可滤除震动产生测量波动的车用LNG气瓶监控方法 |
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| 申请号 | CN201610580228.1 | 申请日 | 2016-07-22 | 公开(公告)号 | CN106151874A | 公开(公告)日 | 2016-11-23 |
| 申请人 | 上海雷尼威尔技术有限公司; | 发明人 | 张伟; 张磊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种可滤除震动产生测量 波动 的车用LNG气瓶监控方法，判断车用LNG气瓶第一次真实冲液开始的时间点，记录该时间点为T1，收集压差 传感器 T1时刻的测量值记录为P1；在之后采集自压差传感器的实时数值作为测量值，直至微 控制器 判断车用LNG气瓶第一次真实冲液完成，记录该时间点为T2， 微控制器 收集压差传感器T2时刻的测量值记录为P2；时间点T2之后的时间中，若判断车用LNG气瓶没有开始真实卸液作业或真实冲液作业时，则将该段时间范围内所有时间点的测量值记录为P2，卸液也是如此，本发明通过判断冲液和卸液的真实性，除去了由于道路起伏颠簸或者驾驶员紧急 刹车 造成的LNG储液测量值上下波动误差。 | ||||||
| 权利要求 | 1.可滤除震动产生测量波动的车用LNG气瓶监控方法，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 可滤除震动产生测量波动的车用LNG气瓶监控方法技术领域背景技术[0002] 液化天然气燃料成本低，其中主要成分为甲烷，燃烧后有害成分较少，在大型重型车中作为发动机的燃料使用已较为广泛。LNG气瓶内装着低温高压的液化天然气，其液位、压力及温度等的监测对于气瓶的安全使用来说是不可或缺的，与此相关的测量设备可以通过有线传输方式将测量信号传输至驾驶舱内供驾驶员监控，然而仅由驾驶员监控车辆内的气瓶，对于车载方式的气瓶信息掌握的全面度不够，而且驾驶员缺乏对测量技术的了解，对测量数据容易误解以致操作失误，在危险预警阶段错过挽救时机，然而目前缺乏对移动车辆用的LNG气瓶所发生的物理状态变化关联的现场数据进行集中监控技术。 [0003] 目前，现有的LNG气瓶监控方法，如我公司之前申请的专利号为：“201410620520.2”的“车用LNG气瓶监控系统及方法”这种监控系统的监控方法在实际的运用过程中，由于车辆在道路上行走过程中会出现颠簸，颠簸会造成压力传感器测量到的LNG气瓶内的气体压强在时域内压差信号会呈现上下震动的不规则压力值，而这种压力值通过电桥转化之后成为原始的电流测量值，而电流测量值通过电压转换转换成为电压值，在经过AD转换将采集到的模拟信号转换成为数字信号。由于车用LNG气瓶中的液化天然气在颠簸时压力测量波动产生的错误压差信号很大，但是在电路板信号转换过程中无法滤掉因为抖动产生的误差值，所以驾驶员在驾驶室的显示屏上看到的LNG气瓶中的储液量也会出现随着时域的延伸出现上下震动的不规则线条。这种情况使驾驶员很容易怀疑是否是第一种情况：LNG气瓶漏液；第二种情况：提前冲液；第三种情况：提前卸液。不管是哪种情况，都会造成驾驶员的误判，同时在传输到上位机时，也会造成上位机数据统计的误差，所以极大的降低了LNG监控系统的监控精度，提高了信息输出误差。 [0004] 所以如何滤除车用LNG气瓶在运输的路途中，由于道路起伏颠簸或者驾驶员紧急刹车造成的LNG储液测量值上下波动误差，产生的LNG监控系统监控精度误差和信息输出误差。 发明内容[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可滤除震动产生测量波动的车用LNG气瓶监控方法，通过判断冲液开始时间点、判断冲液完成时间点、卸液开始时间点和卸液完成时间点，判断车用LNG气瓶的真实冲液时间范围和LNG气瓶的真实卸液时间范围，并只在该车用LNG气瓶的真实冲液时间和LNG气瓶的真实卸液时间范围使压差传感器输出测量值，而在判断车用LNG气瓶不是在冲液时间范围和卸液时间范围时，均判定该车用LNG气瓶不在作业状态，不在作业状态的车用LNG气瓶，本地微控制器不储存压差传感器的传感信号；且不在作业状态时间范围内车用LNG气瓶内的储液量，仍然按照该不在作业状态时间起始点的前一时刻的储液状态计数，这样的监测方法有效的除去了由于道路起伏颠簸或者驾驶员紧急刹车造成的LNG储液测量值上下波动误差，避免了LNG监控系统监控精度误差和信息输出误差。 [0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： [0007] 可滤除震动产生测量波动的车用LNG气瓶监控方法，包括以下步骤： [0008] S01：微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液开始的时间点，记录该时间点为T1，微控制器收集压差传感器T1时刻的测量值记录为P1；在之后微控制器收集采集自压差传感器的实时数值作为测量值，直至微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液完成； [0009] S02：微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液完成时，记录该时间点为T2，微控制器收集压差传感器T2时刻的测量值记录为P2； [0010] S03：在第一次真实冲液完成时间点T2之后的时间中，若微控制器判断车用LNG气瓶没有开始真实卸液作业或真实冲液作业时，则微控制器将该段时间范围内所有时间点的测量值记录为P2； [0011] S04：当微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液开始时，记录该时间点为T3，自T3时刻起，微控制器不在沿用T3时刻前一时刻的测量值记录P2；微控制器记录T3时刻的压差传感器测量值为P3，在之后微控制器收集采集自压差传感器的实时数值作为测量值，直至微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液完成； [0012] S05：若微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液完成时，记录该时间点为T4，微控制器收集压差传感器T4时刻的测量值记录为P4； [0013] S06：在第一次真实卸液完成时间点T4之后的时间中，若微控制器没有判定第二次真实卸液或真实冲液作业开始，则微控制器将该段时间范围内所有时间点的测量值记录为P4； [0014] S07：若微控制器判定车用LNG气瓶第二次真实卸液开始时，记录第二次真实卸液开始时间为T5，自T5时刻起，微控制器不在沿用T4时间点的测量值记录P4；微控制器记录T5时刻压差传感器的测量值为P5，并在之后微控制器收集采集自压差传感器的实时数值作为测量值；直至微控制器判断车用LNG气瓶第二次真实卸液完成； [0015] S08：若微控制器判断车用LNG气瓶第二次真实卸液完成，记录该时间点为T6，微控制器收集压差传感器T6时刻的测量值记录为P6； [0016] S09：自步骤S06至步骤S08循环至车用LNG气瓶储液的测量值下降至额定低液位或0。 [0017] 进一步地，步骤S01～S08中，在记录测量值P1、P2、P3、P4、P5、P6时，微控制器取该测量值记录时刻作为时间中间值，取以时间中间值为中值的时间范围Tx～Ty，在时间范围Tx～Ty内收集压差传感器已经采集到的压差传感器的压差信号，微控制器将时间范围Tx～Ty内所有的压差信号取平均值，得出测量值P1、P2、P3、P4、P5、P6。 [0018] 进一步地，步骤S09之后，以最后一次真实卸液完成时刻Tm时，压差传感器的测量值记录值为Pn；若微控制器判断测量值Pn下降至额定低液位或0之后，车用LNG气瓶会选择去冲液点冲液。 [0019] 进一步地，所述微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液完成的判断条件包括以下步骤： [0020] S021：微控制器控制温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次环境温度，若相邻两次所监测的环境温度的变量值大于或等于0.1～0.5度时，则进入下一判定步骤； [0021] S022：微控制器控制冲液/卸液进口温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次冲液/卸液进口温度，若冲液/卸液进口温度全部满足以下三条件时，则进入下一步骤；若没有三项全满足时，则判断为虚假冲液完成； [0022] S0221：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值均小于-30°～-50°； [0023] S0222：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，在后测量值大于在前测量值； [0024] S0223：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值变化量大于0.1～1°； [0025] S023：微控制器控制车用LNG气瓶的重量传感器每间隔5～30分钟监测一次LNG气瓶的重量，当在后测量值大于在前测量值时，则判定第一次真实冲液完成。 [0026] 进一步地，所述微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液开始的判断条件包括以下步骤： [0027] S041：微控制器控制温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次环境温度，若相邻两次所监测的环境温度的变量值大于或等于0.1～0.5度时，则进入下一判定步骤； [0028] S042：微控制器控制冲液/卸液进口温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次冲液/卸液进口温度，若冲液/卸液进口温度全部满足以下三条件时，则进入下一步骤；若没有三项全满足时，则判断为虚假卸液开始； [0029] S0421：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，若在后测量值小于0°； [0030] S0422：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，在前测量值大于在后测量值； [0031] S0423：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值变化量大于10°； [0032] S043：微控制器控制车用LNG气瓶的重量传感器每间隔5～30分钟监测一次LNG气瓶的重量，当在前测量值大于在后测量值时，则判定第一次真实卸液开始。 [0033] 进一步地，所述微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液完成的判断条件包括以下步骤： [0034] S081：微控制器控制温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次环境温度，若相邻两次所监测的环境温度的变量值大于或等于0.1～0.5度时，则进入下一判定步骤； [0035] S082：微控制器控制冲液/卸液进口温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次冲液/卸液进口温度，若冲液/卸液进口温度全部满足以下三条件时，则进入下一步骤；若没有三项全满足时，则判断为虚假卸液完成； [0036] S0821：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，若在后测量值小于-30°～-70°； [0037] S0822：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，在后测量值大于在前测量值； [0038] S0823：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值变化量大于0.1～1°； [0039] S083：微控制器控制车用LNG气瓶的重量传感器每间隔5～30分钟监测一次LNG气瓶的重量，当在前测量值大于在后测量值时，则判定第一次真实卸液完成。 [0040] 有益效果 [0041] 由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果： [0042] 通过判断冲液开始时间点、判断冲液完成时间点、卸液开始时间点和卸液完成时间点，判断车用LNG气瓶的真实冲液时间范围和LNG气瓶的真实卸液时间范围，并只在该车用LNG气瓶的真实冲液时间和LNG气瓶的真实卸液时间范围使压差传感器输出测量值，而在判断车用LNG气瓶不是在冲液时间范围和卸液时间范围时，均判定该车用LNG气瓶不在作业状态，不在作业状态的车用LNG气瓶，本地微控制器不储存压差传感器的传感信号；且不在作业状态时间范围内车用LNG气瓶内的储液量，仍然按照该不在作业状态时间起始点的前一时刻的储液状态计数，这样的监测方法有效的除去了由于道路起伏颠簸或者驾驶员紧急刹车造成的LNG储液测量值上下波动误差，避免了LNG监控系统监控精度误差和信息输出误差。附图说明 [0043] 图1是本发明的主流程框图。 [0044] 图2是本发明步骤中真实冲液完成判断的流程框图。 [0045] 图3是本发明步骤中真实卸液开始判断的流程框图。 [0046] 图4是本发明步骤中真实卸液完成判断的流程框图。 具体实施方式[0047] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 [0048] 本发明的实施方式： [0049] 参见图1～图4， [0050] S01：微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液开始的时间点，记录该时间点为T1，微控制器收集压差传感器T1时刻的测量值记录为P1；在之后微控制器收集采集自压差传感器的实时数值作为测量值，直至微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液完成； [0051] S02：微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液完成时，记录该时间点为T2，微控制器收集压差传感器T2时刻的测量值记录为P2； [0052] S03：在第一次真实冲液完成时间点T2之后的时间中，若微控制器判断车用LNG气瓶没有开始真实卸液作业或真实冲液作业时，则微控制器将该段时间范围内所有时间点的测量值记录为P2； [0053] S04：当微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液开始时，记录该时间点为T3，自T3时刻起，微控制器不在沿用T3时刻前一时刻的测量值记录P2；微控制器记录T3时刻的压差传感器测量值为P3，在之后微控制器收集采集自压差传感器的实时数值作为测量值，直至微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液完成； [0054] S05：若微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液完成时，记录该时间点为T4，微控制器收集压差传感器T4时刻的测量值记录为P4； [0055] S06：在第一次真实卸液完成时间点T4之后的时间中，若微控制器没有判定第二次真实卸液或真实冲液作业开始，则微控制器将该段时间范围内所有时间点的测量值记录为P4； [0056] S07：若微控制器判定车用LNG气瓶第二次真实卸液开始时，记录第二次真实卸液开始时间为T5，自T5时刻起，微控制器不在沿用T4时间点的测量值记录P4；微控制器记录T5时刻压差传感器的测量值为P5，并在之后微控制器收集采集自压差传感器的实时数值作为测量值；直至微控制器判断车用LNG气瓶第二次真实卸液完成； [0057] S08：若微控制器判断车用LNG气瓶第二次真实卸液完成，记录该时间点为T6，微控制器收集压差传感器T6时刻的测量值记录为P6； [0058] S09：自步骤S06至步骤S08循环至车用LNG气瓶储液的测量值下降至额定低液位或0。 [0059] 进一步地，步骤S02、步骤S03、步骤S04、步骤S05和步骤S06中，在记录测量值P1、P2、P3、P4、P5、P6时，微控制器取该测量值记录时刻作为时间中间值，取以时间中间值为中值的时间范围Tx～Ty，在时间范围Tx～Ty内收集压差传感器已经采集到的压差传感器的压差信号，微控制器将时间范围Tx～Ty内所有的压差信号取平均值，得出测量值P1、P2、P3、P4、P5、P6。 [0060] 进一步地，步骤S09之后，以最后一次真实卸液完成时刻Tm时，压差传感器的测量值记录值为Pn；若微控制器判断测量值Pn下降至额定低液位或0之后，车用LNG气瓶会选择去冲液点冲液。 [0061] 进一步地，所述微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实冲液完成的判断条件包括以下步骤： [0062] S021：微控制器控制温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次环境温度，若相邻两次所监测的环境温度的变量值大于或等于0.1～0.5度时，则进入下一判定步骤； [0063] S022：微控制器控制冲液/卸液进口温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次冲液/卸液进口温度，若冲液/卸液进口温度全部满足以下三条件时，则进入下一步骤；若没有三项全满足时，则判断为虚假冲液完成； [0064] S0221：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值均小于-30°～-50°； [0065] S0222：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，在后测量值大于在前测量值； [0066] S0223：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值变化量大于0.1～1°； [0067] S023：微控制器控制车用LNG气瓶的重量传感器每间隔5～30分钟监测一次LNG气瓶的重量，当在后测量值大于在前测量值时，则判定第一次真实冲液完成。 [0068] 进一步地，所述微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液开始的判断条件包括以下步骤： [0069] S041：微控制器控制温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次环境温度，若相邻两次所监测的环境温度的变量值大于或等于0.1～0.5度时，则进入下一判定步骤； [0070] S042：微控制器控制冲液/卸液进口温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次冲液/卸液进口温度，若冲液/卸液进口温度全部满足以下三条件时，则进入下一步骤；若没有三项全满足时，则判断为虚假卸液开始； [0071] S0421：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，若在后测量值小于0°； [0072] S0422：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，在前测量值大于在后测量值； [0073] S0423：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值变化量大于10°； [0074] S043：微控制器控制车用LNG气瓶的重量传感器每间隔5～30分钟监测一次LNG气瓶的重量，当在前测量值大于在后测量值时，则判定第一次真实卸液开始。 [0075] 进一步地，所述微控制器判断车用LNG气瓶第一次真实卸液完成的判断条件包括以下步骤： [0076] S081：微控制器控制温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次环境温度，若相邻两次所监测的环境温度的变量值大于或等于0.1～0.5度时，则进入下一判定步骤； [0077] S082：微控制器控制冲液/卸液进口温度传感器每间隔0.5～2分钟监测一次冲液/卸液进口温度，若冲液/卸液进口温度全部满足以下三条件时，则进入下一步骤；若没有三项全满足时，则判断为虚假卸液完成； [0078] S0821：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，若在后测量值小于-30°～-70°； [0079] S0822：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值中，在后测量值大于在前测量值； [0080] S0823：相邻两次冲液/卸液进口温度的测量值变化量大于0.1～1°； [0081] S083：微控制器控制车用LNG气瓶的重量传感器每间隔5～30分钟监测一次LNG气瓶的重量，当在前测量值大于在后测量值时，则判定第一次真实卸液完成。 |
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