本發(fā)明涉及加油加氣站內(nèi)安全運行的綜合監(jiān)控，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡單，功能多樣，既能實現(xiàn)油氣濃度檢測與預(yù)警，還能智能保護供電回路并進行用電分析的加油加氣站檢測與綜合智能控制裝置及其控制預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的加油加氣站油氣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；現(xiàn)有的加油加氣站的供電控制大多采用陳舊式的手拉合開關(guān)模式，無法自動檢測供電質(zhì)量、工況電流，更沒有故障時的自動保護裝置，也無法遠程控制，當(dāng)加油加氣站出現(xiàn)問題時必須人為進入電源室操作，帶來時效上的延誤及人身安全問題。

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)中存在的不足而提供一種既能實現(xiàn)油氣濃度檢測與預(yù)警，還能智能保護供電回路并進行用電分析的加油加氣站檢測與綜合智能控制裝置及其控制預(yù)警方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種加油加氣站檢測與綜合智能控制裝置，該裝置的電源由加油加氣站的動力總電源提供，該裝置包括油氣檢測模塊、報警器模塊和智能配電柜，所述的油氣檢測模塊包括三個設(shè)置在加油加氣站不同位置的油氣濃度傳感器，所述的報警器模塊包括一級報警器、二級報警器和三級報警器；所述的智能配電柜包括可編程控制器、電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊以及控制配電的一組智能斷路器，所述的電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊包括三相電壓互感器和三相電流互感器以及電平轉(zhuǎn)換回路，所述的三相電壓互感器、三相電流互感器分別測量加油加氣站的動力總電源的三相電壓和電流，并經(jīng)電平轉(zhuǎn)換回路后輸出值范圍為0-5v，所述的智能斷路器分別控制加油加氣站的動力總電源及總電源出線后的每個分支供電線路，且智能斷路器的內(nèi)部均帶有過電流保護功能，當(dāng)該支路電流超過設(shè)定的定值時跳開該支路斷路器；

所述的可編程控制器包括觸摸屏控制與顯示模塊、可編程cpu模塊、a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和i/o開關(guān)量輸入輸出模塊；觸摸屏控制與顯示模塊裝設(shè)在智能配電柜的面板上，通過通訊接口與可編程cpu交互，使得能夠在觸摸屏上進行操作與顯示，可編程cpu模塊用于數(shù)據(jù)計算、處理、邏輯判斷；

所述的a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊通過數(shù)據(jù)總線與可編程cpu模塊交互，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊上設(shè)有接口并通過導(dǎo)線分別與三個油氣濃度傳感器的出口、智能配電柜內(nèi)的電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊的出口連接，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊采集到的電壓、電流的模擬量值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后送入可編程cpu模塊，可編程cpu模塊對采集的這些實時數(shù)字量進行綜合計算、處理、存儲；

所述的i/o開關(guān)量輸入輸出模塊包括輸入模塊和輸出模塊，i/o開關(guān)量輸入輸出模塊通過導(dǎo)線與可編程cpu模塊交互，所述的輸入模塊接入動力總電源的斷路器的位置信號、供電支路斷路器的位置信號，并將這些信號送入可編程cpu模塊，所述的輸出模塊接入智能配電柜內(nèi)動力總電源斷路器及分支供電線路的斷路器的控制線圈，由可編程cpu模塊控制i/o開關(guān)量輸入輸出模塊的輸出口開關(guān)量的斷開或閉合，進而控制斷路器的跳閘或閉合；輸出模塊通過導(dǎo)線與報警器連接，用于輸出油氣超標報警提示；

所述的數(shù)據(jù)通訊模塊通過導(dǎo)線與可編程cpu模塊交互，數(shù)據(jù)通訊模塊用于實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)間的通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換。

所述的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，油氣濃度傳感器的測量輸出值范圍為0-5v。

所述的觸摸屏控制與顯示模塊通過通訊接口與可編程cpu模塊進行通訊，以分頁面方式，形成人機界面操作顯示頁面、供電線路控制原理圖在線顯示頁面、加油加氣站各油氣檢測安裝點油氣濃度值在線顯示頁面、加油加氣站動力總電源供電電能指標顯示頁面、報警與保護顯示頁面、裝置運行狀態(tài)顯示頁面。

所述的可編程控制器的數(shù)據(jù)通訊模塊通過通信口與加油加氣站收費系統(tǒng)相連接。

一種用于加油加氣站的安全檢測與綜合控制裝置的控制及預(yù)警方法，包括以下步驟：

步驟一)、程序初始化；

在智能配電柜的觸摸屏上完成觸摸屏控制與顯示模塊與可編程cpu模塊之間的通訊規(guī)約設(shè)置；完成三個油氣濃度傳感器安裝點的油氣濃度超標一級、二級、三級定值設(shè)定、動力電源總電流保護定值設(shè)定、供電電壓過電壓和低電壓允許值設(shè)定；

設(shè)置供電線路控制原理圖在線顯示頁面的顯示程序，并定義i/o口開關(guān)量輸入輸出模塊與接入實際斷路器的接口通道地址，分配其輸入接口通道，完成根據(jù)該輸入口開斷或閉合反映對應(yīng)的斷路器位置信號斷開或閉合的狀態(tài)顯示，分配其輸出接口通道，完成根據(jù)該輸出口的閉合與開斷進而控制對應(yīng)的斷路器的合閘或跳閘；分配輸出接口給卸油口、人井及加油機處油氣濃度三級超標時其對應(yīng)開關(guān)閉合，任一個開關(guān)閉合則跳開動力電源總開關(guān)；

設(shè)置加油加氣站油氣濃度檢測安裝點油氣濃度值在線顯示、加油加氣站動力總電源供電電能指標顯示、報警與保護顯示、裝置運行狀態(tài)顯示頁面的每個顯示字符條框及該條框所顯示的數(shù)據(jù)寄存器地址設(shè)置，在程序運行中根據(jù)該地址寄存器的內(nèi)容進行對應(yīng)的顯示；

設(shè)置a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所接口的卸油口、人井、加油機處的采樣頻率為每20ms完成一次數(shù)據(jù)采樣，設(shè)置每個通道100個采樣數(shù)據(jù)的存儲器地址，按先進先出原則在采樣過程中存放；設(shè)置a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所接口的電壓電流的采樣頻率為每1ms完成一次數(shù)據(jù)采樣，設(shè)置a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊每個通道所采集100個數(shù)據(jù)的存儲器地址，按先進先出原則在采樣過程中存放；

設(shè)置所需計算的卸油口、人井、加油機處的濃度實時綜合計算值，電壓、電流實時計算值的存儲器地址分配；

設(shè)置油氣濃度采樣、存儲與計算中斷子程序的采樣間隔時間計時器設(shè)定，其設(shè)定為20ms中斷一次；完成加油加氣站動力總電源三相電壓和三相電流的采樣、存儲與計算的采樣間隔設(shè)定，其設(shè)定為1ms中斷一次，并開放中斷；

步驟二)、油氣濃度采樣、存儲與計算中斷子程序；

當(dāng)油氣濃度采樣、存儲與計算中斷子程序采樣間隔設(shè)定的計時器時間到時，程序進入該中斷子程序；在該子程序中，3個油氣濃度傳感器分別將采集到的卸油口、人井和加油機處的油氣濃度值轉(zhuǎn)化為0-5v的電壓信號送入可編程控制器的a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的對應(yīng)通道，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的對應(yīng)通道將實時采集的模擬量值0-5v轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入可編程控制器的可編程cpu模塊，并按定義的采樣序列和時間順序分別存儲于可編程控制的卸油口采樣數(shù)據(jù)序列存儲器、人井處采樣數(shù)據(jù)序列存儲器和加油機處采樣數(shù)據(jù)序列存儲器，每個序列存儲器按照數(shù)據(jù)先進先出的原則，存儲100個實時采樣數(shù)據(jù)，形成三個地點的油氣濃度實時采樣計算序列值；

根據(jù)三個油氣濃度檢測點的油氣濃度的實時采樣序列值，考慮油氣濃度的發(fā)展趨勢、累計效應(yīng)、空間擴散程度，進行綜合計算，三個油氣濃度檢測點的油氣濃度綜合計算值，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(dāng)δdx＞0，油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢，當(dāng)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)；

通過(1)式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；

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(dāng)δdr＞0，油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢，當(dāng)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)；

通過(3)式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；

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(dāng)δdj＞0，油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢，當(dāng)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(5)式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；

每中斷采樣數(shù)據(jù)一次，按照數(shù)據(jù)先進先出的原則，當(dāng)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；

步驟三)、三相電壓電流的采樣、存儲與電能質(zhì)量分析計算中斷子程序；

當(dāng)三相電壓和三相電流的采樣、存儲與計算中斷子程序的計時器時間到時，程序進入該中斷子程序；

三相電壓互感器和三相電流互感器分別將采集到的電壓、電流信號轉(zhuǎn)換為0-5v的電壓信號送入可編程控制器的a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對應(yīng)的通道，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的對應(yīng)通道將實時采集的模擬量值0-5v轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入可編程控制器的可編程cpu模塊，可編程cpu模塊按定義的采樣序列和時間順序分別將采集的a相、b相和c相三相電壓和三相電流采樣數(shù)據(jù)存入其對應(yīng)的采樣序列存儲器，每個序列存儲器按照數(shù)據(jù)先進先出的原則，存儲60個實時采樣數(shù)據(jù)，形成三相電壓和電流的采樣計算序列值，根據(jù)電壓、電流采樣序列值可分別求出供電電壓、電流所包含的直流分量、基波分量和各諧波分量；

設(shè)供電電壓a相的離散化采樣數(shù)據(jù)每周采樣點數(shù)為n，每周采樣值分別記為：u(0),u(1).....u(k).....u(n-1)；則a相電壓的基波分量及各次諧波分量計算式為：

式(7)中k為第k次采樣序數(shù)，分別為0到n-1，h為諧波含量，h分別取1，2，3.......21，當(dāng)h等于1時計算出的為電壓基波值，當(dāng)h＝2時為2次諧波含量，依次類推，分別計算出u1、u2、uh各次諧波含量，并將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；再以式(7)分別求出b相、c相供電電壓、電流所包含的直流分量、基波分量和各諧波分量，并將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器，三相電壓基波值分別為ua、ub、uc；

各諧波電壓、電流的諧波含有率計算式為：

式(8)中hruh、hrih分別代表h次諧波的含有率，uh、ih為h次諧波電壓、電流值，u1、i1為基波值，計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；

電壓總諧波畸變率計算為：

電流總諧波畸變率計算為：

計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；根據(jù)采樣電壓、電流的實時采樣值序列，供電回路有功功率、無功功率與功率因素，可分別表述為：

有功功率：

無功功率：

功率因素：

式中u(k)、i(k)分別為電壓、電流每周實時采樣序列值，計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；

根據(jù)(11)式求出的每相每個周波的功率，可以計算出三相每個周波的總功率，對每個周波的總功率進行每20ms累加一次，累加1小時后，可求出每小時的用電度量，計為pi，pi累加24小時，可求出全天的用電總度量為：

計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；

步驟四)、供電電壓偏差值判定及供電回路斷路器狀態(tài)操作；

分別讀取步驟三)實時計算的三相電壓基波ua、ub、uc值，如電壓在允許范圍之內(nèi)則允許供電支路斷路器合閘或跳閘，否則視為供電質(zhì)量不合格而不允許供電支路合閘，只允許跳閘，并記錄不合格數(shù)據(jù)；

電壓合格判據(jù)為：umin＜u＜umax(15)

式(15)中：umin、umax分別為母線電壓允許的最低與最高定值，u分別為計算出的三相電壓基波ua、ub、uc值；

完成電壓判定后，可編程cpu模塊根據(jù)觸摸屏的操作情況，并從i/o開關(guān)量輸入輸出模塊的輸入端讀取供電支路斷路器位置信號，確定支路供電狀態(tài)，然后發(fā)出供電支路斷路器的合閘或跳閘信號，該信號通過i/o開關(guān)量輸入輸出模塊中對應(yīng)的輸出觸點輸出，連接到斷路器的控制線圈，當(dāng)控制線圈帶電時合上斷路器，當(dāng)控制線圈失電時斷開斷路器，完成斷路器的在線操作；

步驟五)、供電回路過電流判定與保護；

根據(jù)式(16)計算出電源三相電流ia、ib、ic值，電源智能斷路器的電流保護模塊動作判據(jù)為：

i≥id；t≥td(17)

式(17)中：id、td分別為過電流保護裝置設(shè)置的過電流定值與時間定值；

i分別為ia、ib、ic值，t為判定大于定值后的持續(xù)時間，如持續(xù)判定電流超值且持續(xù)時間到有故障，則可編程cpu模塊迅速發(fā)出跳開電源智能斷路器的跳閘令，跳開供電回路，并設(shè)置電源回路過電流故障標志；如判定電流低于定值的0.9倍，則時間繼電器迅速清零，所述的時間繼電器為可編程控制器內(nèi)的計時器；當(dāng)供電回路中任何一條支路電流超過其智能斷路器設(shè)定的最大電流允許值時，該支路智能斷路器保護模塊自動跳開其斷路器，達到保護作用，同時該智能斷路器的位置狀態(tài)信號會自動通過輸入模塊輸入到可編程cpu模塊，可編程cpu模塊根據(jù)歷史操作的信息，當(dāng)歷史操作信息為智能斷路器在合閘位置時而實際智能斷路器在分閘位置時，即位置不對應(yīng)時，判定為故障保護跳閘信號或開關(guān)偷跳，并存儲該信息；

步驟六)、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(dāng)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(18)

dxn＞dxd2t＞tdxd2(19)

dxn＞dxd1t＞tdxd1(20)

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(dāng)檢測到卸油口油氣濃度超標滿足(18)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(19)式與(20)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(dāng)卸油口油氣濃度不滿足(18)，再進行(19)式的判定，當(dāng)滿足(19)式后，發(fā)出報警提示，并閃光顯示，不再進入(20)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(18)式與(19)式后才進入(20)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(dāng)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(21)

drn＞drd2t＞tdrd2(22)

drn＞drd1t＞tdrd1(23)

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(dāng)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(24)

djn＞djd2t＞tdjd2(25)

djn＞djd1t＞tdjd1(26)

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；

步驟七)、運行狀態(tài)實時顯示與報表處理；

裝置運行實時顯示各測量點油氣濃度計算值，實時顯示各運行智能斷路器開斷狀態(tài)、供電電源電壓、電流及各諧波分量大小，總諧波大小，加油加氣站內(nèi)物件位置狀態(tài)，實時閃光顯示各報警信號的狀態(tài)與內(nèi)容；

步驟八)、數(shù)據(jù)存儲、記錄、刷新、顯示；

完成上述各步驟的任務(wù)后，程序存儲所有計算的油氣濃度實時值、電壓、電流計算值、報警及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、顯示使用；

步驟九)、循環(huán)控制返回；

執(zhí)行完步驟八)的任務(wù)后程序返回到程序初始化，繼續(xù)進行新的一輪采樣、計算、控制、分析、判定、顯示、報警，達到對各點油氣濃度的綜合檢測與報警，對配電線路的智能控制與保護。

可編程控制器通過加油加氣站收費系統(tǒng)的串行接口讀取其收費數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟三)中式(14)計算得出的站內(nèi)電量使用情況，進行站內(nèi)效能分析。

本發(fā)明的積極效果是：本發(fā)明的油氣檢測與智能配電裝置，在油氣濃度檢測方面，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(dāng)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；在智能配電方面，實時檢測與分析加油加氣站動力電源的電能質(zhì)量，實時檢測各供電分支線路的智能斷路器開斷與閉合狀態(tài)，實時對動力電源、供電各支路進行過電流與定時限結(jié)合的故障判定與保護，實時計算并統(tǒng)計動力電源所消耗的電能、加油加氣站效能，實時顯示油氣濃度與各配電支路斷路器狀態(tài)與各種必要的信息。

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(dāng)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(dāng)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；

4)本發(fā)明實時檢測與分析、判定加油加氣站動力電源的電能質(zhì)量，克服了傳統(tǒng)供電裝置不進行電能質(zhì)量檢測、分析就盲目送電的弊端；

5)本發(fā)明實時檢測各供電分支線路的智能斷路器開斷與閉合狀態(tài)，實時對動力電源、供電各支路進行過電流與定時限結(jié)合的故障判定與保護，提高了現(xiàn)有裝置僅僅依靠熔斷器保護而無法進行智能判定與保護，無法進行斷路器狀態(tài)查詢的弱點與可靠性；

6)本發(fā)明實時計算并統(tǒng)計動力電源所消耗的電能及加油加氣站效能，提供日、月、年能效分析報表，克服了傳統(tǒng)配電裝置無法與加油加氣站收費系統(tǒng)相連網(wǎng)，無法進行能效分析的缺陷；

7)本發(fā)明具有實時顯示油氣濃度與各配電支路斷路器的運行狀態(tài)、電能質(zhì)量、故障特征，具有歷史事件查詢、信息追憶功能，可以更直觀、有效的顯示加油加氣站實時運行工況，提高了加油加氣站運行效率與安全可靠性。

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)明的主程序流程示意圖。

圖3是本發(fā)明的油氣濃度采樣、存儲與計算中斷子程序流程示意圖。

圖4是本發(fā)明的三相電壓電流的采樣、存儲與電能質(zhì)量分析計算中斷子程序流程示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種加油加氣站檢測與綜合智能控制裝置，該裝置的電源由加油加氣站的動力總電源提供，該裝置包括油氣檢測模塊、報警器模塊和智能配電柜，油氣檢測模塊包括三個油氣濃度傳感器，分別安裝在卸油口、人井和加油機處，油氣濃度傳感器的測量輸出值范圍為0-5v，報警器模塊包括一級報警器、二級報警器和三級報警器；智能配電柜包括可編程控制器、電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊以及控制配電的30個智能斷路器，所述的電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊包括三相電壓互感器和三相電流互感器以及電平轉(zhuǎn)換回路，所述的三相電壓互感器、三相電流互感器分別測量加油加氣站的動力總電源的三相電壓和電流，并經(jīng)電平轉(zhuǎn)換回路后輸出值范圍為0-5v，所述的智能斷路器分別控制加油加氣站的動力總電源及總電源出線后的每個分支供電線路，且智能斷路器的內(nèi)部均帶有過電流保護功能，當(dāng)該支路電流超過設(shè)定的定值時跳開該支路斷路器；

所述的可編程控制器與智能配電柜通過電纜連接，可編程控制器包括觸摸屏控制與顯示模塊、可編程cpu模塊、a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊和i/o開關(guān)量輸入輸出模塊，觸摸屏控制與顯示模塊裝設(shè)在智能配電柜的面板上，通過通訊接口與可編程cpu交互，使得能夠在觸摸屏上進行操作與顯示，可編程cpu模塊用于數(shù)據(jù)計算、處理、邏輯判斷，觸摸屏控制與顯示模塊通過485通訊接口與可編程cpu模塊進行通訊，以分頁面方式，形成人機界面操作顯示頁面、供電線路控制原理圖在線顯示頁面、加油加氣站各油氣檢測安裝點油氣濃度值在線顯示頁面、加油加氣站動力總電源供電電能指標顯示頁面、報警與保護顯示頁面、裝置運行狀態(tài)顯示頁面；

所述的a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊通過導(dǎo)線與可編程cpu模塊交互，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊上設(shè)有9個接口并通過導(dǎo)線分別與三個油氣濃度傳感器的出口、電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊的出口連接，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將電壓電流測量轉(zhuǎn)換模塊采集到的電壓、電流的模擬量值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量后送入可編程cpu模塊，可編程cpu模塊對采集的這些實時數(shù)字量進行綜合計算、處理、存儲；

所述的i/o開關(guān)量輸入輸出模塊包括輸入模塊和輸出模塊，i/o開關(guān)量輸入輸出模塊通過導(dǎo)線與可編程cpu模塊交互，所述的輸入模塊接入動力總電源的斷路器的位置信號、供電支路斷路器的位置信號，并將這些信號送入可編程cpu模塊，所述的輸出模塊接入智能配電柜內(nèi)動力總電源斷路器及分支供電線路的斷路器的控制線圈，由可編程cpu模塊控制i/o開關(guān)量輸入輸出模塊的輸出口開關(guān)量的斷開或閉合，進而控制斷路器的跳閘或閉合；輸出模塊通過導(dǎo)線與報警器連接，用于輸出油氣超標報警提示；

所述的數(shù)據(jù)通訊模塊通過導(dǎo)線與可編程cpu模塊交互，數(shù)據(jù)通訊模塊用于實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)間的通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)通訊模塊通過電纜從485通訊口連接有加油加氣站收費系統(tǒng)，在可編程cpu模塊的控制下，讀取加油加氣站收費系統(tǒng)每天的營業(yè)收入總數(shù)，同時可編程cpu模塊利用采集的動力總電源的電壓電流信號，計算出每天的用電量與收入進行比較，得出收益率，對站內(nèi)的電能能效作出分析。

如圖2、圖3和圖4所示，一種用于加油加氣站的安全檢測與綜合控制的控制及預(yù)警方法，包括以下步驟：

步驟一)、程序初始化；

在智能配電柜的觸摸屏上完成觸摸屏控制與顯示模塊通過485通訊口與可編程cpu模塊之間的通訊規(guī)約設(shè)置，完成人機界面操作頁面的操作框，包括三個油氣濃度傳感器安裝點的油氣濃度超標一級、二級、三級定值設(shè)定、動力電源總電流保護定值設(shè)定、供電電壓過電壓和低電壓允許值設(shè)定；

設(shè)置供電線路控制原理圖在線顯示頁面的顯示程序，并定義i/o口開關(guān)量輸入輸出模塊與接入實際斷路器的接口通道地址，其輸入接口通道分配為i00-i31，完成根據(jù)該輸入口開斷或閉合反映對應(yīng)的斷路器位置信號斷開或閉合的狀態(tài)顯示，其輸出接口通道分配為q00-q31，完成根據(jù)該輸出口的閉合與開斷進而控制對應(yīng)的斷路器的合閘或跳閘；其輸出接口q32到q34分配給卸油口、人井及加油機處油氣濃度三級超標時其對應(yīng)開關(guān)閉合，任一個開關(guān)閉合則跳開動力電源總開關(guān)；

設(shè)置加油加氣站油氣濃度檢測安裝點油氣濃度值在線顯示、加油加氣站動力總電源供電電能指標顯示、報警與保護顯示、裝置運行狀態(tài)顯示頁面的每個顯示字符條框及該條框所顯示的數(shù)據(jù)寄存器地址設(shè)置，在程序運行中根據(jù)該地址寄存器的內(nèi)容進行對應(yīng)的顯示；

設(shè)置a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所接口的卸油口、人井、加油機處的采樣頻率為每20ms完成一次數(shù)據(jù)采樣，設(shè)置每個通道100個采樣數(shù)據(jù)的存儲器地址，按先進先出原則在采樣過程中存放；設(shè)置a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊所接口的電壓電流的采樣頻率為每1ms完成一次數(shù)據(jù)采樣，設(shè)置a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊每個通道所采集100個數(shù)據(jù)的存儲器地址，按先進先出原則在采樣過程中存放；

設(shè)置所需計算的卸油口、人井、加油機處的濃度實時綜合計算值，電壓、電流實時計算值的存儲器地址分配；

設(shè)置油氣濃度采樣、存儲與計算中斷子程序的采樣間隔時間計時器設(shè)定，其設(shè)定為20ms中斷一次；完成加油加氣站動力總電源三相電壓和三相電流的采樣、存儲與計算的采樣間隔設(shè)定，其設(shè)定為1ms中斷一次，并開放中斷；

步驟二)、油氣濃度采樣、存儲與計算中斷子程序；

當(dāng)油氣濃度采樣、存儲與計算中斷子程序采樣間隔設(shè)定的計時器時間到時，程序進入該中斷子程序；在該子程序中，3個油氣濃度傳感器分別將采集到的卸油口、人井和加油機處的油氣濃度值轉(zhuǎn)化為0-5v的電壓信號送入可編程控制器的a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的對應(yīng)通道，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的對應(yīng)通道將實時采集的模擬量值0-5v轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入可編程控制器的可編程cpu模塊，并按定義的采樣序列和時間順序分別存儲于可編程控制的卸油口采樣數(shù)據(jù)序列存儲器、人井處采樣數(shù)據(jù)序列存儲器和加油機處采樣數(shù)據(jù)序列存儲器，每個序列存儲器按照數(shù)據(jù)先進先出的原則，存儲100個實時采樣數(shù)據(jù)，形成三個地點的油氣濃度實時采樣計算序列值；

根據(jù)三個油氣濃度檢測點的油氣濃度的實時采樣序列值，考慮油氣濃度的發(fā)展趨勢、累計效應(yīng)、空間擴散程度，進行綜合計算，三個油氣濃度檢測點的油氣濃度綜合計算值，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(dāng)δdx＞0，油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢，當(dāng)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)；

各系數(shù)的設(shè)置既要考慮油氣濃度的變化趨勢，特別是濃度上升時，可以考慮其上升不能突變而引入變量系數(shù)，達到一個預(yù)測，防止當(dāng)檢測濃度到達門檻定值時其濃度檢測已經(jīng)過量，達到提前推斷作用，綜合計算式也體現(xiàn)了原有數(shù)據(jù)的重要性，可防止單一數(shù)據(jù)的出現(xiàn)的干擾誤報，即保證采樣數(shù)據(jù)的靈敏性與可靠性及發(fā)展趨勢能達到均衡合理處置。由于空間空氣強度不可能發(fā)生階躍變化，趨勢變化與累積效能成為一個重要判定的系數(shù)，各系數(shù)設(shè)置根據(jù)具體加油加氣站空間條件在裝置運行時進行人機界面設(shè)置或遠程設(shè)置，即該參數(shù)在程序初始化時進行設(shè)置；

通過(1)式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；

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(dāng)δdr＞0，油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢，當(dāng)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)；

通過(3)式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；

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(dāng)δdj＞0，油氣濃度變化趨勢為增加時計算式引入變化趨勢，當(dāng)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(5)式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；

每中斷采樣數(shù)據(jù)一次，按照數(shù)據(jù)先進先出的原則，當(dāng)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；

步驟三)、三相電壓電流的采樣、存儲與電能質(zhì)量分析計算中斷子程序；

當(dāng)三相電壓和三相電流的采樣、存儲與計算中斷子程序的計時器時間到時，程序進入該中斷子程序；

三相電壓互感器和三相電流互感器分別將采集到的電壓、電流信號轉(zhuǎn)換為0-5v的電壓信號送入可編程控制器的a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對應(yīng)的通道，a/d模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的對應(yīng)通道將實時采集的模擬量值0-5v轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入可編程控制器的可編程cpu模塊，可編程cpu模塊按定義的采樣序列和時間順序分別將采集的a相、b相和c相三相電壓和三相電流采樣數(shù)據(jù)存入其對應(yīng)的采樣序列存儲器，每個序列存儲器按照數(shù)據(jù)先進先出的原則，存儲60個實時采樣數(shù)據(jù)，形成三相電壓和電流的采樣計算序列值，根據(jù)電壓、電流采樣序列值可分別求出供電電壓、電流所包含的直流分量、基波分量和各諧波分量；

設(shè)供電電壓a相的離散化采樣數(shù)據(jù)每周采樣點數(shù)為n，每周采樣值分別記為：u(0),u(1).....u(k).....u(n-1)；則a相電壓的基波分量及各次諧波分量計算式為：

式(7)中k為第k次采樣序數(shù)，分別為0到n-1，h為諧波含量，h分別取1，2，3.......21，當(dāng)h等于1時計算出的為電壓基波值，當(dāng)h＝2時為2次諧波含量，依次類推，分別計算出u1、u2、uh各次諧波含量，并將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；再以式(7)分別求出b相、c相供電電壓、電流所包含的直流分量、基波分量和各諧波分量，并將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器，三相電壓基波值分別為ua、ub、uc；

各諧波電壓、電流的諧波含有率計算式為：

式(8)中hruh、hrih分別代表h次諧波的含有率，uh、ih為h次諧波電壓、電流值，u1、i1為基波值，計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；

電壓總諧波畸變率計算為：

電流總諧波畸變率計算為：

計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；

根據(jù)采樣電壓、電流的實時采樣值序列，供電回路有功功率、無功功率與功率因素，可分別表述為：

有功功率：

無功功率：

功率因素：

式中u(k)、i(k)分別為電壓、電流每周實時采樣序列值，計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；

根據(jù)(11)式求出的每相每個周波的功率，可以計算出三相每個周波的總功率，對每個周波的總功率進行每20ms累加一次，累加1小時后，可求出每小時的用電度量，計為pi，pi累加24小時，可求出全天的用電總度量為：

計算完成后將計算值存儲于初始化設(shè)定的計算值存儲器；

步驟四)、供電電壓偏差值判定及供電回路斷路器狀態(tài)操作；

分別讀取步驟三)實時計算的三相電壓基波ua、ub、uc值，如電壓在允許范圍之內(nèi)則允許供電支路斷路器合閘或跳閘，否則視為供電質(zhì)量不合格而不允許供電支路合閘，只允許跳閘，并記錄不合格數(shù)據(jù)；

電壓合格判據(jù)為：umin＜u＜umax(15)

式(15)中：umin、umax分別為母線電壓允許的最低與最高定值，u分別為計算出的三相電壓基波ua、ub、uc值；

完成電壓判定后，可編程cpu模塊根據(jù)觸摸屏的操作情況，并從i/o開關(guān)量輸入輸出模塊的輸入端讀取供電支路斷路器位置信號，確定支路供電狀態(tài)，然后發(fā)出供電支路斷路器的合閘或跳閘信號，該信號通過i/o開關(guān)量輸入輸出模塊中對應(yīng)的輸出觸點輸出，連接到斷路器的控制線圈，當(dāng)控制線圈帶電時合上斷路器，當(dāng)控制線圈失電時斷開斷路器，完成斷路器的在線操作；

步驟五)、供電回路過電流判定與保護；

根據(jù)式(16)計算出電源三相電流ia、ib、ic值，電源智能斷路器的電流保護模塊動作判據(jù)為：

i≥id；t≥td(17)

式(17)中：id、td分別為過電流保護裝置設(shè)置的過電流定值與時間定值；

i分別為ia、ib、ic值，t為判定大于定值后的持續(xù)時間，如持續(xù)判定電流超值且持續(xù)時間到有故障，則可編程cpu模塊迅速發(fā)出跳開電源智能斷路器的跳閘令，跳開供電回路，并設(shè)置電源回路過電流故障標志；如判定電流低于定值的0.9倍，則時間繼電器迅速清零，所述的時間繼電器為可編程控制器內(nèi)的計時器；當(dāng)供電回路中任何一條支路電流超過其智能斷路器設(shè)定的最大電流允許值時，該支路智能斷路器保護模塊自動跳開其斷路器，達到保護作用，同時該智能斷路器的位置狀態(tài)信號會自動通過輸入模塊輸入到可編程cpu模塊，可編程cpu模塊根據(jù)歷史操作的信息，當(dāng)歷史操作信息為智能斷路器在合閘位置時而實際智能斷路器在分閘位置時，即位置不對應(yīng)時，判定為故障保護跳閘信號或開關(guān)偷跳，并存儲該信息；

步驟六)、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(dāng)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(18)

dxn＞dxd2t＞tdxd2(19)

dxn＞dxd1t＞tdxd1(20)

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(dāng)檢測到卸油口油氣濃度超標滿足(18)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(19)式與(20)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(dāng)卸油口油氣濃度不滿足(18)，再進行(19)式的判定，當(dāng)滿足(19)式后，發(fā)出報警提示，并閃光顯示，不再進入(20)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(18)式與(19)式后才進入(20)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(dāng)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(21)

drn＞drd2t＞tdrd2(22)

drn＞drd1t＞tdrd1(23)

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(dāng)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(24)

djn＞djd2t＞tdjd2(25)

djn＞djd1t＞tdjd1(26)

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；

步驟七)、運行狀態(tài)實時顯示與報表處理；

裝置運行實時顯示各測量點油氣濃度計算值，實時顯示各運行智能斷路器開斷狀態(tài)、供電電源電壓、電流及各諧波分量大小，總諧波大小，加油加氣站內(nèi)物件位置狀態(tài)，實時閃光顯示各報警信號的狀態(tài)與內(nèi)容；

步驟八)、數(shù)據(jù)存儲、記錄、刷新、顯示；

完成上述各步驟的任務(wù)后，程序存儲所有計算的油氣濃度實時值、電壓、電流計算值、報警及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、顯示使用；

步驟九)、循環(huán)控制返回；

執(zhí)行完步驟八)的任務(wù)后程序返回到程序初始化，繼續(xù)進行新的一輪采樣、計算、控制、分析、判定、顯示、報警，達到對各點油氣濃度的綜合檢測與報警，對配電線路的智能控制與保護。

可編程控制器通過加油加氣站收費系統(tǒng)的串行接口讀取其收費數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟三)中式(14)計算得出的站內(nèi)電量使用情況，進行站內(nèi)效能分析；

設(shè)加油加氣站每天所收到的費用為y元，則每天供電消耗與收入收費之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系η為：

式(27)表明千瓦小時所對應(yīng)的收入費用，其值越大表明效率越高，用電成本越低，可按日計算、形成日表、月表、年表。

本發(fā)明提供了一種加油加氣站油氣濃度監(jiān)測計算方法、供電系統(tǒng)智能控制方法、電能與收費系統(tǒng)效率關(guān)聯(lián)計算方法及其綜合數(shù)據(jù)分析預(yù)警系統(tǒng)的控制裝置及方法。