智能型壓縮天然氣加氣機

第34卷第6期中國測試技術(shù)Vol34 No 62008年11月CHINA MEASUREMENT TESTING TECHNOLOGYNov.2008智能型壓縮天然氣加氣機蘇昌林,劉縉林,邱東利,蔡競宜,李珊珊(中國測試技術(shù)研究院四川成都610021)摘要:針對目前國產(chǎn)壓縮天然氣(CNG)加氣機處于組裝階段核心部件無(wú)知識產(chǎn)權,基本依賴(lài)進(jìn)口的問(wèn)題,采用自主研發(fā)的高壓科氏質(zhì)量流量計和微電腦測控系統設計出智能型CNG加氣機基本解決了CNG加氣機的國產(chǎn)化問(wèn)題,實(shí)現了具有人性化的人機界面、C卡驗證、大字符中文顯示、中央智能控制微型打印等功能。實(shí)際應用表明智能型CNG加氣機計量準確、性能穩定。關(guān)鑣詞:智能測控;壓縮天然氣加氣機;系統設計;質(zhì)量流量計;中央智能控制中圖分類(lèi)號:TP273;TH41文獻標識碼:A文章編號:16172-4984(2008)06-0138-03Intelligent Compressed Natural Gas DispensersSU Chang-lin, LIU Jin-lin, QIU Dong-li, CAl Jing-yi, L Shan-shan(National Institute of Measurement and Testing Technology, Chengdu 610021, China)Abstract: At present, the domestic compressed natural gas (CNG) dispenser is at the assembly stage, its coreFepgsmt depend on imports fundamentally and their intellectual property rights haven't owned bydomesticmpanies. In this article, the high-pressure Coriolis mass flow meter and the micro-computer control system, bothhave been developed by ourselves, are adopted to design intelligent CNG dispensers. The problems of the domesticCNG dispenser have almost been solved. Those funcations such as the humanization man-machine interface, the Iccard authentication, the large Chinese character display, the central intelligent control, the micro-printing and so onhave been realized. The practical applications show that the measurement results of the intelligent CNG dispenserare accurate, and its performanceKey words: Intelligent measurement and control; Compressed natural gas dispenser, System design; Mass lowmeter; Central intelligent control1引言的苯鉛粉塵等減少100%使用壓縮天然氣還具有20世紀30年代,汽車(chē)已成為廣泛使用的運輸明顯的經(jīng)濟效益。工具。在一些氣體燃料儲存、產(chǎn)量較大的國家中,為2CNG加氣機的構成及現狀了利用氣體作為燃料,開(kāi)始發(fā)展液化石油氣(LPG)CNG加氣機主要完成從站用儲氣罐到車(chē)載儲和CNG汽車(chē)。俄羅斯早在20世紀30年代末期就氣瓶的CNG計量工作,作為供需雙方貿易結算的最開(kāi)始使用LPG和CNG氣體燃料,并于20世紀50年終計量器具,是CNG汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。加代建成了完整的天然氣汽車(chē)工業(yè)體系。氣機主要由三大部分組成:質(zhì)量流量計(質(zhì)量流量我國在20世紀50年代末開(kāi)始使用氣體燃料,傳感器和質(zhì)量流量變送器);測控系統(微電腦系統80年代末在成都建立了CNG加氣站。目前世界上控制單元及防爆電源箱,顯示單元,操作鍵盤(pán));閥有40多個(gè)國家正在實(shí)行燃氣代替燃油計劃。件(電磁閥、單流閥、高壓球閥、壓力傳感器、壓力儀使用壓縮天然氣作燃料,環(huán)保效益顯著(zhù):一氧表拉斷閥等)。另外還有管線(xiàn)(高壓連接管線(xiàn)、卡化碳減少97%碳氫化合物減少72%,二氧化硫減套、如氣軟管等)機殼等少90%,噪音減少40%,致人體呼吸道疾病及癌癥中國煤化工的廠(chǎng)家約有10余收稿日期:2008-0509;收到修改稿日期:200807-25家CNMH〔異。其中的流量作者簡(jiǎn)介蘇昌林(1964-),男,四川成都市人研究員,主要計主要選用丹麥丹佛斯質(zhì)量流量計美國羅斯蒙特從事計量技術(shù)及儀器研發(fā)工作。質(zhì)量流量計、德國E+H質(zhì)量流量計以及中國測試技第34卷第6期蘇呂林等:智能型壓縮天然氣加氣機139術(shù)研究院自主研發(fā)的科氏質(zhì)量流量計。3.2測控系統閥件和管線(xiàn)品質(zhì)的好壞直接影響到加氣機的32.1測控系統的主要特點(diǎn)使用壽命和整體安全性能。目前國產(chǎn)加氣機選擇的測控系統采用微電腦控制技術(shù)將質(zhì)量流量計管線(xiàn)和閥件主要是成都凱隆(卡套、高壓球閥加氣送來(lái)的質(zhì)量脈沖以體積為單位在液晶顯示屏上顯槍頭等)美國Hoke公司(管接件)新加坡閥門(mén)配示;完成體積累計;設定當地CNG銷(xiāo)售單價(jià)并顯示件公司(氣動(dòng)閥、卡套、管接件)泰州橡膠總廠(chǎng)(高單車(chē)加氣金額;按時(shí)間順序由流量大小準確控制三壓軟管,耐壓35MPa)的產(chǎn)品。使用表明,國產(chǎn)配件個(gè)低、中、高壓電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉。測控系統是能滿(mǎn)足加氣機的需要但故障率比進(jìn)口件略高CNG加氣機的智能中樞。3CNG加氣機部件的研制測控系統由顯示單元、操作鍵盤(pán)微電腦系統、3.1質(zhì)量流量計控制及防爆電源箱等部分組成。主要完成質(zhì)量流量CNG加氣機的三大組成部分中,質(zhì)量流量計是計發(fā)送過(guò)來(lái)的脈沖計數經(jīng)過(guò)一系列轉換,在顯示整個(gè)加氣機的核心部件。中國測試技術(shù)研究院在質(zhì)屏幕上顯示出加氣體積根據當地單價(jià)設置,顯示量流量計的研制方面具有強大的技術(shù)實(shí)力,其研發(fā)出加氣金額;根據流量的大小和按鍵狀態(tài),完成電的科氏質(zhì)量流量計具有自主知識產(chǎn)權和專(zhuān)利技術(shù),磁閥的開(kāi)啟與關(guān)閉;實(shí)時(shí)采集壓力測量值發(fā)現壓獲得國家科技進(jìn)步二等獎。產(chǎn)品投放市場(chǎng)10年來(lái),力達到設定值時(shí),結束加氣過(guò)程,確保加氣鋼瓶?jì)鹊玫绞袌?chǎng)的認同與好評。的壓力在安全范圍內;對使用射頻C卡的用戶(hù),完為了滿(mǎn)足智能加氣機的需要,我們專(zhuān)門(mén)設計研成IC讀寫(xiě)操作;最后,將交易結果用微型打印機打制了基于DSP數字信號處理技術(shù)的CNG加氣機專(zhuān)印輸出,作為本次交易的有效憑證。用TH06型大流量、高性能、高精度的高壓氣體質(zhì)主要技術(shù)特點(diǎn)為:大字符段式寬溫LCD顯示、量流量計該流量計有如下技術(shù)特點(diǎn):(1)測量精度工作溫度范圍寬、功耗低;主動(dòng)式發(fā)光液晶顯示在高額不受流體溫度、壓力粘度流體特性等環(huán)境照度很低時(shí)仍能正常工作;轉換精度高,從質(zhì)因素影響;(3)直接測量流體質(zhì)量流量;(4)無(wú)可移量脈沖到體積顯示的轉換無(wú)精度損失;累計及單價(jià)動(dòng)部件,無(wú)需經(jīng)常維護;(5)測量傳感器安裝在緊湊存儲可靠可保存10年;保證取氣率符合加氣站壓的密封外殼之中,不受外界干擾;(6)可測量流體溫縮及儲氣系統的設計要求;操作簡(jiǎn)單,具有防盜氣度、密度。(7)抗于擾能力大大加強能更好地滿(mǎn)足程序設計,所有操作(密度設置,單價(jià)設置,質(zhì)量流現場(chǎng)使用的需要。主要技術(shù)指標見(jiàn)表1。量計參數設置等)均在操作鍵盤(pán)上實(shí)現,帶電子密1中國測試技術(shù)研究院高壓氣體質(zhì)量流量計主要技術(shù)指標碼和計量參數鉛封裝置。在加氣過(guò)程中,所有按鍵自動(dòng)失去作用,能有效防止盜氣現象的發(fā)生;安裝要號·(kgm)(uemi)(agm)MP)(℃)方便,布局合理,工作可靠。采用防爆電源設計,取1000425-20-+80Icrl8NiT31T008351042520.4801 ICr18Ni9Ti316.消隔爆箱外的安全柵;并將有發(fā)熱元件的電源箱和就量準確度( ks/min)曹度準確度(ylcm)電腦板分離安裝(電腦板與顯示板安裝在同一箱體內),電腦板環(huán)境無(wú)熱源,工作更為穩定可靠;具有TH008RS485遠程通訊功能便于計算機聯(lián)網(wǎng)管理安全性 exiblibt4EXbⅡBT4MFT0EX型);主要技術(shù)指標如下:LCD尺寸:1英寸;溫度范接線(xiàn)形式接線(xiàn)端子盒;變送器型號系列MFT0EX圍:-30℃450℃;質(zhì)量到體積間的轉換精度:1個(gè)脈防爆型;電流輸出(4-20)mA,代表介質(zhì)密度;電沖;體積累計精度:優(yōu)于1m10000m2;金額顯示精壓輸出:±0.5VDC代表溫度,5mV℃;頻率輸出:度:001元;高、中、低壓電磁閥的切換時(shí)間:3s,切(1-10000Hz,代表流量電平(0-15)VDC,負載2K。換流量可調;單價(jià)設定:**(元);金額顯示:流量為零時(shí)頻率輸出為0H;額定流量時(shí)的額定春(元);體積顯示:(m3);累計顯示:頻率輸出值可由用戶(hù)設定。通訊:RS485,幅值5V,(1-999波特率1200bis電源:220VAC±20%,0Hz±1%,322中國煤化工20W,保險絲額定值為025A250V,環(huán)境溫度CN MH GIC卡技術(shù)、互聯(lián)20℃~+55℃,相對濕度35%-9%;電磁兼容:網(wǎng)技術(shù),實(shí)現CNG加氣機與CNG加氣站、CNG加GB139261-92靜電放電,3級氣站與主管決策機構之間的雙向信息傳輸,并實(shí)現140中國測試技術(shù)2008年11月襄2系統運行時(shí)產(chǎn)生的加氣站單位城南加氣站年月日時(shí)至年月日時(shí)(夜)班售氣機搶子起數止教礴魯合計記賬銷(xiāo)量刷卡金額拿售氣量草價(jià)應交金瓤(m3)(m3)(m)(m3)(元)(m3)00022087850320966805883.02000000883022081836670015515318715547150394000150308312823001819081032191914911104590.000001104592082297520018198011281992671212558400000012558420800086234186.05235451411265360000001265362.082631723251605233743.301226420.00000122642208822816086229356521195660000001195662.0886978434830000008434.83本班拿售氣金顫小寫(xiě):Y1754436元本拿售氣金壹萬(wàn)柴仟伍佰肆拾肆元叁角陸分本班拿售氣應交金額本班值班長(cháng)接班值班長(cháng):站長(cháng)審核會(huì )計審核:出納結算收款顯示裝置成本低廉讀數直觀(guān)外形美觀(guān)故障率低。CNG5結束語(yǔ)智能型壓縮天然氣(CNG加氣機采用專(zhuān)用的大流量、高性能、高精度的基于DSP數字信號處理技術(shù)的高壓氣體質(zhì)量流量計,具有計量準確性能穩定加氣效率高的特點(diǎn);采用通用總線(xiàn)傳輸技術(shù),Nt容易實(shí)現加氣機遠程控制和聯(lián)網(wǎng)要求,電氣系統結構簡(jiǎn)單,功能模塊移置方便,可擴展性強;產(chǎn)品具有多級防爆(隔爆、本安)加氣壓力超限保護功能確保運行安全可靠;精確的檢測技術(shù),人性化的人機圖2自行研制的數字壓力界面LC卡驗證功能大字符中文顯示等特點(diǎn)使該圖1智能型CNG加氣機外觀(guān)顯示裝置機具備了良好的性能和便捷的操作方式。樣機從2006年10月起在自貢塘堰塘加氣站使用至今,工車(chē)載儲氣鋼瓶的安全信息檢測及射頻C卡管理。作穩定,計量準確,操作方便,得到用戶(hù)的高度評為便于加氣站的信息化管理站內網(wǎng)絡(luò )將每條加氣價(jià)。該項目于2008年獲得四川省科技進(jìn)步三等獎,槍的加氣記錄包括加氣站號、槍號、時(shí)間、數量金目前被中國測試技術(shù)研究院確立為重點(diǎn)新產(chǎn)品進(jìn)額壓力總累計、員工號等信息通過(guò)專(zhuān)門(mén)研制的加行開(kāi)發(fā),必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。氣機測控系統和RS485接口,采集并傳輸到站點(diǎn)計參考文獻算機,并建立專(zhuān)用數據庫保存供信息管理、電子報(]蘇昌林劉縉林邱東利壓縮天然氣(CNC)加氣站安全表生成時(shí)調用。系統運行時(shí)生成的加氣站日報表如監測及信息管理中國測試技術(shù),2007,33(6:15-18表2所示。2]劉縉林,蘇昌林姚曉兵等壓縮天然氣(CNG)加氣機4結構設計的電腦測控系統門(mén)中國測試技術(shù),2004,30(1):17-18加氣機外觀(guān)設計與傳統加油機外型類(lèi)似簡(jiǎn)陰孫玉聲,蔡進(jìn)科氏力質(zhì)量流量計的密度測量與溫度潔、美觀(guān)、大方。外觀(guān)主色調為灰和黑色,以適應現修正實(shí)用測試技術(shù),200,26(1):23-26場(chǎng)環(huán)境的需要中間以紅、黃色做點(diǎn)綴既簡(jiǎn)潔明阿龍其云張亞敏四川省CNG汽車(chē)發(fā)展和展望西華大了,又不單調。顯示部分設計在中央與人的視角相(5中國煤化工Cc汽車(chē)的發(fā)展適應。顯示屏專(zhuān)門(mén)設計定制了帶背光的一體顯示CNMHG屏,具有獨創(chuàng )性。[6]何太碧黃海波譚金會(huì )等CNG加氣機技術(shù)水平評價(jià)加氣機上的壓力表采用自行研制的數字式壓力指標體系天然氣工業(yè),2005,25(3):144-147