流体燃料装卸监控系统和流体燃料装卸监控装置的制作方法

1.本实用新型涉及流体燃料流量监控技术领域，尤其涉及流体燃料装卸监控领域。


背景技术：

2.互联网(其是人类以人为中心的连接网络，人们可以在其中生成和消费信息)如今正在发展为物联网(iot)，在该iot中，诸如物的分布式实体无需人工干预即可交换和处理信息。已经出现万物互联(ioe)，它是通过与云服务器连接的iot技术和大数据处理技术的结合。为了实施iot，需要诸如“传感技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”等技术元素，近来已经研究了传感器网络、机器对机器(m2m)通信、机器类型通信(mtc)等。这样的物联网(iot)环境可以提供智能因特网技术服务，该服务通过收集和分析在连接的物之间生成的数据为人类生活创造新的价值。物联网可以通过现有信息技术(it)与各种工业应用的融合与结合，应用于各个领域，在各个领域中发挥其意想不到的技术效果。
3.根据专利文献cn211717530u一种基于实时动态温度补偿技术的油品质和相关现有技术，液体燃料，油品等的动态计量采用流量计计量方式目前，用于油品计量的流量计主要有差压式流量计、浮子流量计、容积式流量计、涡轮流量计和科里奥利质量流量计等等。科里奥利质量流量计可直接测量质量流量，且测量准确度较高，但价格昂贵。容积式流量计和涡轮流量计可测量体积流量，需要根据油品密度换算成质量流量，密度通常依据油品试验温度下的密度和实时在线温度，查油品计量表或按公式获得。
4.根据专利文献wo2020229833a1记录了一种用于监视和控制具有多个流量控制阀的流体流动网络的系统，运用于监控水流的流量情况。
5.而在传统装卸油计量领域中，还在采用油罐卸油前后液位高度来计算刚卸油的体积，通过卸油前后油量油温，油密度来计算卸油前后的质量，两数相减，从而计算出加入油罐的油体积。无论是汽油，柴油，航煤都是此方法。人工测量需要油稳定一段时间再测量，需要查表查值法计算结果，效率低下。油罐使用一段时间后精度不准确，需要重新标定；油罐标定一次时间长、费用高，常常导致油罐在精度外使用，导致油罐测得液位本身不准。并且，没有引入物联网的方法，不能将数据监控，需要较为专业的人员进行计算，但是因为通常情况下，装卸操作的都是普通工人，不像大型油管设施和监测站那样通常招聘专业的人员，因此往往并不具备专业知识，如果不能实时直观显示和读不懂仪表，不便于这种场景下人工观察和操作。


技术实现要素：

6.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种流体燃料装卸监控系统，其采用智能控制以及操作显示直观、简便，解决了现有技术中存在的需要人工计算，无法精准实时测量的问题。
7.为了解决以上问题，本实用新型提供一种流体燃料装卸监控系统，包括流量传感
器，用于获取监控液体燃料的流量的所需监测信息；储存模块，用于储存预设信息；分析计算模块，用于根据所述预设信息计算处理所述监测信息，得到燃料显示信息，并将所述显示信息传输到显示模块；显示模块，用于直观显示所述显示信息。
8.本实用新型将传统的流量计的计算参数信息，用流量传感器信号收集，再根据预设信息，对获取的实时信息利用分析模块进行实时分析，可视化，数据化直观处理后，并再显示模块中显示直观结果。
9.本实用新型解决了传统方法中不能将卸油过程实时监控，实时直观显示和便于人工观察和操作，而本实用新型不需要人工具备计算能力等一系列相关知识，不需要复杂的人员培训课程，本实用新型的流体燃料装卸监控系统，上手简单，操作便利。
10.另一方面，本实用新型还提供了一种流体燃料装卸监控装置，包括燃料流体通道，所述燃料流体通道内设置流量计；通道两边设置第一接口和第二接口，所述第一接口与液体燃料容器接口连接；所述第二接口与输出或输入管道连接；所述流量计与流量传感器连接，所述流量传感器通过所述流量计获取监测信息，所述流量传感器将所述监测信息传输到分析计算模块，所述分析计算模块还连接储存模块，所述分析计算模块根据所述储存模块的预设信息处理所述监测信息，得到燃料显示信息，所述分析计算模块将所述显示信息传输到显示模块显示。
11.本实用新型的流体燃料装卸监控装置一体成型，将多个功能模块整合在一起，使用便捷，可以直接接在燃料接口和管道之间，装卸方便，设计合理，并且可以将流量信息等实时监控。
附图说明
12.图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图。
13.图2为本实用新型的流体燃料装卸监控系统的另一实施例的结构示意图。
14.图3为本实用新型的流体燃料装卸监控系统一个实施例的结构示意图。
15.图4为本实用新型的搭载流体燃料装卸监控系统的装置的结构示意图。
16.图5为本实用新型的流体燃料装卸监控系统一个实施例的程序流程图。
17.上述附图中：
18.1：流量传感器；
19.2：储存模块；
20.3：显示模块；
21.31：led指示灯；
22.32：用户交互按键；
23.33：显示屏；
24.4：传输网络，
25.5：分析计算模块；
26.51：芯片；
27.6：适配模块；
28.61：温度传感器；
29.62：液位传感器；
30.63：控制开关模块；
31.64：计时装置；
32.65：无线传输设备；
33.651：蓝牙设备；
34.652：nb
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iot设备；
35.9：流体燃料装卸监控系统；
36.10：装载流体燃料装卸监控系统的装置第一接口；
37.11：装载流体燃料装卸监控系统的装置第二接口。
具体实施方式
38.本实用新型的说明书和权利要求书术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。术语“a或b”，“a或/和b中的至少一个”或“a或/和b中的一个或多个”可以涵盖列举项的所有可能组合。例如，术语“a或b”，“a和b中的至少一个”和“a或b中的至少一个”可以表示以下所有情况：(1)包括至少一个a，(2)包括至少一个b，以及(3)包括至少一个a和至少一个b。术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，本文中所出现的模块的划分，仅仅是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的信息连接可以是通过一些接口，模块之间信息连接可以是电性或数据或光纤或其他类似的形式，本文中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本实用新型实施例方案的目的。
39.下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
40.如图1所示，本实用新型实施例提供一种流体燃料装卸监控系统，包括流量传感器1，用于获取监控液体燃料的流量的所需监测信息,所述液体燃料可以是常见的油品燃料，也可以包括液态的氢气或者酒精等等；储存模块2，用于储存预设信息，预设信息可以是公式，图表，各种情况下的对应数据，或者如图5所示的流程程序等等；分析计算模块5，用于根据所述预设信息计算处理所述监测信息，得到燃料显示信息，并将所述显示信息传输到显示模块；所述分析计算模块可以是芯片，也可以是cpu等处理器，或者其它现有或者以后具备分析计算功能的电子产品；显示模块3，用于直观显示所述显示信息。如图1所示的各个模块间的连接可以是实体连接，也可以为无线连接。流量传感器可以跟机械的流量计配合使用，也可以内置流量计，传统的流量计包括但不仅限于差压式流量计、浮子流量计、容积式流量计、涡轮流量计和科里奥利质量流量计等等。比如，在现有技术中，通常可以使用电磁感应原理来记录上述凡是有转子的流量计的转子转数。通常可以在流量计的转子上设置磁性材料，或者在转子连接转轴带动磁性材料，在磁性材料外围缠绕线圈，通过电磁感应原理，记录线圈的电流变化，就能够得到转子的转数信息。在根据转数信息，根据公式：累计流量的计算公式：v＝n/k；瞬时流量的计算公式：q＝(f/k)
·
3600，其中：n为转数，f为旋转频率，k为系数。就可以得到液体燃料的流量，再根据液体燃料的密度，质量等于密度乘以体
积，就可以计算出液体燃料的质量。
41.在其它的技术原理中，这些流量计通常也能够将通过的流量信息参数转化为监测信息，或者说是显示数据，而在本实用新型中通过流量传感器将这些信息和数据搜集起来，并通过储存模块2和分析计算模块5相互配合，可以进一步的做复杂的处理，比如通过python等，将数据转化为示意图或者免去人工操作实时不断的抓取，记录数据，自动分析，对装卸油的过程进行监控，如果突然的流量变化等等，可以防控有漏油，或者管道没有接好等等风险都可以通过对程序的智能设置来解决，可以应对装卸流体燃料场景下的各种可能会出现的复杂问题，并且可以使得数据可视化，让人工观察更加直观，免去了人工的繁复处理过程，免去了对人员的要求和培训，并且可以使用计算分析模块进行更复杂，更精确的计算和智能控制。
42.以容积式流量计与电磁流量感应器为例，说明其主要的工作过程为：传统的流量计传递出一个机械信号，比如转子旋转一周，由流量传感器转化为电信号，比如电磁感应线圈电流信号。该电信号通过计算分析模块，根据储存模块预设的程序或系统，储存模块记录的函数进行分析，得到用户所需要的直观观测数据，再将这个数据通过传输网络传导到显示模块，呈现再用户面前，用户可以根据显示，进行需要的控制操作。为了得到更好的用户体验，所述储存模块还能储存历史记录数值，所述分析计算模块还能够根据所述历史记录数值生成数据图表。通过生成数据图表和历史记录，能够为客户记录历史信息，工作人员不用在旁实时监控，可以短暂离开岗位，离开后只需要调取历史信息即可回顾，并且更加直观显示，更加便于监测，调整策略，周期性总结时发现历史问题，比如记录供油主要来自于的公司(主要供货方)，主要的卖家来自的公司，经过大数据的记录，可以随时提示供货方的油品质量有没有改变，主要的卖家有没有流失等等。
43.特别地，如图2所示，本实用新型流体燃料装卸监控系统还包括适配模块6，所述适配模块可以是温度传感器61；或液位传感器62；或控制开关模块63；或计时装置64；或无线传输设备65，比如蓝牙/nb
‑
iot设备。以上设备单独连入系统或者任选其中两个，三个，四个，五个或六个模块，都连接入传输网络4，与其它模块调试配合，并完成其相应的功能。
44.例如，实用新型流体燃料装卸监控系统配置温度传感器61时，用于获取液体燃料的实时温度信息；所述储存模块还可以预先设置对应温度计算的调整算法；分析计算模块，就可以通过温度数据根据储存模块记录的温度计算流体燃料的调整算法进行比对或计算；因为流量传感器的转化数据，直接监测的是液体流量数据，而国际上最终计量标准一般使用的是流体燃料的质量，温度对流体燃料的密度有一定影响，如果不监测实时温度，只根据常温下的密度通过体积计算质量，难免有所偏差，不够精确，通过增设温度传感器和对应温度计算流体燃料密度的调整算法，有效的修正偏差，使得实时监控的燃料质量数据更加精准。所以如果本实用新型同时配置温度传感器结合流量传感器，就可以根据温度的变化对燃料密度进行实时修正，得到更加精准的质量值，这是人工计算难以达到的。当然，温度数据也可以用其它的调整算法进行显示，比如燃料温度值与爆炸风险的预警函数。通过温度参数的修正，用户可以获得更精确的流体燃料质量计算信息，并且也可以观察更多的其它参数，提高用户体验。
45.再如，本实用新型的流体燃料装卸监控系统还包括液位传感器62，用于获取液体燃料的液位信息；液位传感器不但包括现有技术中利用浮筒浮球静压或者红外液位传感器
等等原理，也包括能够达到相同目的的等同技术，通过显示所述液位数据，可以给用户提供更多的观察参数和以供智能计算的参数，或者根据液位信息，控制本实用新型的流体燃料装卸监控系统开启、休眠或关闭，达到省电省能的目的。
46.再如，本实用新型的流体燃料装卸监控系统，所述显示模块还设置有用户交互界面，用户交互界面可以收集用户控制信息；流体燃料装卸监控系统还设置有计时装置，所述计时装置能够通过设置固定的时间或者固定的时段发出时间控制信息；所述流体燃料装卸监控系统还包括控制开关模块63，接入所述传输网络，用于接受所述用户控制信息和所述时间控制信息，并根据所述用户控制信息和所述时间控制信息控制流体燃料装卸监控系统的开启或关闭。通过三种模式，比如通过预设液位数值可以自动开闭；计时装置64为现有技术中可以达到该效果的技术，也包括未来可能出现的能达到相应效果的技术，可以用但不仅仅是rtc或定时器，计时器时钟等等，用户可以通过设定固定的时间点，比如下午两点整，也可以通过设定固定的时间段，比如1小时或两小时，打开或者关闭本流体燃料装卸监控系统。通过设置控制开关模块和计时模块，用户可以简单控制或者设定开、关或者休眠，或者系统可以根据液位自动调整开、关或者休眠，提高了用户体验。
47.再如，本实用新型的流体燃料装卸监控系统，所述流体燃料装卸监控系统还配置无线传输设备65，该无线传输设备可以时蓝牙传输设备651或nb
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iot设备652，或者同时具有蓝牙传输设备651或nb
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iot设备652，以及其它一些等同替换方式，包括随着技术发展而产生的新的无线传输设备，但是因为红外设备通常需要专门的接收转换装置，不能直接连接到传输网络，使用不方便，也不一定能做好防爆处理，因此本实用新型的流体燃料装卸监控系统的无线传输设备不包括红外无线传输设备。通过所述无线传输设备，比如蓝牙传输设备651或所述nb
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iot设备652连接到远程控制中心或终端电子设备。所述终端电子设备为可以连接蓝牙的设备，电子设备可以被分类为例如便携式类型、可穿戴类型、支架类型、安装类型等。便携式电子设备可以包括智能电话、平板个人计算机(pc)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、(mp3)播放器、移动装备、电子词典、便携式摄像机、相机和电子相框中的至少一个。可穿戴电子设备的示例是可穿戴设备。可穿戴设备可以是附件类型中的至少一个(例如，手表、戒指、手镯、脚踝手镯、项链、眼镜、隐形眼镜、游泳镜或头戴式设备(hmd))、织物或衣服类型(例如、电子衣服或运动服)、附着类型(例如，皮肤垫或纹身)或可植入类型(例如，可植入电路)。托架电子设备可以是导航仪、膝上型pc或上网本计算机中的至少一个，并且已安装的电子设备可以是台式pc、工作站、或诸如闭路电视(cctv)之类的监控相机中的至少一个。电子设备可以是家具、建筑物/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪或各种测量设备(例如，水、电、气、电磁波测量设备等)中的至少一个。电子设备可以是柔性电子设备。电子设备也可以是上述设备中的两个或更多个的组合。另外，根据本公开的电子设备不限于前述设备，而是可以包括随着技术发展而产生的新电子设备。
48.再如，本实用新型的流体燃料装卸监控系统，所述流体燃料装卸监控系统包括温度传感器；液位传感器，以及控制开关模块用户交互界面和计时装置，以及无线传输设备，可以同时实现上述部件的全部综合功能。实现的功能更多，部件更整合统一，预先做好了调试和配合，更加方便。
49.特别的，如图3所示，涉及本实用新型的流体燃料装卸监控系统具体的一个实施方
式，新型的流体燃料装卸监控系统通过电池供电7；所述流体燃料装卸监控系统设置，磁接触开关8，可以控制本系统的开关；所述温度传感器61和所述液位传感器62连接数据转换模块adc后连接芯片51
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如前文所述，芯片乃分析计算模块的一种可以采用的具体方案；所述储存模块2可以是铁电储存器或flash储存器，通过串行外设接口spi连接芯片51；所述显示模块3包括led指示灯31和用户交互按键32和显示屏33，通过i/o连接芯片51，达到交互目的；所述无线传输设备65，比如蓝牙传输设备651或所述nb
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iot设备652通过异步收发传输器uart与芯片连接。所述芯片可以选用stm32lo73v8t6，通过使用芯片和数据转换器和集成线路系统，经过swdio调试，协调各模块和线路与接口的配合适用。本实施例缩小了设备的整体体积，使得本系统使用运输移动以及安装都更加方便，并且设备多个功能可以配套使用，节约了购买成本。并且因为通过内置电池，而不是外接电源，避免了线路短路会引起的火星或其它问题，使得本实用新型可以达到防爆本安认证的标准，提高了本实用新型在装卸油场景中使用的安全性。
50.特别的，为了更好的理解本实用新型的流体燃料装卸监控系统的如何运行和实际功能，如图5所示，提供了本实用新型具体可以使用的一种的控制程序。所述程序流程为：
51.s0用户打开电源开关，硬件初始化，进入s1；
52.s1所述控制组件根据用户交互开关，电磁开关，rtc时钟，计数时钟等，液位传感器发出的控制信息开启或关闭或休眠所述流体燃料装卸监控系统，所述流体燃料装卸监控系统当开启时，则进入s2；
53.s2所述温度传感器读取温度，所述液位传感器传输液位信息到所述分析计算模块，得出是否有液位数值，当没有数值时，则直接于所述显示模块显示；当有液位数值时，则进入s3；
54.s3所述分析模块根据所述流量传感器获取的参数计算流量体积；并且根据所述的实时温度数据通过计算温度参数修正得到流体燃料的质量，将所述参数和分析计算模块的分析数据记录并上传数据网络，并于所述显示模块显示；
55.s4当卸油结束后，或者根据蓝牙开关，电磁开关等用户交互开关，rtc时钟，计数时钟等，系统进入休眠状态。
56.通过运行上述程序，本实用新型的流体燃料装卸监控系统可以达到一定程度的自动化控制，更加方便了操作与使用。
57.如图4所示，本实用新型还提供了一种搭载流体燃料装卸监控系统9的装置，包括燃料流体通道，所述燃料流体通道内设置流量计；通道两边设置第一接口10和第二接口11，所述第一接口与液体燃料容器接口连接；所述第二接口与输出或输入管道连接；所述流量计与流量传感器1连接，所述流量传感器通过所述流量计获取监测信息，所述流量传感器将所述监测信息传输到分析计算模块5，所述分析计算模块，根据储存模块2的预设信息处理所述监测信息，得到燃料显示信息，所述分析计算模块将所述显示信息传输到显示模块3显示。本装置为中空管状结构，两端与输入和输出管道连接，管道中可以供液体燃料，例如油品等通过，油品通过该管状结构时，还通过流量计，在通过时，根据上文所述的原理，就监测到流量信息。本装置通过中空管型的设计，容易使用，安装和拆卸，可以在装卸油品时安装上，在使用完毕后再拆卸下来，特别适用于装卸场景下的应用，流体燃料装卸监控系统的装置一体呈密封状态，通常可以装置在该管状结构的外壁上。
58.进一步的，上述实施例中的流体燃料装卸监控系统，都可以全部或部分的搭载在该装置上，使得具备更多的功能。比如，流量传感器，温度传感器以及液位传感器为了准确获取实时信息，可以搭载在该装置上，储存模块和芯片可以搭载在该装置上，可以与该装置分离设置，分离设置时，为了使用方便，可以采用无线连接模块进行通信和连接。
59.在本实施例中，搭载流体燃料装卸监控系统的装置一体成型，将多个功能模块整合在一起，使用便捷，可以直接接在燃料接口和管道之间，装卸方便，设计合理，并且可以将流量信息等实时监控，达到智能显示，大数据抓取，智能控制等等作用。
60.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。