一种定向识别联动自锁信息化供气系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种天然气供气系统，具体是一种定向识别联动自锁信息化供气系统的控制方法。

背景技术

随着国家法规的放开、主管部门对新技术装备的许可发放，分布式智能微管网供气方式在国内得以合法实施。在国内法规及相关标准下，结合中国实际应用需求，迫切需要一种符合智能微管网相关要求的供气设备，而现有的天然气供气设备的控制方式存在可能出现非法加注燃料的缺陷。因此，有必要设计一种有效避免非法加注燃料的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，而提供一种定向识别联动自锁信息化供气系统的控制方法，本控制方法能实现监控、电控、安全预警等多重自我保护，并能远程卫星定位和远程电子配对，有效杜绝非法加注燃料现象。

本发明的目的是这样实现的：

一种定向识别联动自锁信息化供气系统的控制方法，包括以下步骤，

1）定位系统形成电子围栏，识读终端和防爆锁分别在电子围栏内，识读终端与防爆锁相互识别认证，双识别认证成功后防爆锁生成开锁密码；

2）电控设备把开锁密码发送至云平台；云平台把开锁密码发送至电子围栏内的识读终端，操作人员在有效时间内使用识读终端上的开锁密码打开防爆锁，以打开操作箱上的箱门；

3）加注枪和加注装置分别在电子围栏内，且操作人员把加注枪安装在加注装置上；

4）带第一电子识别标签的防爆锁和带第二电子识别标签的加注枪分别在有效识别范围内，以至于第一电子识别标签与第二电子识别标签相互配对；

5）确认识读终端在第一电子识别标签和第二电子识别标签的有效识别范围内，且识别第一电子识别标签与第二电子识别标签彼此的配对关系，并向电控设备发送授权，电控设备显示合法操作，操作人员顺利通过加注枪向储气罐执行加注燃料操作。

当所述加注枪相对移到所述识读终端的有效识别范围外时，电控设备显示非法操作并进行报警，相关信息实时上传至所述云平台。

加注过程中，当所述加注枪或所述识读终端在所述电子围栏范围外时，电控设备进行报警。

当燃气浓度达到或大于电控设备上源程序设定的默认值时，电控设备进行报警并向云平台发送报警信息。

所述储气罐上设置有高压传感器、和/或液位传感器、和/或温度传感器；所述高压传感器和/或所述液位传感器和/或所述温度传感器通讯连接所述电控设备；所述电控设备通过所述高压传感器监控所述储气罐内部压力，所述电控设备通过所述液位传感器监控所述储气罐内部液位，所述电控设备通过所述温度传感器监控所述储气罐内部温度。

所述储气罐与用户端之间通过气态传输管路彼此连通；所述气态传输管路上设置有用于控制所在管路通断的第一电磁阀和/或用于检测所在管路内部压力的低压传感器，所述第一电磁阀和/或所述低压传感器通讯连接所述电控设备。

所述储气罐与用户端之间通过液态传输管路彼此连通；所述液态传输管路上设置有用于控制所在管路通断的第二电磁阀、及用于气化液态燃料的气化装置；所述第二电磁阀和所述气化装置分别通讯连接所述电控设备。

所述加注枪连通燃料供给终端，所述燃料供给终端为用于运载燃料的储罐车。

所述储气罐上设置有电控箱，所述定位系统设置于电控箱上。

所述定位系统为GPS定位系统和北斗定位系统中的一种或两种。

本发明的有益效果如下：

本信息化供气系统的控制方法能实现充气、储气、气化、调压、一对一定向识读下进行信息化联动的燃料供给和燃料储备功能，还能实现监控、电控、安全预警等多重自我保护、及联动自锁安全保护功能，从而有效杜绝出现非法加注燃料现象，并可用于远程卫星定位、高压、低压、温度、液位、气体泄漏、远程电子配对等；此外，涉及的信息化供气系统中各部件都是相互关联的一体开发，所以结构合理，功能齐全。

附图说明

图1为本发明一实施例中信息化供气系统的架构图。

图2为本发明一实施例中信息化供气系统的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1和图2，本实施例涉及的定向识别联动自锁的信息化供气系统，包括，

储气罐，用于储存燃料；储气罐外侧壁上固定设置有操作箱，操作箱内腔设置有加注装置；非加注燃料时，加注装置是锁在操作箱中不能使用，一方面防止非法加注燃料，另一方面对加注装置起到有效的保护作用；

电控设备，用于实现电控控制；电控设备上设置有电控系统，负责大部分电控工作、任务等；

防爆锁，用于控制操作箱开关门、且在识别认证成功后生成开锁密码，该开锁密码有时效性，超过设定时间没有使用该开锁密码，该开锁密码失效，操作人员需要重新操作以使防爆锁重新生成新的开锁密码；防爆锁设置于操作箱的箱门上，以控制打开或关闭箱门；非加注燃料时，防爆锁锁住操作箱上的箱门，确保加注装置不能被使用；加注燃料时，操作人员通过开锁密码打开防爆锁，进而打开操作箱的箱门，以正常使用加注装置；防爆锁上设置有第一电子识别标签；

加注枪，与加注装置配合以向储气罐加注燃料；加注枪通过管路连接燃料供给终端，燃料供给终端通过加注枪向储气罐加注燃料；加注枪上设置有第二电子识别标签；

识读终端，识别第一电子识别标签与第二电子识别标签之间的配对关系、及接收云平台下发的开锁密码；识读终端为操作人员拥有的手持终端，因此识读终端一般随操作人员移动，操作人员在识读终端上查看开锁密码，并根据开锁密码打开防爆锁；

云平台，接收源自防爆锁的开锁密码、向识读终端下发开锁密码、及用于存储信息化供气系统的工作信息；

定位系统，用于生成电子围栏，且可用于卫星定位；加注燃料时，防爆锁、加注枪和识读终端分别位于电子围栏内，防爆锁、加注枪和识读终端移出电子围栏外，信息化供气系统进入异常状态而不能正常工作；具体地，本实施例中的定位系统主要有以下作用：①在云平台的管理系统中显示电控设备的位置信息；②以电控设备为中心点划定电子围栏，该电子围栏一般是以电控设备为中心的圆形面积，半径范围大小可在云平台设置，如5米、10米、100米等；

防爆锁通过电控设备通讯连接云平台；云平台通讯连接识读终端。

上述信息化供气系统的控制方法，包括以下步骤，

1）定位系统形成电子围栏，识读终端和防爆锁分别在电子围栏内，电控设备与储气罐之间一般有10米以上距离；识读终端与防爆锁相互识别认证（即识读终端识别认证防爆锁，防爆锁识别认证识读终端），双识别认证成功后防爆锁自动生成开锁密码；

2）电控设备把开锁密码发送至云平台；云平台把开锁密码发送至电子围栏内的识读终端，操作人员在有效时间内使用识读终端上的开锁密码打开防爆锁，以打开操作箱上的箱门，此时操作人员可对加注装置进行操作；操作人员只能通过配套的识读终端查看开锁密码，进而有效防止操作人员以外的人非法获得开锁密码；

3）加注枪和加注装置分别在电子围栏内，且操作人员把加注枪安装在加注装置上；

4）带第一电子识别标签的防爆锁和带第二电子识别标签的加注枪分别在有效识别范围内，以至于第一电子识别标签与第二电子识别标签相互自动配对；

5）确认识读终端在第一电子识别标签和第二电子识别标签的有效识别范围内，且识读终端识别第一电子识别标签与第二电子识别标签彼此的配对关系，并向电控设备发送授权，电控设备显示合法操作，操作人员顺利通过加注枪向储气罐执行加注燃料操作。

进一步地，当加注枪相对移到识读终端的有效识别范围外时，电控设备显示非法操作并通过报警模块进行报警，相关信息实时上传至云平台。

进一步地，本信息化供气系统还包括设置于操作箱上的报警模块，本实施例中的报警模块可以是声光报警模块，通过声音和/或灯光等方式进行报警；报警模块通讯连接电控设备，电控设备检测到；加注过程中，当加注枪或识读终端在电子围栏范围外时，控制设备通过报警模块进行报警；

报警有以下几种情况：

（1）、当其他非法加注枪企图加注充装时；如果操作箱的箱门被外力撬开，防爆锁会主动报警，电控设备上的监控装置将报警信息实时传输到云平台；

（2）、加注过程中，加注枪或识读终端在电子围栏范围外时，报警模块进行报警；

（3）、加注过程中，加注枪或识读终端在电子围栏范围内，但识读装置（识读距离小于30cm）被移动到远离第一和第二电子识别标签位置，即识别超过限定范围时，报警模块进行报警；

（4）、燃气泄漏时，报警模块报警；

（5）、加注过程中，需要识读终端对第一和第二电子标签持续识别，一旦识别中断或失败，则加注过程自动停止，报警模块进行报警；

备注：电子围栏是较大的范围区域，而识读装置的识别范围是较小的范围区域。

进一步地，本信息化供气系统还包括用于检测周围空气中燃气浓度的气体浓度传感器，气体浓度传感器通讯连接电控设备和报警模块；当储气罐周围燃气浓度达到或大于电控设备上源程序设定的默认值时，电控设备通过报警模块进行报警并向云平台发送报警信息。

进一步地，储气罐上设置有用于检测储气罐内部压力的高压传感器、用于检测储气罐内部液位的液位传感器、及用于检测储气罐内部温度的温度传感器；高压传感器、液位传感器和温度传感器分别通讯连接电控设备；电控设备通过高压传感器监控储气罐内部压力，电控设备通过液位传感器监控储气罐内部液位，电控设备通过温度传感器监控储气罐内部温度。

进一步地，本信息化供气系统还包括用于输送气态燃料（本实施例中的气态燃料为液化石油气）的气态传输管路，气态传输管路一端连通储气罐，另一端通过外置的供给管路连通用户端，储气罐与用户端之间通过气态传输管路彼此连通；气态传输管路上设置有用于控制所在管路通断的第一电磁阀和/或用于检测所在管路内部压力的低压传感器，第一电磁阀和低压传感器分别通讯连接电控设备。

进一步地，本信息化供气系统还包括用于输送液态燃料（本实施例中的液态燃料为液化石油）的液态传输管路，液态传输管路一端连通储气罐，另一端通过外置的供给管路连通用户端，储气罐与用户端之间通过液态传输管路彼此连通；液态传输管路上设置有用于控制所在管路通断的第二电磁阀、及用于气化液态燃料的气化装置；第二电磁阀和气化装置分别通讯连接电控设备。

进一步地，当储气罐周围燃气浓度达到或大于电控设备上源程序设定的默认值时，电控系统主动控制第一电磁阀以切断气态传输管路，同时主动控制第二电磁阀以切断液态传输管路；

电控系统通过低压传感器主动检测气态传输管路中的压力，当压力低于源程序设定的默认值时，电控系统通过内置接触器开启气化装置，气化装置通过加热方式加速液态燃料气化，确保供给用户端的压力不低于源程序设定的默认值；

电控设备通过高压传感器主动检测储气罐内的压力、通过液位传感器主动监测储气罐内的液位，当检测信号达到电控系统源程序设定的默认值时，电控系统通过内置接触器关闭气化装置。

进一步地，加注枪连通燃料供给终端，燃料供给终端为用于运载燃料的储罐车，操作人员根据定位将储罐车驾驶至信息化供气系统所在的位置。

进一步地，信息化供气系统还包括设置于储气罐上的电控箱，定位系统设置于电控箱中，定位系统为GPS定位系统和北斗定位系统中的一种或两种；电控设备可以设置于电控箱中。

燃料通过加注枪和加注装置的配合注入储气罐储存；由储气罐出口端的电控阀门（包括第一电磁阀和第二电磁阀）控制向液态传输管路输送液态燃料、及向气态传输管路输送气态燃料；其中，液态传输管路将液态燃料输送到气化装置加速气化，以确保气态燃料的正常供给；电控设备内置源程序通过高压传感器、低压传感器、液位传感器、温度传感器、气体浓度传感器等自动控制气化装置的气化量，保证本信息化供气系统平稳向外供给气态燃料；各管路在相关电磁阀的调节下辅助维持本系统稳定供气；本信息化供气系统的所有状态通过电控设备本地记录储存并向云平台同步追溯记录。

工作原理：

一、当使用其他识读终端企图非法加注时，一对一定向识读会显示匹配不成功，防爆锁不予发送开锁密码，使得操作箱无法打开；如果操作箱的箱门被外力强行撬开，防爆锁会主动报警，电控设备上的监控装置将报警信息实时传输到云平台；

二、当使用正常授权的识读终端合法加注时，一对一定向识读会显示匹配成功，防爆锁生成开锁密码并发送开锁密码，使得操作箱打开，电控设备上的监控装置将实时作业信息传输到云平台；

三、当加注出现中断、外压力突然大幅降低、燃料出现反向倒流时，电控设备控制加注装置制动关闭自锁；当加注作业正常时，液位传感器实时本地显示和远程上传液位信息；当加注量达到储气罐设定的最大值时，加注装置自动进行机械关闭，液位传感器实时本地显示和远程上传加注结束后的液位信息；

四、为保证燃料可长期储存和平稳供气，燃料储存于专用的储气罐中，储气罐内腔下部分为液态燃料、起到储存功能，上部分为气态燃料、起到供气、增压和缓冲功能；

五、根据供气设计值，由电热干式气化部件利用储气罐的增压、抽取液态燃料，由电控设备根据高压传感器和低压传感器的信号，内置程序自动判断，给予气化装置不同电信号，控制气化装置的气化量，使得整个系统能在设计值的供气压力、供气量下平稳供气；

六、当高压传感器、低压传感器、液位传感器、气体浓度传感器等出现信号异常时，电控设备内置源程序启动自主判断，发出控制信号并将设备状态数据实施上传到云平台，安装在储气罐气相出口、储气罐液相出口、气化装置的三个隔爆型电磁阀跟据电控设备传输的电信号进行开/闭动作，达到控制供气系统各部件联动的目的；

七、当安装在操作箱上的气体浓度传感器检测到气体泄漏时，将信号传输到电控设备，电控设备启动报警模块，并控制各电磁阀关闭，达到自我保护的效果。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。