本發(fā)明涉及加油加氣站安全運行的綜合監(jiān)控,特別是涉及了一種結(jié)構(gòu)簡單、油氣濃度綜合分析判定的監(jiān)控報警、切斷動力電源的加油加氣站油氣濃度檢測裝置及其分析預(yù)警方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的加油加氣站油氣濃度檢測一般采用油氣傳感器件檢測并報警,而這種檢測方式只以檢測到的瞬時門檻超值來判定,未對油氣濃度的發(fā)展過程進行智能推斷,從而導(dǎo)致超值時由于濃度的聚集效應(yīng)已經(jīng)濃度過高,延后了報警時間。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種能實時采集油氣濃度并考慮油氣濃度累積值、油氣濃度變化率而進行的綜合智能計算和分級判定預(yù)警的加油加氣站油氣濃度檢測裝置及預(yù)警方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種加油加氣站油氣濃度檢測裝置,該檢測裝置包括油氣濃度傳感器、可編程控制器以及與可編程控制器外接的操作顯示模塊、與可編程控制器外接的動力電源斷路器控制模塊和與可編程控制器外接的報警器,
所述的油氣濃度傳感器用于將采集到的油氣濃度值轉(zhuǎn)化為0-5v的模擬量電壓信號,所述的可編程控制器包括可編程cpu模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊、輸入輸出i/o開關(guān)量模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和存儲器,所述的可編程cpu模塊用于數(shù)據(jù)計算、處理、邏輯判斷,可編程cpu模塊通過電纜與輸入輸出i/o開關(guān)量模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊交互,所述的輸入輸出i/o開關(guān)量模塊包括輸入模塊和輸出模塊,輸入輸出i/o開關(guān)量模塊用于控制斷路器的閉合或斷開,并將斷路器的位置信號送入輸入輸出i/o開關(guān)量模塊邏輯判斷結(jié)果的輸出,所述的數(shù)據(jù)通訊模塊用于實現(xiàn)不同設(shè)備間的通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換,所述的存儲器用于存儲器用于存儲油氣濃度采樣值、油氣濃度計算值、油氣濃度超值設(shè)定的三級定值、斷路器開關(guān)狀態(tài)位置信號值、數(shù)據(jù)事件記錄值,所述的油氣濃度傳感器通過電纜與模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊用于將采集的油氣濃度模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊通過電纜與可編程cpu模塊連接;所述的操作顯示模塊為觸摸屏操作顯示面板及內(nèi)部控制電路,操作顯示模塊通過電纜與可編程cpu模塊交互,所述的操作顯示模塊用于油氣濃度定值的設(shè)定、報警信息內(nèi)容的顯示、運行功能的設(shè)定與基本操作;所述的動力電源斷路器控制模塊用于切斷并保護加油站動力電源,動力電源斷路器控制裝置通過電纜與輸入輸出i/o開關(guān)量模塊交互,所述的報警器用于油氣濃度超標時發(fā)出警報提示,報警器通過電纜與輸入輸出i/o開關(guān)量模塊的輸出模塊連接。
所述的油氣濃度傳感器包括三個,三個油氣濃度傳感器分別設(shè)置在卸油口、人井和加油機處。
所述的報警器包括一級報警器、二級報警器和三級報警器。
所述的數(shù)據(jù)通訊模塊通過電纜連接有遠程控制機,遠程控制機用于對該檢測裝置數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)控與遠程基本操作。
一種加油加氣站油氣濃度檢測分析預(yù)警方法,包括以下步驟:
步驟1)、程序初始化;
分別設(shè)置三個油氣濃度傳感器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊的對應(yīng)通道轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的數(shù)據(jù)所需要的序列存儲器地址、綜合計算值存儲器地址以及油氣濃度超標一級、二級、三級定值存儲器地址并設(shè)置定值;設(shè)置卸油口、人井、加油機處的油氣濃度超標報警輸出口的地址,包括一級報警聲出口、二級報警聲出口、三級報警聲出口以及三級跳閘出口;設(shè)置加油加氣站動力電源開關(guān)位置檢測的輸入口地址;設(shè)置可編程控制器與外部的通訊規(guī)約協(xié)議;設(shè)置可編程控制器與觸摸屏控制與顯示模塊的通訊模式;設(shè)置歷史數(shù)據(jù)查詢記錄存儲器、可編程控制器時鐘存儲器;設(shè)置未定義的數(shù)據(jù)存儲器在程序中作為緩存器使用;設(shè)置在線通過觸摸操作顯示面板設(shè)置三級油氣濃度超標定值的更改;設(shè)置是否允許可編程控制器與外部計算機進行遠程通許控制字;
步驟2)、油氣濃度超標定值的在線設(shè)置;
程序初始化設(shè)置完成后,可在線通過觸摸操作顯示面板設(shè)置油氣濃度超標定值,設(shè)置是否允許可編程控制器與外部計算機進行遠程通許控制字,完成定值設(shè)定后程序進入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化與存儲;
步驟3)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與存儲;
可編程控制器分別讀取卸油口、人井、加油機處三個油氣濃度傳感器接入模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊三個通道所采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的油氣濃度值,分別存貯于程序初始化設(shè)置的卸油口序列存儲器、人井處序列存儲器、加油機處序列存儲器,完成三個地點的油氣濃度實時采樣并存儲;
步驟4)、油氣濃度計算與存儲;
根據(jù)三個位置點的油氣濃度的發(fā)展趨勢、累計效應(yīng)、空間擴散程度,進行綜合計算;三個位置點的油氣濃度計算值,按照下面方法進行計算:
①、設(shè)卸油口處的油氣濃度傳感器每20ms采集一個數(shù)據(jù),其采集到的100個數(shù)據(jù)序列依次為:dxi,dxi+1,dxi+2......dxi+n-1,dxi+99,則油氣濃度的依次綜合計算值為:dx1=kdx1,dx2=δdxk(αdx2+βdx1),dx3=δdxk(αdx3+βdx2),dxn-1=δdxk(αdxn-1+βdxn-2)......dxn=δdxk(αdxn+βdxn-1)(1)
式中:δdx為卸油口處油氣濃度每20ms的變化趨勢,其表示式為:
δdx=dxn-dxn-1,δdx>0;δdx<0,δdx=1(2)
即當δdx>0,油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢,當δdx<0時,計算式不考慮其減速變化趨勢;式中,k為空間環(huán)境自然流通可靠系數(shù),α+β=1,α為新值所占比列系數(shù),β為累積值所占比列系數(shù);
②、設(shè)人井處的油氣濃度傳感器每20ms采集一個數(shù)據(jù),其采集到的100個數(shù)據(jù)序列依次為:dri,dri+1,dri+2......dri+n-1,dri+99,則油氣濃度的依次綜合計算值為:dr1=kdr1,dr2=δdrk(αdr2+βdr1),dr3=δdrk(αdr3+βdr2),drn-1=δdrk(αdrn-1+βdrn-2)......drn=δdrk(αdrn+βdrn-1)(3)
式中:δdr為人井處油氣濃度每20ms的變化趨勢,其表示式為:
δdr=drn-drn-1,δdr>0;δdr<0,δdr=1(4)
即當δdr>0,油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢,當δdr<0時,計算式不考慮其減速變化趨勢;式中,k為空間環(huán)境自然流通可靠系數(shù),α+β=1,α為新值所占比列系數(shù),β為累積值所占比列系數(shù);
③、設(shè)加油機處的油氣濃度傳感器每20ms采集一個數(shù)據(jù),其采集到的100個數(shù)據(jù)序列依次為:dji,dji+1,dji+2......dji+n-1,dji+99,則油氣濃度的依次綜合計算值為:dj1=kdj1,dj2=δdjk(αdj2+βdj1),dj3=δdjk(αdj3+βdj2),djn-1=δdjk(αdjn-1+βdjn-2)......djn=δdjk(αdjn+βdjn-1)(5)
式中:δdj為加油機處油氣濃度每20ms的變化趨勢,其表示式為:
δdj=djn-djn-1,δdj>0;δdj<0,δdj=1(6)
即當δdj>0,油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢,當δdj<0時,計算式不考慮其減速變化趨勢;式中,k為空間環(huán)境自然流通可靠系數(shù),α+β=1,α為新值所占比列系數(shù),β為累積值所占比列系數(shù);
通過(1)式可以計算出卸油口處的油氣濃度實時綜合計算值dxn,并存入程序初始化設(shè)置的存儲器地址;通過(3)式可計算出人井處的油氣濃度實時綜合計算值為drn,并存入程序初始化設(shè)置的存儲器地址;通過(5)式可計算出加油機處的油氣濃度實時綜合計算值為djn,并存入程序初始化設(shè)置的存儲器地址;
按照數(shù)據(jù)先進先出的原則,當有新的采樣數(shù)據(jù)時,去掉原來第一個數(shù)據(jù),再計算新的一個依然構(gòu)成100個采樣數(shù)據(jù)序列,再進行計算,如此循環(huán),達到對油氣濃度的實時綜合計算并存儲;
步驟5)、油氣濃度三級超標判定與報警;
①、讀取卸油口處油氣濃度實時綜合計算值dxn,當實時綜合計算值大于設(shè)定的超標門檻值時判定對應(yīng)的油氣濃度超標,其三級定值判定與時間限定式分別為:
dxn>dxd3t>tdxd3(7)
dxn>dxd2t>tdxd2(8)
dxn>dxd1t>tdxd1(9)
式中:dxd1為卸油口油氣濃度門檻一級設(shè)定值,tdxd1為超過該定值后的允許時間,計時時間從超值開始,如果在計時時間到達的過程中一直超值,則判定為超值出口,如果在計時還沒到達規(guī)定的時間之前,存在綜合計算值不超定值時,則計時時間t清零,這樣防止因采樣點干擾數(shù)據(jù)引起的誤判;
dxd2為卸油口油氣濃度門檻二級設(shè)定值,tdxd2為超過該定值后的允許時間,計時時間從超值開始,如果在計時時間到達的過程中一直超值,則判定為超值出口,如果在計時還沒到達規(guī)定的時間之前,存在綜合計算值不超定值時,則計時時間t清零;
dxd3為卸油口油氣濃度門檻三級設(shè)定值,tdxd3為超過該定值后的允許時間,計時時間從超值開始,如果在計時時間到達的過程中一直超值,則判定為超值出口,如果在計時還沒到達規(guī)定的時間之前,存在綜合計算值不超定值時,則計時時間t清零;
當檢測到卸油口油氣濃度超標滿足(7)式后,迅速按三級超標處理,發(fā)出緊急警報提示,檢測加油站動力電源是否在合閘位置,如在合閘位置,則迅速跳開動力電源,并在觸摸屏迅速閃光顯示,而不再進入(8)式與(9)式的判定;但處理完后需進入下個地點油氣濃度的超標判定程序;
當卸油口油氣濃度不滿足(7),再進行(8)式的判定,當滿足(8)式后,發(fā)出報警提示,并閃光顯示,不再進入(9)式判定;但處理完后需進入下個地點油氣濃度的超標判定程序;只有在不滿足(7)式與(8)式后才進入(9)式的判定,即按最高級別到最低級別的分級判定;
在卸油口油氣濃度是否超標判定后,如超標則進入完成相應(yīng)超標報警提示或切斷動力電源后,程序依然要進行到下一個地點人井處油氣濃度的判定;
②、讀取人井處油氣濃度實時綜合計算值drn,當實時綜合計算值大于設(shè)定的超標門檻值時判定對應(yīng)的油氣濃度超標,其三級定值判定與時間限定式分別為:
drn>drd3t>tdrd3(10)
drn>drd2t>tdrd2(11)
drn>drd1t>tdrd1(12)
式中:drd1為人井處油氣濃度門檻一級設(shè)定值;tdrd1為超過該定值的時間允許定值,drd2為人井處油氣濃度門檻二級設(shè)定值;tdrd2為超過該定值的時間允許定值,drd3為人井處油氣濃度門檻三級設(shè)定值;tdrd3為超過該定值的時間允許定值;
在人井處油氣濃度是否超標判定后,如超標則進入完成相應(yīng)超標報警提示或切斷動力電源后,程序依然要進行到下一個地點加油機處油氣濃度的判定;
③、讀取加油機處油氣濃度實時綜合計算值djn,當實時綜合計算值大于設(shè)定的超標門檻值時判定對應(yīng)的油氣濃度超標,其三級定值判定與時間限定式分別為:
djn>djd3t>tdjd3(13)
djn>djd2t>tdjd2(14)
djn>djd1t>tdjd1(15)
式中:djd1為加油機處油氣濃度門檻一級設(shè)定值,tdjd1為超過該定值的時間允許定值;djd2為加油機處油氣濃度門檻二級設(shè)定值,tdjd2為超過該定值的時間允許定值,djd3為加油機處油氣濃度門檻三級設(shè)定值,tdjd3為超過該定值的時間允許定值;
當本級油氣超標判定與報警任務(wù)完成后,程序進入數(shù)據(jù)的存儲與記錄及通訊;
步驟6)、數(shù)據(jù)的歷史存儲與記錄保存;
存儲所有計算與報警、超標標志各存儲器的狀態(tài)量及數(shù)據(jù)量,存入程序初始化設(shè)定的存儲器內(nèi),供歷史記錄、查詢使用;
步驟7)、程序在線返回;
完成上述步驟后,程序在線返回到油氣濃度超標定值的在線設(shè)置部位進行下一次的計算與判定,如此循環(huán),構(gòu)成加油加氣站油氣濃度的檢測、判定、報警與緊急任務(wù)處理。
需要遠程數(shù)據(jù)傳輸時,可編程控制器與遠程控制機交互,可編程控制器留有數(shù)據(jù)通訊模塊,在線設(shè)定調(diào)用該模塊,則遠程控制機來檢測油氣濃度檢測裝置的工作情況并獲得實時數(shù)據(jù);不需要進行遠程通訊,則在程序初始化中屏蔽數(shù)據(jù)通訊模塊。
本發(fā)明的積極效果是:本發(fā)明的檢測裝置及其分析預(yù)警方法根據(jù)油氣濃度的實時采樣值,油氣濃度的歷史累積值、油氣濃度的實時變化率而進行油氣濃度的綜合計算,基于該綜合計算值與設(shè)置的時限互鎖形成油氣濃度的三級超標判定與預(yù)警,且當油氣濃度綜合計算值超過最高級別時能迅速切斷加油加氣站的動力電源。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下特征:
1)本發(fā)明提出了根據(jù)油氣濃度的實時采樣值,油氣濃度的歷史累積值、油氣濃度的實時變化率而進行油氣濃度的綜合計算分析方法;該計算分析方法既考慮了油氣濃度的累積效應(yīng)、當前濃度實時值,也考慮了油氣濃度的未來變化趨勢,防止了現(xiàn)有裝置因未考慮油氣濃度的空間累積效應(yīng)與急速的變化趨勢而引起的延遲報警,同時也防止了現(xiàn)有裝置因?qū)崟r采樣數(shù)據(jù)的干擾形成的誤報,達到了油氣濃度歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)實數(shù)據(jù)與未來發(fā)展綜合的分析;
2)本發(fā)明提出了油氣濃度綜合計算值超標啟動時限,同時滿足的雙定值相互制約方法判定油氣濃度是否超標,既保證了裝置的靈敏性,同時也保證了裝置判定超標的可靠性,克服了現(xiàn)有裝置靈敏性與可靠性不能兼顧的缺陷;
3)本發(fā)明實現(xiàn)了當油氣濃度超過最高級別時能迅速切斷加油加氣站動力電源;
現(xiàn)有油氣濃度測量僅僅作為測量報警用,本發(fā)明在油氣超越三級時不但可以緊急報警還可以緊急斷開加油加氣站動力供電電路,防止油氣超標后穿入電氣電路引起的事故擴大。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的流程示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,一種加油加氣站油氣濃度檢測裝置,該裝置包括油氣濃度傳感器、可編程控制器以及與可編程控制器外接的操作顯示模塊、與可編程控制器外接的動力電源斷路器控制模塊和與可編程控制器外接的報警器,報警器包括一級報警器、二級報警器和三級報警器,動力電源斷路器控制模塊包括控制回路和斷路器;
所述的油氣濃度傳感器包括三個,三個油氣濃度傳感器分別安裝在卸油口、人井和加油機處,油氣濃度傳感器用于將采集到的油氣濃度值轉(zhuǎn)化為0-5v的模擬量電壓信號,所述的可編程控制器包括可編程cpu模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊、輸入輸出i/o開關(guān)量模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和存儲器,所述的可編程cpu模塊用于數(shù)據(jù)計算、處理、邏輯判斷,可編程cpu模塊通過電纜與輸入輸出i/o開關(guān)量模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊交互,所述的輸入輸出i/o開關(guān)量模塊包括輸入模塊和輸出模塊,輸入輸出i/o開關(guān)量模塊用于控制斷路器的閉合或斷開,并將斷路器的位置信號送入輸入輸出i/o開關(guān)量模塊進行邏輯判斷結(jié)果的輸出,所述的數(shù)據(jù)通訊模塊用于實現(xiàn)不同設(shè)備間的通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換,所述的存儲器用于存儲器用于存儲油氣濃度采樣值、油氣濃度計算值、油氣濃度超值設(shè)定的三級定值、斷路器開關(guān)狀態(tài)位置信號值、數(shù)據(jù)事件記錄值,所述的油氣濃度傳感器通過電纜與模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊連接,模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊用于將采集的油氣濃度模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊通過電纜與可編程cpu模塊連接;所述的操作顯示模塊為觸摸屏操作顯示面板及內(nèi)部控制電路,操作顯示模塊通過電纜與可編程cpu模塊交互,所述的操作顯示模塊用于油氣濃度定值的設(shè)定、報警信息內(nèi)容的顯示、運行功能的設(shè)定與基本操作;所述的動力電源斷路器控制模塊用于切斷并保護加油站動力電源,動力電源斷路器控制模塊通過電纜與輸入輸出i/o開關(guān)量模塊交互,所述的報警器用于油氣濃度超標時發(fā)出警報提示,報警器通過電纜與輸入輸出i/o開關(guān)量模塊的輸出模塊連接。
進一步地,數(shù)據(jù)通訊模塊通過電纜連接有遠程控制機,遠程控制機用于對該檢測裝置數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)控與遠程基本操作。
如圖2所示,一種加油加氣站油氣濃度檢測分析預(yù)警方法,包括以下步驟:步驟1)、程序初始化;
分別設(shè)置三個油氣濃度傳感器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊的對應(yīng)通道轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的數(shù)據(jù)所需要的序列存儲器地址、綜合計算值存儲器地址以及油氣濃度超標一級、二級、三級定值存儲器地址并設(shè)置定值;加油機處設(shè)置時間定值存儲器地址并設(shè)置定值;設(shè)置卸油口、人井、加油機處的油氣濃度超標報警輸出口的地址,包括一級報警聲出口、二級報警聲出口、三級報警聲出口以及三級跳閘出口;設(shè)置加油加氣站動力電源開關(guān)位置檢測的輸入口地址;設(shè)置可編程控制器與外部的通訊規(guī)約協(xié)議;設(shè)置可編程控制器與觸摸屏控制與顯示模塊的通訊模式;設(shè)置歷史數(shù)據(jù)查詢記錄存儲器、可編程控制器時鐘存儲器;設(shè)置未定義的數(shù)據(jù)存儲器在程序中作為緩存器使用;設(shè)置在線通過觸摸操作顯示面板設(shè)置三級油氣濃度超標定值的更改;設(shè)置是否允許可編程控制器與外部計算機進行遠程通許控制字;
步驟2)、油氣濃度超標定值的在線設(shè)置;
程序初始化設(shè)置完成后,可在線通過觸摸操作顯示面板設(shè)置油氣濃度超標定值,設(shè)置是否允許可編程控制器與外部計算機進行遠程通許控制字,完成定值設(shè)定后程序進入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化與存儲;
步驟3)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與存儲;
可編程控制器分別讀取卸油口、人井、加油機處三個油氣濃度傳感器接入模數(shù)轉(zhuǎn)換a/d模塊三個通道所采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的油氣濃度值,分別存貯于程序初始化設(shè)置的卸油口序列存儲器、人井處序列存儲器、加油機處序列存儲器,完成三個地點的油氣濃度實時采樣并存儲;
步驟4)、油氣濃度計算與存儲;
根據(jù)三個位置點的油氣濃度的發(fā)展趨勢、累計效應(yīng)、空間擴散程度,進行綜合計算;三個位置點的油氣濃度計算值,按照下面方法進行計算:
①、設(shè)卸油口處的油氣濃度傳感器每20ms采集一個數(shù)據(jù),其采集到的100個數(shù)據(jù)序列依次為:dxi,dxi+1,dxi+2......dxi+n-1,dxi+99,則油氣濃度的依次綜合計算值為:dx1=kdx1,dx2=δdxk(αdx2+βdx1),dx3=δdxk(αdx3+βdx2),dxn-1=δdxk(αdxn-1+βdxn-2)......dxn=δdxk(αdxn+βdxn-1)(1)
式中:δdx為卸油口處油氣濃度每20ms的變化趨勢,其表示式為:
δdx=dxn-dxn-1,δdx>0;δdx<0,δdx=1(2)
即當δdx>0,油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢,當δdx<0時,計算式不考慮其減速變化趨勢;式中,k為空間環(huán)境自然流通可靠系數(shù),α+β=1,α為新值所占比列系數(shù),β為累積值所占比列系數(shù);
②、設(shè)人井處的油氣濃度傳感器每20ms采集一個數(shù)據(jù),其采集到的100個數(shù)據(jù)序列依次為:dri,dri+1,dri+2......dri+n-1,dri+99,則油氣濃度的依次綜合計算值為:dr1=kdr1,dr2=δdrk(αdr2+βdr1),dr3=δdrk(αdr3+βdr2),drn-1=δdrk(αdrn-1+βdrn-2)......drn=δdrk(αdrn+βdrn-1)(3)
式中:δdr為人井處油氣濃度每20ms的變化趨勢,其表示式為:
δdr=drn-drn-1,δdr>0;δdr<0,δdr=1(4)
即當δdr>0,油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢,當δdr<0時,計算式不考慮其減速變化趨勢;式中,k為空間環(huán)境自然流通可靠系數(shù),
α+β=1,α為新值所占比列系數(shù),β為累積值所占比列系數(shù);
③、設(shè)加油機處的油氣濃度傳感器每20ms采集一個數(shù)據(jù),其采集到的100個數(shù)據(jù)序列依次為:dji,dji+1,dji+2......dji+n-1,dji+99,則油氣濃度的依次綜合計算值為:dj1=kdj1,dj2=δdjk(αdj2+βdj1),dj3=δdjk(αdj3+βdj2),djn-1=δdjk(αdjn-1+βdjn-2)......djn=δdjk(αdjn+βdjn-1)(5)
式中:δdj為加油機處油氣濃度每20ms的變化趨勢,其表示式為:
δdj=djn-djn-1,δdj>0;δdj<0,δdj=1(6)
即當δdj>0,油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢,當δdj<0時,計算式不考慮其減速變化趨勢;式中,k為空間環(huán)境自然流通可靠系數(shù),
α+β=1,α為新值所占比列系數(shù),β為累積值所占比列系數(shù);
通過(1)式可以計算出卸油口處的油氣濃度實時綜合計算值dxn,并存入程序初始化設(shè)置的存儲器地址;通過(3)式可計算出人井處的油氣濃度實時綜合計算值為drn,并存入程序初始化設(shè)置的存儲器地址;通過(5)式可計算出加油機處的油氣濃度實時綜合計算值為djn,并存入程序初始化設(shè)置的存儲器地址;
按照數(shù)據(jù)先進先出的原則,當有新的采樣數(shù)據(jù)時,去掉原來第一個數(shù)據(jù),再計算新的一個依然構(gòu)成100個采樣數(shù)據(jù)序列,再進行計算,如此循環(huán),達到對油氣濃度的實時綜合計算并存儲;
步驟5)、油氣濃度三級超標判定與報警;
①、讀取卸油口處油氣濃度實時綜合計算值dxn,當實時綜合計算值大于設(shè)定的超標門檻值時判定對應(yīng)的油氣濃度超標,其三級定值判定與時間限定式分別為:
dxn>dxd3t>tdxd3(7)
dxn>dxd2t>tdxd2(8)
dxn>dxd1t>tdxd1(9)
式中:dxd1為卸油口油氣濃度門檻一級設(shè)定值,tdxd1為超過該定值后的允許時間,計時時間從超值開始,如果在計時時間到達的過程中一直超值,則判定為超值出口,如果在計時還沒到達規(guī)定的時間之前,存在綜合計算值不超定值時,則計時時間t清零,這樣防止因采樣點干擾數(shù)據(jù)引起的誤判;
dxd2為卸油口油氣濃度門檻二級設(shè)定值,tdxd2為超過該定值后的允許時間,計時時間從超值開始,如果在計時時間到達的過程中一直超值,則判定為超值出口,如果在計時還沒到達規(guī)定的時間之前,存在綜合計算值不超定值時,則計時時間t清零;
dxd3為卸油口油氣濃度門檻三級設(shè)定值,tdxd3為超過該定值后的允許時間,計時時間從超值開始,如果在計時時間到達的過程中一直超值,則判定為超值出口,如果在計時還沒到達規(guī)定的時間之前,存在綜合計算值不超定值時,則計時時間t清零;
當檢測到卸油口油氣濃度超標滿足(7)式后,迅速按三級超標處理,發(fā)出緊急警報提示,檢測加油站動力電源是否在合閘位置,如在合閘位置,則迅速跳開動力電源,并在觸摸屏迅速閃光顯示,而不再進入(8)式與(9)式的判定;但處理完后需進入下個地點油氣濃度的超標判定程序;
當卸油口油氣濃度不滿足(7),再進行(8)式的判定,當滿足(8)式后,發(fā)出報警提示,并閃光顯示,不再進入(9)式判定;但處理完后需進入下個地點油氣濃度的超標判定程序;只有在不滿足(7)式與(8)式后才進入(9)式的判定,即按最高級別到最低級別的分級判定;
在卸油口油氣濃度是否超標判定后,如超標則進入完成相應(yīng)超標報警提示或切斷動力電源后,程序依然要進行到下一個地點人井處油氣濃度的判定;
②、讀取人井處油氣濃度實時綜合計算值drn,當實時綜合計算值大于設(shè)定的超標門檻值時判定對應(yīng)的油氣濃度超標,其三級定值判定與時間限定式分別為:
drn>drd3t>tdrd3(10)
drn>drd2t>tdrd2(11)
drn>drd1t>tdrd1(12)
式中:drd1為人井處油氣濃度門檻一級設(shè)定值;tdrd1為超過該定值的時間允許定值,drd2為人井處油氣濃度門檻二級設(shè)定值;tdrd2為超過該定值的時間允許定值,drd3為人井處油氣濃度門檻三級設(shè)定值;tdrd3為超過該定值的時間允許定值;
在人井處油氣濃度是否超標判定后,如超標則進入完成相應(yīng)超標報警提示或切斷動力電源后,程序依然要進行到下一個地點加油機處油氣濃度的判定;
③、讀取加油機處油氣濃度實時綜合計算值djn,當實時綜合計算值大于設(shè)定的超標門檻值時判定對應(yīng)的油氣濃度超標,其三級定值判定與時間限定式分別為:
djn>djd3t>tdjd3(13)
djn>djd2t>tdjd2(14)
djn>djd1t>tdjd1(15)
式中:djd1為加油機處油氣濃度門檻一級設(shè)定值,tdjd1為超過該定值的時間允許定值;djd2為加油機處油氣濃度門檻二級設(shè)定值,tdjd2為超過該定值的時間允許定值,djd3為加油機處油氣濃度門檻三級設(shè)定值,tdjd3為超過該定值的時間允許定值;
當本級油氣超標判定與報警任務(wù)完成后,程序進入數(shù)據(jù)的存儲與記錄及通訊;
步驟6)、數(shù)據(jù)的歷史存儲與記錄保存;
存儲所有計算與報警、超標標志各存儲器的狀態(tài)量及數(shù)據(jù)量,存入程序初始化設(shè)定的存儲器內(nèi),供歷史記錄、查詢使用;
步驟7)、程序在線返回;
完成上述步驟后,程序在線返回到油氣濃度超標定值的在線設(shè)置部位進行下一次的計算與判定,如此循環(huán),構(gòu)成加油加氣站油氣濃度的檢測、判定、報警與緊急任務(wù)處理。
需要遠程數(shù)據(jù)傳輸時,可編程控制器與遠程控制機交互,可編程控制器留有數(shù)據(jù)通訊模塊,在線設(shè)定調(diào)用該模塊,則遠程控制機來檢測油氣濃度檢測裝置的工作情況并獲得實時數(shù)據(jù);不需要進行遠程通訊,則在程序初始化中屏蔽數(shù)據(jù)通訊模塊。