CN115629561A - 一种管道输送***控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道流体输送控制领域，具体涉及一种管道输送***控制装置。本发明包括发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块，以及传感器；所述发动机采集模块、管路采集模块与传感器通过采集控制器连接，采集传感器数据；所述油门控制器、面板采集模块对管道输送进行控制的同时，产生控制信息数据；所述发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块通过CAN总线与现场网关连接，由现场网关提供局域网，将所述传感器数据和控制信息数据通过无线发送到显示终端显示。本发明能够同时模拟多路各类监控信息的输入信号，并能够直观获得输出结果，信号变更方便，避免了频繁检测更换传感器，节约时间和人力成本。

Description

一种管道输送***控制装置

技术领域

本发明属于管道流体输送控制领域，具体涉及一种管道输送***控制装置。

背景技术

在管路输送***装配测试过程中，为确保输送的安全性、准确性以及对各个节点的输送信息监控，对整个过程控制信息***产品的功能进行检测是必不可少的检验程序。目前，大多厂家采用的方式是直接连接各类传感器、开关、执行器分别进行检测，测试工作量大、无法模拟各种传感器的输入对控制策略的影响，且不便于快速调试、迭代更改控制信息***参数，因此，亟需提供一种实施方便、功能全面、精确度高的管道输送***控制装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种管道输送***控制***，能够同时模拟多路各类监控信息的输入信号，并能够直观获得输出结果，信号变更方便，避免了频繁检测更换传感器，节约时间和人力成本。

本发明采用的技术方案：

一种管道输送***控制装置，包括发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块，以及传感器；所述发动机采集模块、管路采集模块与传感器通过采集控制器连接，采集传感器数据；所述油门控制器、面板采集模块对管道输送进行控制的同时，产生控制信息数据；所述发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块通过CAN总线与现场网关连接，由现场网关提供局域网，将所述传感器数据和控制信息数据通过无线发送到显示终端显示。

所述显示终端、面板采集模块和油门控制器为集成结构，所述面板采集模块和油门控制器设有外接输入旋钮，所述面板采集模块通过外接输入旋钮实现各级泵站电泵转速控制、各级泵站电磁阀控制和紧急制动和报警；所述油门控制器通过外接输入旋钮实现对油门的启停和油门大小、前进方向的控制。

所述发动机采集模块与安装在发动机上的机油温度传感器、机油压力传感器、发动机转速传感器连接，获得发动机机油温度、发动机机油压力、发动机转速的信息；同时与增速箱上的机油温度传感器、机油压力传感器、启动传感器连接，获得增速箱机油温度、增速箱机油压力、增速箱是否开启的信息。

所述管路采集模块与安装在管路中的进出口压力传感器、流量计、阀门、比例阀连接，获得管路进出口压力、流量计、阀门开度的信息。

还包括上位机，其内置分析***，将所述发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块产生的模拟信号转换为数字信号，并对所述数字信号进行分析，判断是否发生故障并产生预警、报警信号。

还包括报警及安全控制模块，内置故障自诊断及专家***，所述上位机将产生的预警、报警信号发送至报警及安全控制模块，所述报警及安全控制模块获取数字信号进行识别和分析，分析数据变化，获取数据异常的位置、原因，亮起面板采集模块上的报警灯，产生诊断信息和解决方案，触发数据异常位置相应控制器进行自我调节，并在显示终端显示诊断信息和解决方案。

所述故障自诊断分为线上故障自诊断与线下故障自诊断，所述线上故障自诊断针对运行过程中故障，显示终端进行故障提醒；所述线下故障自诊断针对非工作状态下，通过交互、测试进行故障自诊断。

所述专家***，能够提供实时帮助，进行故障诊断，维修决策与维修指导。

所述油门控制器为手自一体油门控制器，通过手自一体油门控制器对管路中阀门开度及发动机转速进行调节，实现工况作业动态稳定调节。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种管道输送***控制装置，避免各类复杂硬件的连接，快速调整测试控制逻辑，直观显示判定结果，节省测试时间；

(2)本发明提供的一种管道输送***控制装置，集成度高，易平行放大，操作简单，不需复杂操作或技术，学习周期短；故障诊断能力强，安全系数高；

(3)本发明提供的一种管道输送***控制装置，能够实现输送信息自动采集、多***协调工作，信息集中显示，全流程自动化，降低人工参与的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明公开的管道输送***控制装置***原理示意图；

图2是本发明公开的管道输送装置内报警***逻辑示意图；

图3是本发明公开基于管道输送装置实现的多级信息传递示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供的一种管道输送***控制装置，包括发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块，以及传感器；所述发动机采集模块、管路采集模块与传感器连接，所述发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块通过CAN总线与现场网关连接，由现场网关提供局域网，将所采集数据无线发送到显示终端集中显示。

所述管道输送***控制装置中各个模块之间通过综合采集控制器连接，便于检修和调换，显示终端与面板采集模块和油门控制器的外接输入旋钮相连；所述显示终端主要采集及控制操作面板上的开关及指示灯。

所述发动机采集模块与安装在发动机上的机油温度传感器、机油压力传感器、发动机转速传感器连接，获得发动机机油温度、发动机机油压力、发动机转速的信息；同时与增速箱上的机油温度传感器、机油压力传感器、启动传感器连接，获得增速箱机油温度、增速箱机油压力、增速箱是否开启的信息；

所述管路采集模块与安装在管路中的进出口压力传感器、流量计、阀门、比例阀连接，获得管路进出口压力、流量计、阀门开度的信息。

所述管道输送***控制装置还包括上位机，其内置分析***，将所述发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块回传的模拟量信号转换为数字量信号，并对上述数字信号进行分析，判断是否发生故障并作出预警；

所述显示终端、面板采集模块和油门控制器集成设计，所述油门控制器为手自一体油门控制器，通过手自一体油门控制器对管路中阀门开度及发动机转速进行调节，实现工况作业动态稳定调节；

所述油门控制器可实现手自一体模糊智能控制功能，在自动状态时，内部电机带动油门旋钮动作，可实现手动、自动无缝连接，手动优先、自动跟随的功能。

***通过手自一体油门控制器进行泵转速的调节，从而实现***的动态调节，通用采集控制器根据显示终端下发的指令，执行各电磁阀、电泵的控制，实现作业自动化。

如图2所示，本发明还包括报警及安全控制模块，内置故障自诊断及专家***。预警、报警信号发出后，报警及安全控制模块对数据进行识别和分析，分析数据变化，获取数据异常的位置、原因，根据危险警报位置触发相应控制器进行自我调节，同时亮起面板采集模块上的报警灯，并在显示终端提示，三者实现协同预警、报警功能，并将诊断信息和解决方案将在显示终端同步显示。

所述故障自诊断分为线上故障自诊断与线下故障自诊断，前者针对运行过程中故障，显示终端进行故障提醒；后者针对非工作状态下，通过交互、测试等手段进行故障自诊断。两者均可通过内置排除方案确认和解决。

***在显示终端处设置应急救援及专家***，当出现故障时，能够通过专家***提供实时帮助，进行故障诊断，维修决策与维修指导，可帮助操作员快速定位问题，快速排故。

如图3所示，还包括信息管理模块，根据监测需求沿输油管线设置并列的多个管道输送***控制装置，包括管道输送站、各个监测模块和现场网关，用于对局部输送管线进行实时监测；上游设有泵站级监测***，用于对下游多个管道输送站监测信息进行远程汇总、控制和调控。在泵站监测***由多个现场网关与本站级的综合通信/信息适配器通过RS485通信组成泵站级网络，综合通信/信息适配器将现场网关的数据转换到泵站处，泵站显示屏与管道输送***站显示终端进行实际通信。

所述信息管理模块可在本级监测管道输送站实现工况信息的实时获取，记录、显示、上传等功能，主要包括：发动机转速、发动机机油压力、发动机机油温度、增速箱机油压力、增速箱机油温度、泵的进出口压力、累计输送流量、燃油量、阀门状态；***通过计算及逻辑判断，得出当前监测管道工作状态及健康状态，并将判断结果上传到上级泵站，泵站可显示各个管道输送站当前工作状态、当前作业量和累计作业量，也可显示故障状态、运行时间和控制状态，也可在泵站实现对各级管路的远程控制。

泵站级通过逻辑运算得出每个现场级控制单元的控制参数(如流量、压力等)，泵站级将获得的参数直接下发到现场级管道输送***站控制器中，现场级控制器根据获得的参数进行动态调节从而达到稳定的工作工况。远程控制指令主要包含以下内容：

(1)工作模式(正常、启输、越站、紧急)；

(2)控制状态(启动、爬升、稳速、下降、停止)；

(3)调节目标值(流量、压力)。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种管道输送***控制装置，其特征在于，包括发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块，以及传感器；所述发动机采集模块、管路采集模块与传感器通过采集控制器连接，采集传感器数据；所述油门控制器、面板采集模块对管道输送进行控制的同时，产生控制信息数据；所述发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块通过CAN总线与现场网关连接，由现场网关提供局域网，将所述传感器数据和控制信息数据通过无线发送到显示终端显示。

2.根据权利要求1所述的管道输送***控制装置，其特征在于，所述显示终端、面板采集模块和油门控制器为集成结构，所述面板采集模块和油门控制器设有外接输入旋钮，所述面板采集模块通过外接输入旋钮实现各级泵站电泵转速控制、各级泵站电磁阀控制、紧急制动和报警；所述油门控制器通过外接输入旋钮实现对油门的启停和油门大小、前进方向的控制。

3.根据权利要求1所述的管道输送***控制装置，其特征在于，所述发动机采集模块与安装在发动机上的机油温度传感器、机油压力传感器、发动机转速传感器连接，获得发动机机油温度、发动机机油压力、发动机转速的信息；同时与增速箱上的机油温度传感器、机油压力传感器、启动传感器连接，获得增速箱机油温度、增速箱机油压力、增速箱是否开启的信息。

4.根据权利要求1所述的管道输送***控制装置，其特征在于，所述管路采集模块与安装在管路中的进出口压力传感器、流量计、阀门、比例阀连接，获得管路进出口压力、流量值、阀门开度的信息。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的管道输送***控制装置，其特征在于，还包括上位机，其内置分析***，将所述发动机采集模块、管路采集模块、油门控制器、面板采集模块产生的模拟信号转换为数字信号，并对所述数字信号进行分析，判断是否发生故障并产生预警、报警信号。

6.根据权利要求5所述的管道输送***控制装置，其特征在于，还包括报警及安全控制模块，内置故障自诊断及专家***，所述上位机将产生的预警、报警信号发送至报警及安全控制模块，所述报警及安全控制模块获取数字信号进行识别和分析，分析数据变化，获取数据异常的位置、原因，亮起面板采集模块上的报警灯，产生诊断信息和解决方案，触发数据异常位置相应控制器进行自我调节，并在显示终端显示诊断信息和解决方案。

7.根据权利要求6所述的管道输送***控制装置，其特征在于，所述故障自诊断分为线上故障自诊断与线下故障自诊断，所述线上故障自诊断针对运行过程中故障，显示终端进行故障提醒；所述线下故障自诊断针对非工作状态下，通过交互、测试进行故障自诊断。

8.根据权利要求6所述的管道输送***控制装置，其特征在于，所述专家***，能够提供实时帮助，进行故障诊断，维修决策与维修指导。

9.根据权利要求2所述的管道输送***控制装置，其特征在于，所述油门控制器为手自一体油门控制器，通过手自一体油门控制器对管路中阀门开度及发动机转速进行调节，实现工况作业动态稳定调节。

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