一种罐车的充装监管系统的制作方法

1.本实用新型涉及危险化学品罐车充装控制技术领域，尤其是涉及罐车的充装监管系统。


背景技术：

2.目前，传统危险化学品罐车现场充装存在一些弊端。在罐车进入库区停车后，由现场作业人员将防静电接地器的鳄鱼夹子夹到罐车底盘上，将鹤管对接到储罐的加注口，然后由现场作业人员用对讲机通知控制中心启动充装泵电动机单元进行危险化学品的充装。由于现场作业人员与控制中心人员不在同一地点，控制中心人员无法及时掌握现场的操作情况，比如防静电接地器夹子的固定是否稳固，罐车储罐是否超期未检，现场作业人员也难以快速验证罐车储罐的有效性。
3.可见，对危险化学品罐车缺乏快速有效的检测手段，造成较大的安全隐患。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供罐车的充装监管系统，以提高对罐车、储罐的验证效率，保证充装的安全性。
5.一种罐车的充装监管系统，包括云服务器和安全监管主控单元；云服务器与安全监管主控单元连接，所述安全监管主控单元连接电气启动控制回路，电气启动控制回路包括静电接地控制单元与充装定值控制单元，静电接地控制单元与充装定值控制单元均与安全监管主控单元连接。所述充装定值控制单元连接充装泵电动机单元。所述云服务器与摄像头和手持pda相连；所述安全监管主控单元包括arm处理器、与所述arm处理器相连的无线通讯模块、存储模块、光耦隔离驱动电路、与所述光耦隔离驱动电路相连的继电器控制电路和外部开关信号采集电路，以及与所述arm处理器和所述光耦隔离驱动电路分别相连的电源模块，所述无线通讯模块包括与所述云服务器相连的gprs通讯模块和与所述手持pda相连的蓝牙通讯模块。所述安全监管主控单元的esp07rst端口与静电接地控制单元的esp07rst端口连接，安全监管主控单元的esp07en端口与静电接地控制单元的 esp07en端口连接，所述安全监管主控单元的pb3端口与充装定值控制单元的pb3端口连接，安全监管主控单元的pb6端口与充装定值控制单元的pb6端口连接。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种罐车的充装监管系统，其中，包括：通过无线连接的云服务器和安全监管主控单元；
7.所述云服务器，用于在对待充装罐车认证合格的情况下，根据二维码对储罐进行验证，并在验证合法后生成授权合格指令；
8.所述安全监管主控单元，用于根据所述授权合格指令输出授权通过闭合控制信号，根据所述授权通过闭合控制信号接通电气启动控制回路，并经过电气取样控制回路获取充装停止信号，根据所述充装停止信号切断所述电气启动控制回路。
9.结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其
中，所述云服务器与摄像头和手持pda相连；
10.所述云服务器通过所述摄像头识读车牌信息，对所述车牌信息进行认证，并在认证合格的情况下生成车辆允许进入指令；
11.所述云服务器通过所述手持pda扫描所述二维码获取车辆唯一 id，对所述id进行云端身份验证，并在验证合法的情况下生成所述授权合格指令。
12.结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述云服务器用于：
13.采集并存储罐车信息；
14.对每个储罐设置唯一id并将所述id存储于所述二维码上；
15.采集储罐信息，并将对应的所述储罐信息与所述id进行关联性存储。
16.结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述电气启动控制回路包括静电接地控制单元与充装定值控制单元之间的信号回路、充装泵电动机单元的启动控制回路或紧急切断阀单元的开阀控制回路。
17.结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电气取样控制回路包括充装定值控制单元的启停输出反馈电气回路、充装泵电动机单元的停止控制回路或紧急切断阀单元的关阀控制回路。
18.结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述安全监管主控单元包括arm处理器、与所述 arm处理器相连的无线通讯模块、存储模块、光耦隔离驱动电路、与所述光耦隔离驱动电路相连的继电器控制电路和外部开关信号采集电路，以及与所述arm处理器和所述光耦隔离驱动电路分别相连的电源模块。
19.结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述无线通讯模块包括与所述云服务器相连的 gprs通讯模块和与所述手持pda相连的蓝牙通讯模块。
20.第二方面，本实用新型实施例还提供一种罐车的充装监管方法，其中，包括：
21.验证步骤：在云服务器对待充装罐车认证合格的情况下，根据二维码对储罐进行验证，并在验证合法后生成授权合格指令；
22.控制步骤：通过安全监管主控单元根据所述授权合格指令输出授权通过闭合控制信号，根据所述授权通过闭合控制信号接通电气启动控制回路，并经过电气取样控制回路获取充装停止信号，根据所述充装停止信号切断所述电气启动控制回路。
23.结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述验证步骤包括：
24.所述云服务器通过摄像头识读车牌信息，认证所述车牌信息是否合格；
25.如果合格，则生成车辆允许进入指令；
26.所述云服务器通过所述手持pda扫描所述二维码获取车辆唯一 id，验证所述id的身份是否合法；
27.如果合法，则生成所述授权合格指令。
28.结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，在所述验证步骤之前，所述方法还包括：
29.采集并存储罐车信息；
30.对每个储罐设置唯一id并将所述id存储于所述二维码上；
31.采集储罐信息，并将对应的所述储罐信息与所述id进行关联性存储。
32.本实用新型实施例带来了以下有益效果：
33.本实用新型提供了罐车的充装监管系统，包括：通过无线连接的云服务器和安全监管主控单元；服务器在对待充装罐车认证合格的情况下，根据二维码对储罐进行验证，并在验证合法后生成授权合格指令；安全监管主控单元根据授权合格指令输出授权通过闭合控制信号，根据授权通过闭合控制信号接通电气启动控制回路，并经过电气取样控制回路获取充装停止信号，根据充装停止信号切断电气启动控制回路。本实用新型可以提高对罐车、储罐的验证效率，保证充装的安全性。
34.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
35.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
37.图1为本实用新型实施例一提供的罐车的充装监管系统示意图；
38.图2为本实用新型实施例一提供的罐车安全充装监管的工作原理示意图；
39.图3为本实用新型实施例一提供的罐车自动充装的现场控制原理图；
40.图4为本实用新型实施例二提供的安全监管主控单元的示意图；
41.图5、图6为本实用新型实施例二提供的全监管主控单元的外部适配电路图。
42.图7为安全监管主控单元的电路结构示意图；
43.图8为静电接地控制单元的电路结构示意图；
44.图9为充装定值控制单元的电路结构示意图。
45.图标：
46.100
‑
云服务器；200
‑
安全监管主控单元；210
‑
电源模块；220
‑
gprs 通讯模块；230
‑
蓝牙通讯模块；240
‑
存储模块；250
‑
arm处理器；260
‑ꢀ
光耦隔离驱动电路；270
‑
继电器控制电路；280
‑
外部开关信号采集电路；300
‑
静电接地控制单元；400
‑
充装定值控制单元；500
‑
充装泵电动机单元。
具体实施方式
47.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
48.实施例一：
49.图1为本实用新型实施例一提供的罐车的充装监管系统示意图。
50.参照图1和图3，罐车的充装监管系统主要包括：通过无线连接的云服务器100和安全监管主控单元200，安全监管主控单元200设置于灌装企业现场。
51.一种罐车的充装监管系统，包括：云服务器和安全监管主控单元；云服务器与安全监管主控单元连接，所述安全监管主控单元连接电气启动控制回路，电气启动控制回路包括静电接地控制单元与充装定值控制单元，静电接地控制单元与充装定值控制单元均与安全监管主控单元连接。所述充装定值控制单元连接充装泵电动机单元。所述云服务器与摄像头和手持pda相连；所述安全监管主控单元包括arm处理器、与所述arm处理器相连的无线通讯模块、存储模块、光耦隔离驱动电路、与所述光耦隔离驱动电路相连的继电器控制电路和外部开关信号采集电路，以及与所述arm处理器和所述光耦隔离驱动电路分别相连的电源模块，所述无线通讯模块包括与所述云服务器相连的gprs通讯模块和与所述手持pda相连的蓝牙通讯模块。所述安全监管主控单元的esp07rst端口与静电接地控制单元的esp07rst端口连接，安全监管主控单元的esp07en端口与静电接地控制单元的esp07en端口连接，所述安全监管主控单元的pb3端口与充装定值控制单元的pb3端口连接，安全监管主控单元的pb6端口与充装定值控制单元的pb6端口连接。
52.进一步的，在灌装企业现场配备有手持pda(personaldigitalassistant，掌上电脑)、摄像头等设备；以及，灌装企业现场设置有与安全监管主控单元200相连的静电接地控制单元300、充装定值控制单元400，与充装定值控制单元400相连的充装泵电动机单元500，与充装泵电动机单元500相连的紧急切断阀(图中未示出)。
53.云服务器100，用于在对待充装罐车认证合格的情况下，根据二维码对储罐进行验证，并在验证合法后生成授权合格指令。
54.云服务器100与摄像头和手持pda相连，三者配合工作共同完成上述对待充装罐车和储罐的验证，结合图2，具体实现过程如下。
55.设置于罐车登记、检验部门的计算机对罐车、储罐分别进行检验和登记，并将得到的信息通过通讯网络传输至云服务器100。云服务器100采集并存储罐车信息；对每个储罐设置唯一id并将id存储于二维码上，以及将对应的储罐信息与id进行关联性存储。存储有唯一id的二维码由检验部门下发并固定于罐车的储罐上。罐车信息、储罐信息和二维码均预先存储于罐车数据中心。另外，云端服务器可以存储罐车的黑名单，对于存在超期未检的储罐不予灌装，保证安全。
56.当待充装罐车进入灌装区后，摄像头识读车牌信息并将车牌信息发送至云服务器100进行认证，服务器根据预先存储的罐车信息判断该待充装罐车是否合格；如果不合格，则不允许该车辆进入；如果合格，则生成车辆允许进入指令，允许该车辆进入。
57.在灌装前，由现场作业人员手持防爆手持pda扫描附着于储罐上的二维码，将读取到的车辆唯一id上传至云服务器100，云服务器100根据预先存储的储罐信息该id进行云端身份验证，即对该id对应的储罐进行验证，验证内容包括储罐是否在检验期内、储罐的安装是否合法等；然后将验证结果通过手持pda反馈至安全监管主控单元200，其中，验证结果为合法时，云服务生成的为授权合格指令。
58.手持pda向云服务器100进行认证并得到授权合格指令后，将授权合格指令发送至
安全监管主控单元200。安全监管主控单元200根据授权合格指令在输出干接点输出授权通过闭合控制信号，根据授权通过闭合控制信号接通电气启动控制回路，并经过电气取样控制回路获取充装停止信号，根据充装停止信号切断电气启动控制回路。
59.具体的，电气启动控制回路包括静电接地控制单元300与充装定值控制单元400之间的静电接地信号回路、充装泵电动机单元500的启动控制回路或紧急切断阀单元的开阀控制回路。电气取样控制回路包括充装定值控制单元400的启停输出反馈电气回路、充装泵电动机单元500的停止控制回路或紧急切断阀单元的关阀控制回路。
60.安全监管主控单元200根据授权通过闭合控制信号接通静电接地控制单元300与充装定值控制单元400之间的信号回路，进入允许充装状态。
61.现场人员连接防静电接地器的架子，静电接地控制单元300在检测到接地夹子稳固夹到待充装罐车的接地体后，由输出干接点输出静电接地闭合信号。
62.充装定值控制单元400中的输入检测元件在检测到授权通过闭合控制信号和静电接地闭合信号均有效后，电气启动控制回路全部接通进入可充装状态。现场人员向充装定值控制单元400输入待充装量并启动充装任务。
63.充装定值控制单元400根据接收到的待充装量信息向充装泵电动机单元500发出充装启动指令，以使充装泵电动机单元500对罐车开始进行充装。
64.在达到充装量后，充装定值控制单元400向充装泵电动机单元 500发出充装停止指令，以使充装泵电动机单元500停止，同时通过启停输出反馈电气回路向安全监管主控单元200反馈充装停止指令，以使安全监管主控单元200根据充装停止指令在输出干接点输出断开信号，切断静电接地控制单元300与充装定值控制单元400之间的信号回路。此时，完成本轮灌装工作。
65.另外，在充装过程中如发生紧急情况，可通过紧急切断阀单元的关阀控制回路切断充装泵电动机单元500与安全监管主控单元200、充装定值控制单元400之间的信号连接，中断充装工作。
66.该罐车的充装监管系统具有较好的适应性，可以与现有的充装定值控制器进行硬件连接，同时，能较好地实现对危险化学品罐车充装控制以及状态的检测。云服务器可以通过无线信号与安全监管主控单元连接，云服务器自带无线模块，云服务器通过自带无线传输模块与安全监管主控单元的无线模块连接用于信号传输。
67.实施例二：
68.图4为本实用新型实施例二提供的安全监管主控单元的示意图。
69.参照图4，安全监管主控单元200包括arm处理器250(比如 cortex
‑
m3核心处理器)、与arm处理器250相连的无线通讯模块、存储模块240(串行存储flash)、光耦隔离驱动电路260、与光耦隔离驱动电路260相连的继电器控制电路270和外部开关信号采集电路 280，以及与arm处理器250和光耦隔离驱动电路260分别相连的电源模块210。这里的无线通讯模块包括与云服务器100相连的gprs 通讯模块220和与手持pda相连的蓝牙通讯模块230。
70.进一步的，安全监管主控单元200(图中简称为“主控单元”) 直流中间继电器k1与静电接地控制单元300输出干接点s2、充装定值控制单元400中间继电器线圈l1等，连接关系如图5所示。
71.安全监管主控单元200交流中间继电器k2、充装定值控制单元 400停泵触点s2的连接关系如图6所示。
72.通过上述多个实施例的描述可知，针对目前传统危险化学品罐车现场灌装的安全检验环节的一系列漏洞，罐车的充装监管系统综合应用物联网技术、移动通讯技术、自动控制技术以及云服务器100等高科技手段，实现了针对危险化学品罐车的自动充装安全监管控制。利用服务器对罐车和储罐进行云端的安全认证，以及安全监管主控单元的授权通过闭合控制信号和静电接地控制单元300的静电接地闭合信号共同构成充装定值控制单元400的充装条件，保证了充装环节的安全性。
73.实施例三：
74.基于上述实施例提供的罐车的充装监管系统，本实施例提供了一种罐车的充装监管方法，该方法主要包括如下内容：
75.验证步骤：在云服务器对待充装罐车认证合格的情况下，根据二维码对储罐进行验证，并在验证合法后生成授权合格指令；
76.控制步骤：通过安全监管主控单元根据所述授权合格指令输出授权通过闭合控制信号，根据所述授权通过闭合控制信号接通电气启动控制回路，并经过电气取样控制回路获取充装停止信号，根据所述充装停止信号切断所述电气启动控制回路。
77.进一步的，验证步骤包括：
78.云服务器通过摄像头识读车牌信息，认证车牌信息是否合格；
79.如果合格，则生成车辆允许进入指令；
80.云服务器通过手持pda扫描二维码获取车辆唯一id，验证id的身份是否合法；
81.如果合法，则生成授权合格指令。
82.进一步的，在验证步骤之前，方法还包括：
83.采集并存储罐车信息；
84.对每个储罐设置唯一id并将id存储于二维码上；
85.采集储罐信息，并将对应的储罐信息与id进行关联性存储。
86.本实用新型实施例所提供的方法，其实现原理及产生的技术效果和前述系统实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述系统实施例中相应内容。
87.本实用新型实施例带来了以下有益效果：
88.本实用新型提供了罐车的充装监管系统，包括：通过无线连接的云服务器和安全监管主控单元；服务器在对待充装罐车认证合格的情况下，根据二维码对储罐进行验证，并在验证合法后生成授权合格指令；安全监管主控单元根据授权合格指令输出授权通过闭合控制信号，根据授权通过闭合控制信号接通电气启动控制回路，并经过电气取样控制回路获取充装停止信号，根据充装停止信号切断电气启动控制回路。本实用新型可以提高对罐车、储罐的验证效率，保证充装的安全性。
89.本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的罐车的充装监管方法的步骤。
90.本实用新型实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的罐车的充装监管方法的步
骤。
91.另外，在本实用新型实施例的描述中，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实用新型中的具体含义。
92.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。
93.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
94.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
95.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
96.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
97.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom， read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
98.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范
围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。