液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，包括一LNG主站、一用于獲取LNG主站檢測數據的上位機、多個LNG子站、以及用于獲取對應各LNG子站檢測數據的多個終端機，上位機與所述終端機通過總線連接，上位機包括總線調度模塊，所述總線調度模塊根據終端機優(yōu)先級輸出總線控制信號控制上位機與對應終端機的通信，上位機根據接收的終端機內的檢測數據判斷LNG子站是否異常，上位機還包括報警模塊，上位機確定異常后通過報警模塊報警，上位機控制所述總線調度模塊在報警模塊報警后將異常對應的終端機當前的優(yōu)先級替換為最低優(yōu)先級。該系統(tǒng)可及時獲取多個液化天然氣站的檢測數據，并能夠對各液化天然氣站的檢測數據進行集中監(jiān)控。
【專利說明】液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及集中監(jiān)控LNG加液站、LNG變電站等LNG應用站點的測量結果以及儀表運行狀態(tài)的領域，尤其涉及一種液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]液化天然氣燃料成本低，成分中大部分為甲烷，燃燒后有害成分較少，已廣泛應用于運輸、電能轉換等行業(yè)，例如，LNG加液站加注車輛儲罐以LNG作為發(fā)動機的燃料，又如，LNG變電站將夜間電能轉化為LNG冷能存儲而后冷能重新得以利用，等等，類似LNG加液站、LNG變電站等運用LNG的站點上有多種測量儀表對LNG儲罐進行測量，然而目前沒有一種很好的監(jiān)控系統(tǒng)能夠對多個站點的測量數據以及測量儀表的運作狀態(tài)同時進行集中監(jiān)控，并且如何及時、快速地在同一監(jiān)控平臺中獲知這些測量數據、儀表運作狀態(tài)以便及時處理是亟待解決的問題。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可及時獲取多個液化天然氣站的檢測數據，并能夠對各液化天然氣站的檢測數據進行集中監(jiān)控。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用技術方案:一種液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，包括一LNG主站、一用于獲取LNG主站檢測數據的上位機、多個LNG子站、以及用于獲取對應各LNG子站檢測數據的多個終端機，上位機與所述終端機通過總線連接，上位機包括總線調度模塊，所述總線調度模塊根據終端機優(yōu)先級輸出總線控制信號控制上位機與對應終端機的通信，上位機根據接收的終端機內的檢測數據判斷LNG子站是否異常，上位機還包括報警模塊，上位機確定異常后通過報警模塊報警，上位機控制所述總線調度模塊在報警模塊報警后將異常對應的終端機當前的優(yōu)先級替換為最低優(yōu)先級。
[0005]優(yōu)選的，所述總線調度模塊配置總線優(yōu)先級表，終端機的優(yōu)先級信息存儲在所述總線優(yōu)先級表內，終端機優(yōu)先級初始化的設定根據對應LNG子站與LNG主站間距由近至遠而優(yōu)先級降低，終端機優(yōu)先級的更新是在所述異常發(fā)生后優(yōu)先級降至最低。
[0006]優(yōu)選的，所述上位機還包括接收所述終端機檢測數據及發(fā)送所述總線控制信號的數據收發(fā)模塊，存儲所述檢測數據的內存，以及將檢測數據從數據收發(fā)模塊傳輸至內存的DMA模塊，上位機的處理器通過Cache連接內存調取所述檢測數據。
[0007]優(yōu)選的，所述報警模塊包括動作報警模塊，所述上位機根據接收的檢測數據確定LNG子站的測量結果異常時，所述動作報警模塊進行聲和/或光報警。
[0008]優(yōu)選的，所述的測量結果由以下一種或若干種儀表所測得:流量計、溫度計、壓力計、液位計。
[0009]優(yōu)選的，所述報警模塊還包括設備報警模塊，所述上位機根據接收的檢測數據確定LNG子站的儀表出現故障時，所述設備報警模塊進行聲和/或光報警。
[0010]優(yōu)選的，所述上位機和終端機之間通過Modbus協(xié)議通信。
[0011]優(yōu)選的，所述上位機還連接實時數據庫服務器，上位機將接收的所述檢測數據及其對應的終端機信息、異常信息實時傳輸至所述實時數據庫服務器存儲。
[0012]優(yōu)選的，所述上位機還連接歷史數據庫服務器，上位機定期讀取實時數據庫服務器內存儲的信息并將其傳輸至所述歷史數據庫服務器存儲，傳輸結束時更新所述實時數據庫服務器使其已傳輸信息的標記位設為失效，上位機將新獲取的檢測數據及其對應的終端機信息、異常信息存儲至所述實時數據庫服務器并更新相應標記位為有效。
[0013]優(yōu)選的，所述上位機還包括顯示模塊，上位機獲取所述實時數據庫服務器和/或歷史數據庫服務器的信息進行顯示。
[0014]采用上述技術方案后，本發(fā)明與現有技術相比具有如下突出優(yōu)點:本發(fā)明在上位機中配置總線調度模塊，根據終端機優(yōu)先級高低搶占總線決定各終端機與上位機的通信次序，上位機可以根據與其通信的終端機內的檢測數據檢知LNG子站的異常而進行報警，同時改變終端機的優(yōu)先級，上位機控制總線調度模塊將異常對應的終端機當前的優(yōu)先級替換為最低優(yōu)先級，由于已經確定異常的終端機(LNG子站)接連出現異常的可能性較小，將其與上位機通信的順序排至最后，可保證后面出現異常的終端機得到及時的處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例的一種液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實施例的上位機的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0018]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施以及具體附圖的限制。
[0019]圖1示出了本發(fā)明實施例的一種液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖，包括一LNG主站C、一用于獲取LNG主站檢測數據的上位機M、多個LNG子站、以及用于獲取對應各LNG子站檢測數據的多個終端機，上位機M與所述終端機通過總線Bus連接。LNG主站C和各LNG子站上均設有多種儀表，例如流量計、溫度計、壓力計、液位計等(圖中未示出)，用于測量LNG的流量、溫度、壓力、液位等數據，上位機M和各終端機分別獲取這些測量數據。所述的檢測數據包括儀表的測量數據，以及儀表的運作狀態(tài)(故障與否)。
[0020]本實施例中，上位機M包括總線調度模塊Ml，所述總線調度模塊Ml根據終端機優(yōu)先級輸出總線控制信號控制上位機M與對應終端機的通信，上位機M根據接收的終端機內的檢測數據判斷LNG子站是否異常，上位機還包括報警模塊M2，上位機M確定異常后通過報警模塊M2報警，上位機M控制所述總線調度模塊Ml將異常對應的終端機當前的優(yōu)先級替換為最低優(yōu)先級。
[0021]圖1的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)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，相對應的，終端機包括:終端機一 B1、終端機二 B2、終端機三B3……終端機NB4，N為大于3的正整數。LNG主站C及每個LNG子站的流量計、溫度計、壓力計、液位計等儀表測得LNG主站C及各LNG子站中LNG的相應數據，并傳輸至對應的上位機M及各終端機，上位機M及各終端機還可獲得對應各儀表的運作狀態(tài)。各終端機通過總線將檢測數據(包括測量數據和/或儀表的運作狀態(tài))傳輸至上位機M。
[0022]在本實施例中，所述總線調度模塊Ml配置有總線優(yōu)先級表(圖上未示出)，終端機的優(yōu)先級信息存儲在所述總線優(yōu)先級表內，終端機依據相應優(yōu)先級高低而先后與上位機M通過總線Bus通信，優(yōu)先級高的終端機首先獲得總線Bus授權以與上位機M通信，終端機優(yōu)先級根據對應LNG子站與LNG主站C間距進行初始化，間距由近至遠的終端機優(yōu)先級依次降低，終端機優(yōu)先級在所述報警模塊M2報警后進行更新，剛發(fā)生異常后的終端機優(yōu)先級級別降至最低優(yōu)先級，在所有終端機隊列的最后一位獲得總線授權與上位機進行下一次的通信。示例性的，圖1中，終端機一 B1、終端機二 B2、終端機三B3……終端機NB4的初始化優(yōu)先級分別為第一、二、三……N，首次總線Bus授權次序(終端機與上位機通信次序)為終端機一 B1、終端機二 B2、終端機三B3......終端機NB4，若此次上位機M檢測數據顯示終端機二 B2出現異常，則下一次總線Bus授權次序為終端機一B1、終端機三B3……終端機NB4、終端機二 B2。需要說明的是，所述的異常包括測量數據的結果異常以及儀表的運作異常。
[0023]至此可以理解，各終端機的檢測數據可根據優(yōu)先級高低依次獲得處理，在上位機M處及時檢知異常，并且，容易理解的，剛發(fā)生異常的LNG子站(可獲得人工或自動及時處理)在后面接連發(fā)生異?？赡苄暂^低，因而將對應終端機的優(yōu)先級級別降至最低，有利于其他終端機的檢測數據得到更優(yōu)先的處理，從而更快的檢知其余各LNG子站的異常。
[0024]參看圖2，所述上位機M還包括接收所述終端機檢測數據及發(fā)送所述總線控制信號的數據收發(fā)模塊M3，存儲所述檢測數據的內存M5，以及將檢測數據從數據收發(fā)模塊M3傳輸至內存的DMA (Direct Memory Access，直接內存存取)模塊M4，上位機的處理器MC通過Cache (高速緩沖存儲器)M6連接內存M5調取所述檢測數據。上位機M的數據收發(fā)模塊M3接收到檢測數據后,通過DMA模塊M4直接將數據傳輸至內存M5中存儲，而不直接占用處理器MC進行傳輸，可以保證處理器MC的運作效率，以及數據傳輸至內存M5的速率。CacheM6中從內存M4中獲取并緩存即將要送至處理器MC處理的數據，處理器MC通過CacheM6獲取所述檢測數據，進一步保證了檢測數據被處理的及時性。
[0025]圖2中，上位機M的處理器MC控制總線調度模塊Ml發(fā)送總線控制信號至數據收發(fā)模塊M3，從而控制相對應的終端機與上位機M進行數據通信。
[0026]上位機M根據接收的終端機內的檢測數據判斷LNG子站是否異常，上位機M確定異常后通過報警模塊報警，優(yōu)選的，所述報警模塊包括動作報警模塊M21，所述上位機M根據接收的檢測數據確定LNG子站的測量結果異常時，處理器MC控制動作報警模塊M21報警，所述動作報警模塊M21進行聲和/或光報警。優(yōu)選的，所述的測量結果由以下一種或若干種儀表所測得:流量計、溫度計、壓力計、液位計。優(yōu)選的，所述報警模塊還包括設備報警模塊M22，所述上位機M根據接收的檢測數據確定LNG子站的儀表出現故障時，處理器M控制設備報警模塊M22報警，所述設備報警模塊M22進行聲和/或光報警。
[0027]可選的，所述上位機M和終端機之間通過Modbus協(xié)議(一種通用主從通訊協(xié)議)通信。
[0028]在本實施例中，所述上位機M還連接實時數據庫服務器(圖上未示出)，上位機M將接收的所述檢測數據及其對應的終端機信息、異常信息實時傳輸至所述實時數據庫服務器存儲。上位機M可從實時數據庫服務器中獲取所述檢測數據及其對應的終端機信息、異常信息，實時數據庫服務器的實時數據庫中每條記錄設有一標記位，當有數據進入時，標記位設為有效，數據可進行更新。
[0029]在本實施例中，所述上位機M還連接歷史數據庫服務器(圖上未示出)，上位機M定期讀取實時數據庫服務器內存儲的信息并將其傳輸至所述歷史數據庫服務器存儲，傳輸結束時更新所述實時數據庫服務器使其已傳輸至歷史數據庫服務器的信息的相應標記位設為失效，上位機M可在與下一終端機通信中獲取新的檢測數據，重新獲取的檢測數據及其對應的終端機信息、異常信息更新存入實時數據庫服務器內并將相應標記位設為有效。
[0030]在本實施例中，所述上位機M還包括顯示模塊M7，處理器MC控制顯示模塊M7的顯示，上位機M可獲取所述實時數據庫服務器和/或歷史數據庫服務器內存儲的信息在顯示模塊M7上進行顯示。
[0031]將檢測數據在上位機M連接的實時數據庫服務器、歷史數據庫服務器進行存儲，實時數據存儲在實時數據庫服務器，歷史數據存儲在歷史數據庫服務器中，可以將檢測數據在顯示模塊M7進行顯示，不僅有利于操作人員對實時數據的分析，更有利于操作人員利用歷史數據還原分析，并借助歷史數據的經驗值分析對實時數據進行處理，并及時進行異常處理、運行維護。
[0032]綜上，本發(fā)明在上位機中配置總線調度模塊，根據終端機優(yōu)先級高低搶占總線決定各終端機與上位機的通信次序，上位機可以根據與其通信的終端機內的檢測數據檢知LNG子站的異常而進行報警，同時改變終端機的優(yōu)先級，上位機控制總線調度模塊將異常對應的終端機當前的優(yōu)先級替換為最低優(yōu)先級，由于已經確定異常的終端機(LNG子站)接連出現異常的可能性較小，將其與上位機通信的順序排至最后，可保證后面出現異常的終端機得到及時的處理。
[0033]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權利要求，任何本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以本發(fā)明權利要求所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括一 LNG主站、一用于獲取LNG主站檢測數據的上位機、多個LNG子站、以及用于獲取對應各LNG子站檢測數據的多個終端機，上位機與所述終端機通過總線連接，上位機包括總線調度模塊，所述總線調度模塊根據終端機優(yōu)先級輸出總線控制信號控制上位機與對應終端機的通信，上位機根據接收的終端機內的檢測數據判斷LNG子站是否異常，上位機還包括報警模塊，上位機確定異常后通過報警模塊報警，上位機控制所述總線調度模塊在報警模塊報警后將異常對應的終端機當前的優(yōu)先級替換為最低優(yōu)先級。
2.如權利要求1所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述總線調度模塊配置總線優(yōu)先級表，終端機的優(yōu)先級信息存儲在所述總線優(yōu)先級表內，終端機優(yōu)先級初始化的設定根據對應LNG子站與LNG主站間距由近至遠而優(yōu)先級降低，終端機優(yōu)先級的更新是在所述異常發(fā)生后優(yōu)先級降至最低。
3.如權利要求1所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機還包括接收所述終端機檢測數據及發(fā)送所述總線控制信號的數據收發(fā)模塊，存儲所述檢測數據的內存，以及將檢測數據從數據收發(fā)模塊傳輸至內存的DMA模塊，上位機的處理器通過Cache連接內存調取所述檢測數據。
4.如權利要求1所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述報警模塊包括動作報警模塊，所述上位機根據接收的檢測數據確定LNG子站的測量結果異常時，所述動作報警模塊進行聲和/或光報警。
5.如權利要求4所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的測量結果由以下一種或若干種儀表所測得:流量計、溫度計、壓力計、液位計。
6.如權利要求4所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述報警模塊還包括設備報警模塊，所述上位機根據接收的檢測數據確定LNG子站的儀表出現故障時，所述設備報警模塊進行聲和/或光報警。
7.如權利要求1所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機和終端機之間通過Modbus協(xié)議通信。
8.如權利要求1所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機還連接實時數據庫服務器，上位機將接收的所述檢測數據及其對應的終端機信息、異常信息實時傳輸至所述實時數據庫服務器存儲。
9.如權利要求8所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機還連接歷史數據庫服務器，上位機定期讀取實時數據庫服務器內存儲的信息并將其傳輸至所述歷史數據庫服務器存儲，傳輸結束時更新所述實時數據庫服務器使其已傳輸信息的標記位設為失效，上位機將新獲取的檢測數據及其對應的終端機信息、異常信息存儲至所述實時數據庫服務器并更新相應標記位為有效。
10.如權利要求8或9所述的液化天然氣站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機還包括顯示模塊，上位機獲取所述實時數據庫服務器和/或歷史數據庫服務器的信息進行顯示。
【文檔編號】G06F17/30GK104199405SQ201410421544
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日:2014年8月25日
【發(fā)明者】張偉, 張磊 申請人:上海雷尼威爾技術有限公司