，所述控制继电器为磁保持继电器。

与现有技术相比，本发明加油站监控平台的远程监控装置通过主控模块、线路管控模块、主机通讯模块、上位机通讯模块和电源监测模块；所述主控模块由以单片机为核心及其外围元件组成的数据处理系统构成，用于接收、处理、分析各类信号和控制本远程监控装置，所述主控模块通过所述主机通讯模块与平台主机实现通信连接，定时或者实时接收外部平台主机的通信信息，以获得平台主机的工作状态；所述主控模块通过上位机通讯模块与上位机服务器进行实时或定时通讯，以获得上位机服务器的工作状态，同时将平台主机的工作状态、常用电源的供电状态等相关信息上传至上位机服务器，实现远程实时监控平台主机的工作情况；当上位机服务器发现与平台主机通讯出现卡顿、死机或其他故障预警时，即可在发生故障前，通过上位机服务器向主机模块发出重启指令，所述主控模块根据上位机服务器的指令来输出控制信号至所述线路管控模块，控制所述线路管控模块中的主电源输入端与主电源输出端之间的切断或连接，进而控制平台主机工作电源通断，实现远程控制平台主机重启来解除故障，进而精准、可靠地实现监控平台实时或定期向信息中心进行数据上传操作的技术效果。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例原理框图；

图2为本发明具体实施例电路原理图（未含通讯模块）；

图3为本发明主控模块具体实施例电路原理图；

图4为本发明电源不间断模块具体实施例电路原理图；

图5为本发明主机通讯模块具体实施例电路原理图；

图6为本发明上位机通讯模块具体实施例电路原理图；

图7为本发明线路管控模块具体实施例外观示意图；

图8为本发明内部电源单元具体实施例电路原理图；

图9为本发明具体实施例控制流程框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明加油站监控平台的远程监控装置包括主控模块、线路管控模块、主机通讯模块和上位机通讯模块；所述主控模块由以单片机为核心及其外围元件组成的数据处理系统构成，用于接收、处理、分析各类信号和控制本远程监控装置。所述主机通讯模块连接在主控模块与平台主机之间，上位机通讯模块连接在主控模块与上位机服务器之间；所述主控模块通过所述主机通讯模块与平台主机实现通信连接，定时或者实时接收外部平台主机的通信信息，以获得平台主机的工作状态；所述主控模块通过上位机通讯模块与上位机服务器进行实时或定时通讯，以获得上位机服务器的工作状态，同时将平台主机的工作状态等相关信息上传至上位机服务器，实现远程实时监控平台主机的工作情况；所述主机通讯模块和上位机通讯模块根据传输指标要求可以选用分立元件组成的电路，也可以选用成熟的通信集成电路。

所述线路管控模块设有用于与平台主机工作电源连接的主电源输入端及用于与平台主机电源输入端相连接的主电源输出端；所述主控模块控制输出端与所述线路管控模块连接，所述主控模块根据上位机服务器的指令来输出控制信号至所述线路管控模块，控制所述线路管控模块中的主电源输入端与主电源输出端之间的切断或连接，进而控制平台主机工作电源。

进一步地，本加油站监控平台的远程监控装置中，还可以在所述主控模块中设有通讯监测单元和定时单元，所述通讯监测单元对所述主控模块与平台主机之间的通讯状态是否正常进行监测，所述定时单元对通讯状态是否正常的持续时间进行计时，所述主控模块根据通讯状态是否正常及持续时间，结合内部程序分析处理，可以判断平台主机是否出现卡顿、死机或其他故障，从而输出相应的控制信号至所述线路管控模块，控制所述线路管控模块中的主电源输入端与主电源输出端之间的切断或连接，进而控制平台主机工作电源。其中，所述的通讯监测单元和定时单元可以是独立的电路单元，也可以选用微型数据处理芯片如单片机及其外围元件组成一个集成数据处理电路单元。

本发明加油站监控平台的远程监控装置在使用时，如图9所示，正常情况下，加油站监控平台的远程监控装置的主控模块通过上位机通讯模块与上位机服务器之间进行实时或定时通讯，互相之间传递相关信息，定时单元对通讯状态是否正常的持续时间进行计时，所述主控模块根据通讯状态是否正常及持续时间，结合内部程序分析处理，可以判断平台主机是否出现卡顿、死机或其他故障，从而实现监测平台主机的工作状态，及时发现平台主机发生卡顿、死机或其他故障预警。

除此之外，主控模块通过电源监测模块监测常用电源和备用电源的状态，实时监测常用电源是否断电、备用电源是否欠压等故障。另外，本远程监控装置的主控模块，通过上位机通讯模块与上位机服务器进行实时或定时通讯，将平台主机的工作状态、常用电源的供电状态等相关信息上传至上位机服务器，实现实时监控平台主机的工作情况。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请优选实施例及附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

具体实施例：

如图2所示，加油站监控平台的远程监控装置包括主控模块、线路管控模块、主机通讯模块、上位机通讯模块、电源监测模块以及为本保护装置内部电路提供工作电源的内部电源单元，所述主控模块中设有通讯监测单元和定时单元。为了提高系统可靠性，缩小体积，方便维护，本具体实施例中，所述主控模块中的通讯监测单元和定时单元由以单片机U5为核心及其内部程序、外围元件如存储器U4组成的数据处理系统构成，通过内部程序设定，从而接收、处理和分析各类信号和控制本远程监控装置；根据数据输入输出信号以及对内部定时器等需求情况，本具体实施例中单片机U5选用型号为STM32L151的微型处理芯片，存储器U4选用型号为AT24C02。

所述主机通讯模块由专用通讯集成芯片U6及其外围元件构成，如图5所示，本具体实施例中可以选用485通讯芯片，以获得更可靠的传输特性。所述主控模块中单片机U5的第PA10\PA11引脚作为通信口与专用通讯集成芯片U6连接，所述专用通讯集成芯片U6的串行输出端经过一个插接头J1输出，与平台主机之间进行信息及指令的传递；所述主控模块中单片机U5的第PA1\PA2引脚分别作为电源状态数据处理单元的备用电源状态监测端和常用电源状态监测端，分别与备用电源和常用电源正极相连接。

所述主控模块通过所述主机通讯模块与平台主机实现通信连接，定时或者实时接收外部平台主机的通信信息，以获得平台主机的工作状态；所述主控模块通过上位机通讯模块与上位机服务器进行实时或定时通讯，以获得上位机服务器的工作状态，同时将平台主机的工作状态、常用电源的供电状态等相关信息上传至上位机服务器，实现远程实时监控平台主机的工作情况；本具体实施例中，主控模块与上位机服务器之间选用无线通讯的方式，这样可以避免繁琐而复杂的布线工作。如图6所示，本具体实施例中，所述上位机通讯模块，由专用无线通讯集成芯片U7及其外围元件构成，本具体实施例中选用上海移远通信技术股份有限公司出品的无线通讯模组，以获得更可靠的传输特性。

所述主控模块中单片机U5的第PA14\PA15引脚作为通信口PC_OUT、PC_IN与专用通讯集成芯片U7串口TXD、RXD连接，经过专用通讯集成芯片U7的编译码及调制后，以无线的方式与上位机服务器之进行通讯连接，完成信息及指令的传递。

本具体实施例中，所述线路管控模块连接在串接在平台主机的工作电源即常用电源（市电提供）和主电源输出端插接头P3之间，如图7所示，所述线路管控模块包括具有两组一常开一常闭开关的控制继电器K1及由驱动三极管为核心构成的驱动单元，所述两组一常开一常闭开关中的两个公共触点与所述常用电源正极相连接，所述两组一常开一常闭开关中的两个常开触点与所述主电源输出端连接，所述两组一常开一常闭开关中的一个常闭触点与所述主控模块中的控制输出端（单片机U5的第PA3引脚）连接，所述控制输出端与驱动单元的驱动端连接，控制所述控制继电器动作。本具体实施例中，所述两组一常开一常闭开关的控制继电器K1优选磁保持继电器，所述驱动三极管选用两个NPN型三级管，分别为第一驱动三极管Q1和第二驱动三极管Q2；所述第一驱动三极管Q1的基极与电源地连接，所述磁保持继电器的第一线圈连接在电源正极和第一驱动三极管Q1的集电极之间；所述第二驱动三极管Q2的基极与电源地连接，所述磁保持继电器的第二线圈连接在电源正极和第二驱动三极管Q2的集电极之间，所述主控模块中单片机U5的第PA4\PA5引脚分别作为电源状态数据处理单元的第一控制输出端K_ON和第二控制输出端K_OFF，所述第一控制输出端经过由电阻R9和电阻R10组成的第一分压支路与所述第一驱动三极管Q1的基极连接构成第一驱动单元，所述第二控制输出端经过由电阻R11和电阻R12组成的第二分压支路与所述第二驱动三极管Q2的基极连接构成第二驱动单元。

线路管控模块的工作原理如下：

当常用电源正常通电后，单片机U5管脚K_ON输出一个高电平信号（给平台主机上电），高电平经过电阻R9后，作用于三极管Q1的基极，使得三极管Q1集电极和发射极导通，控制继电器K1的管脚2、9两端分别接电源+12V和电源地，即线圈两端构成一个电回路，继电器控制继电器K1的两组一常开一常闭开关的状态切换，且保持当下状态：管脚4与管脚5接通，管脚7与管脚8接通（断电情况下，管脚4与管脚3接通，管脚7与管脚6接通），此时电源Vcc经过控制继电器K1管脚4、管脚5或管脚7、管脚8后作用于接口P3，即给平台主机供电。此时，单片机U5管脚S_JDQ经过控制继电器K1管脚3、管脚4，未接收到高电平信号，判断线路管控模块处于接通平台主机的供电线路状态。

为了在常用电源异常停止供电后，保持平台主机正常工作，避免数据丢失，作为优选方案，本具体实施例中的加油站监控平台的远程监控装置还包括电源监测模块、备用电源和电源不间断模块，用作平台主机和本装置不间断的临时工作电源，所述电源监测模块实时监测常用电源的状态，并将监测结果送至所述主控模块中。

所述电源不间断模块设有两个电源输入端和一个电源输出端，两个电源输入端分别与常用电源和备用电源连接，所述电源不间断模块的输出端与所述线路管控模块的主电源输入端连接。所述电源不间断模块的功能是当常用电源和备用电源均无输入时，所述电源不间断模块无工作电源输出，当常用电源和备用电源中任一电源有输入时，所述电源不间断模块有工作电源输出，此处的工作电源经过所述线路管控模块控制后输出作为平台主机的工作电源。满足上述功能的具体电路有多种，如类似对电源进行或的关系的电路，电路可以采用分立元件组成，也可以采用集成电路组成。如图4所示，本具体实施例中，所述电源不间断模块由电源处理集成电路U1及其外围元件组成，电源处理集成电路U1选用市售产品，如西安华泰半导体科技有限公司生产的、型号为HTL6023电源处理集成电路，所述电源处理集成电路具有两组电源输入端和一组电源输出端，所述常用电源及备用电源分别与所述电源处理集成电路两组电源输入端连接，所述电源处理集成电路电源输出端经过所述线路管控模块与所述主电源输出端插接头P3相连接，所述常用电源及备用电源的正极分别经过第一限流电阻R1和第二限流电阻R2与所述主控模块中单片机U5中作为电源状态数据处理单元的常用电源状态监测端和备用电源状态监测端的第PA2\PA1引脚分别连接。

为了避免出现备用电源电压过低导致装置不能正常运行的情况，作为进一步的设置，本具体实施例中，所述主控模块还包括电源状态数据处理单元，所述电源不间断模块实时监测常用电源和备用电源状态，并将监测数据送至所述主控模块中的电源状态数据处理单元中，所述主控模块根据所述电源状态数据处理单元处理后的数据及通讯监测单元的监测结果，输出控制信号至所述线路管控模块，控制所述常用电源及备用电源与主电源输出端之间的切断或连接，进而控制平台主机工作电源。

所述主控模块还包括报警单元，所述电源不间断模块还包括欠压监控单元，所述欠压监控单元实时监测备用电源欠压状态，并将监测数据送至所述电源状态数据处理单元中，所述报警单元根据所述电源状态数据处理单元处理后的数据，输出报警信号至主机通讯模块，进而在平台主机上报警提示。

所述欠压监控单元、电源控制、电源监测模块及电源状态数据处理单元由主控模块中的同一单片机为核心及其外围元件组成的数据处理系统构成。

上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。