本實(shí)用新型涉及電子控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)大部分油罐通過(guò)儀表來(lái)觀察油罐中剩余油量，工作人員每天必須按時(shí)到油庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)察看液位數(shù)據(jù)，抄表統(tǒng)計(jì)，以確定油罐中油品的數(shù)量。此外，也有通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，但是成本高昂且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因一些用油設(shè)備需不間斷供油，缺油會(huì)導(dǎo)致用油設(shè)備損壞，給利用該設(shè)備制造或檢測(cè)的產(chǎn)品帶來(lái)安全隱患。同時(shí)由于無(wú)報(bào)警裝置，只能按照固定的周期進(jìn)行巡檢以判斷是否需要加油，所以對(duì)油品的存儲(chǔ)量有必要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以保證用油設(shè)備的正常運(yùn)行，減少維護(hù)人員人工抄表的次數(shù)，以保障工作的有序進(jìn)行，提升產(chǎn)品制造及檢測(cè)安全系數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)不便于進(jìn)行油量遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

電源、數(shù)顯控制儀、液位傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊和終端機(jī)，所述電源給所述數(shù)顯控制儀提供直流電，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一端和所述液位傳感器分別與所述數(shù)顯控制儀相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的另一端與所述通信模塊的一端相連，所述通信模塊的另一端與所述終端機(jī)相連；

所述數(shù)顯控制儀用于接收所述液位傳感器輸出的模擬信號(hào)，并將所述模擬信號(hào)傳輸給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)所述通信模塊將所述數(shù)字信號(hào)傳輸給所述終端機(jī)。

優(yōu)選地，所述液位傳感器為二線制液位傳感器，所述液位傳感器、所述數(shù)顯控制儀和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊之間為二線制連接；

所述數(shù)顯控制儀的一個(gè)正極端子和所述液位傳感器的信號(hào)輸入端相連，所述液位傳感器的信號(hào)輸出端和所述數(shù)顯控制儀的一個(gè)負(fù)極端子相連，所述數(shù)顯控制儀的另一個(gè)正極端子和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一個(gè)正極輸入端子相連接，所述數(shù)顯控制儀的另一個(gè)負(fù)極端子和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一個(gè)負(fù)極輸入端子相連接。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

二線制變送器，所述二線制變送器和所述二線制液位傳感器串聯(lián)，用于防干擾和防高壓。

優(yōu)選地，所述二線制液位傳感器集成在所述二線制變送器中。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

警報(bào)燈，所述警報(bào)燈的一端和電源相連接，另一端和所述數(shù)顯控制儀的一端相連接，用于當(dāng)液位低于報(bào)警液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

警報(bào)喇叭，所述警報(bào)喇叭的一端和電源相連接，另一端和所述數(shù)顯控制儀的一端相連接，用于當(dāng)液位低于報(bào)警液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

優(yōu)選地，所述數(shù)顯控制儀的型號(hào)為SWP-C803-01-12-HLP。

優(yōu)選地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的型號(hào)為：ADAM-4017。

優(yōu)選地，所述通信模塊的型號(hào)為I-7520。

優(yōu)選地，通過(guò)MCGS組態(tài)軟件將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和所述通信模塊連接。

本實(shí)用新型提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：電源、數(shù)顯控制儀、液位傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊和終端機(jī)，所述電源給所述數(shù)顯控制儀提供直流電，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一端和所述液位傳感器分別與所述數(shù)顯控制儀相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的另一端與所述通信模塊的一端相連，所述通信模塊的另一端與所述終端機(jī)相連。由于所述數(shù)顯控制儀在接收所述液位傳感器輸出的模擬信號(hào)后，將所述模擬信號(hào)傳輸給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)所述通信模塊將所述數(shù)字信號(hào)傳輸給所述終端機(jī)，使得本實(shí)用新型可以在終端機(jī)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)油量。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述液位傳感器為二線制液位傳感器，因此所述液位傳感器、所述數(shù)顯控制儀和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊之間可以為二線制連接，二線制連接不易受寄生熱電偶和沿電線電阻壓降和溫漂的影響，可用非常便宜的更細(xì)的導(dǎo)線，節(jié)省大量電纜線和安裝費(fèi)用。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括：二線制變送器，所述二線制變送器和所述二線制液位傳感器串聯(lián)，用于防干擾和防高壓。如果設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣，強(qiáng)電信號(hào)會(huì)產(chǎn)生各種電磁干擾，雷電感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)浪涌脈沖，在這種情況下，采用二線制變送器可以有效的解決單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中遇到的問(wèn)題：在惡劣環(huán)境下遠(yuǎn)距離可靠地傳送微小信號(hào)。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還可以包括報(bào)警裝置，例如報(bào)警燈和/或報(bào)警喇叭等，當(dāng)液位低于報(bào)警液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警，以防止油位過(guò)低的情況發(fā)生。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)MCGS組態(tài)軟件將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和所述通信模塊連接，使得本實(shí)用新型可以通過(guò)簡(jiǎn)單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無(wú)紙記錄儀、無(wú)人值守的現(xiàn)場(chǎng)采集站、人機(jī)界面等專用設(shè)備。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的二線制連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示，是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。

在本實(shí)施例中，該油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以包括：電源、數(shù)顯控制儀、液位傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊和終端機(jī)，所述電源給所述數(shù)顯控制儀提供直流電，例如24V直流電，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一端和所述液位傳感器分別與所述數(shù)顯控制儀相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的另一端與所述通信模塊的一端相連，所述通信模塊的另一端與所述終端機(jī)相連。

所述數(shù)顯控制儀用于接收所述液位傳感器輸出的模擬信號(hào)，并將所述模擬信號(hào)傳輸給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)所述通信模塊將所述數(shù)字信號(hào)傳輸給所述終端機(jī)。

在本實(shí)施例中，所述數(shù)顯控制儀的型號(hào)可以為SWP-C803-01-12-HLP。所述液位傳感器可以是二線制、三線制或四線制傳感器等。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的可以型號(hào)為：ADAM-4017，所述通信模塊的型號(hào)可以為I-7520。其中。ADAM-4017是集成RS485通訊口的數(shù)據(jù)采集模塊，分別用于采集模擬量和PT100溫度信號(hào)。在現(xiàn)有產(chǎn)品中，ADAM模塊主要與PLC主控制模塊配合采集各種電流，壓力，溫度，油位，濕度等信號(hào)。ADAM-4017是一款16位、8通道的模擬量輸入模塊，其所有通道上具有可編程輸入范圍。這些模塊在工業(yè)測(cè)量和監(jiān)測(cè)應(yīng)用方面是一項(xiàng)極為經(jīng)濟(jì)的解決方案。它能夠在模擬量輸入通道與模塊之間提供3000V直流電的光隔絕保護(hù)，以避免模塊和周邊設(shè)備被輸入線上的高壓損壞。ADAM-4017提供信號(hào)條件，A/D轉(zhuǎn)換，范圍和RS-485數(shù)字通信功能。該模塊通過(guò)在A/D輸入和變壓器之間提供高達(dá)3000伏直流電進(jìn)行光隔離，防止了設(shè)備遭到地面環(huán)流和震蕩的損壞。ADAM-4017采用一個(gè)16位微處理器控制的Σ-Δ轉(zhuǎn)換器，把傳感器電壓或電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。然后，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ虇挝?。?dāng)收到終端機(jī)提示或按照設(shè)定周期，該模塊將通過(guò)通信模塊向終端機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。

在本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于所述數(shù)顯控制儀在接收所述液位傳感器輸出的模擬信號(hào)后，將所述模擬信號(hào)傳輸給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后通過(guò)所述通信模塊將所述數(shù)字信號(hào)傳輸給所述終端機(jī)，使得本實(shí)用新型可以在終端機(jī)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)油量。

如圖2所示，是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的二線制連接結(jié)構(gòu)示意圖。

在本實(shí)施例中，所述液位傳感器為二線制液位傳感器，所述液位傳感器、所述數(shù)顯控制儀和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊之間為二線制連接。所述數(shù)顯控制儀的一個(gè)正極端子和所述液位傳感器的信號(hào)輸入端相連，所述液位傳感器的信號(hào)輸出端和所述數(shù)顯控制儀的一個(gè)負(fù)極端子相連，所述數(shù)顯控制儀的另一個(gè)正極端子和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一個(gè)正極輸入端子相連接，所述數(shù)顯控制儀的另一個(gè)負(fù)極端子和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的一個(gè)負(fù)極輸入端子相連接。

二線制是指兩根線既是電源線，又是信號(hào)線。二線制傳感器的電阻變化值與連接導(dǎo)線電阻值共同構(gòu)成傳感器的輸出值，由于導(dǎo)線電阻帶來(lái)的附加誤差使實(shí)際測(cè)量值偏高，用于測(cè)量精度要求不高的場(chǎng)合，并且導(dǎo)線的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)。二線制傳感器的連接如圖2所示，二線制傳感器的輸入端和輸出端串聯(lián)在所述數(shù)顯控制儀的一個(gè)正極端子和一個(gè)負(fù)極端子之間形成閉合回路。

二線制傳感器的原理是利用了4～20mA信號(hào)為自身提供電能。如果傳感器自身耗電大于4mA，那么將不可能輸出下限4mA值。因此一般要求二線制傳感器自身耗電不大于3.5mA。這是二線制傳感器的設(shè)計(jì)根本原則之一。

如圖3所示，是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

在本實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括：二線制變送器，所述二線制變送器和所述二線制液位傳感器串聯(lián)，用于防干擾和防高壓。優(yōu)選地，所述二線制液位傳感器集成在所述二線制變送器中。

電流變送器在使用時(shí)要安裝在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)力線上，而以單片機(jī)為核心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則位于較遠(yuǎn)離設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)室里，兩者一般相距幾十到幾百米甚至更遠(yuǎn)。設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較為惡劣，強(qiáng)電信號(hào)會(huì)產(chǎn)生各種電磁干擾，雷電感應(yīng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)浪涌脈沖，在這種情況下，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中遇到的一個(gè)棘手問(wèn)題就是如何在惡劣環(huán)境下遠(yuǎn)距離可靠地傳送微小信號(hào)。二線制變送器件的出現(xiàn)使這個(gè)問(wèn)題得到了較好地解決。它把現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)力線的電流隔離轉(zhuǎn)換成4～20mA的按線性比例變化的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，然后通過(guò)一對(duì)雙絞線送到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輸入接口上，雙絞線同時(shí)也將位于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的24V工作電源送到二線制變送器中。測(cè)量信號(hào)和電源在雙絞線上同時(shí)傳送，既省去了昂貴的傳輸電纜，而且信號(hào)是以電流的形式傳輸，抗干擾能力得到極大的加強(qiáng)。

具體地，二線制變送器可以由三大部分組成：傳感器、調(diào)理電路、二線制V/I變換器構(gòu)成。傳感器將標(biāo)示液位的物理量轉(zhuǎn)化為電參量，調(diào)理電路將傳感器輸出的微弱或非線性的電信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào)理、轉(zhuǎn)化為線性的電壓輸出。二線制V/I變換電路根據(jù)信號(hào)調(diào)理電路的輸出控制總體耗電電流；同時(shí)從環(huán)路上獲得電壓并穩(wěn)壓，供調(diào)理電路和傳感器使用。除V/I變換電路之外，電路中每個(gè)部分都有其自身的耗電電流，二線制變送器的核心設(shè)計(jì)思想是將所有的電流都包括在V/I變換的反饋環(huán)路內(nèi)。

采用二線制變送器可以起到如下作用：1.電源保護(hù)，電源接反、超壓、浪涌是工業(yè)上常見(jiàn)的電源問(wèn)題。電源接反是設(shè)備安裝接線時(shí)最容易發(fā)生的錯(cuò)誤，輸入口串一只二極管即可防止接反電源時(shí)損壞電路。如果輸入端加一個(gè)全橋整流器，那么即使電源接反仍能正常工作。為防止雷擊、靜電放電、浪涌等能量損壞變送器，變送器入口處可以加裝一只TVS管來(lái)吸收瞬間過(guò)壓的能量。2.過(guò)流保護(hù)，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可能有傳感器斷線、短路等錯(cuò)誤情況發(fā)生。或者輸入量本身很有可能超量程，變送器必須保證任何情況下輸出不會(huì)無(wú)限制上升，否則有可能損壞變送器本身、電源、或者遠(yuǎn)方顯示儀表。3.寬電壓適應(yīng)能力，一般二線制變送器都能適應(yīng)大范圍的電壓變化而不影響精度。這樣可以適用各類電源，同時(shí)能夠適應(yīng)大的負(fù)載電阻。4.退藕功能，二線制變送器電源端設(shè)置退藕電容。在二線制變送器上電時(shí)，這些電容的充電會(huì)在瞬間導(dǎo)致大電流，有可能會(huì)損壞遠(yuǎn)方儀表。因此每個(gè)退藕電容一般不超過(guò)10nF，總退藕電容不宜超過(guò)50nF。入口處一個(gè)10nF電容是必需的，保證長(zhǎng)線感性負(fù)載下，電路不震蕩。

如圖4所示，是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

在本實(shí)施例中，可以利用如圖4所示的通信模塊將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)據(jù)傳輸給終端機(jī)，具體地，相同的接口端子相連即可。在實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)MCGS組態(tài)軟件將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和所述通信模塊連接。MCGS是一套基于Windows平臺(tái)的，用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)、前端數(shù)據(jù)的處理與控制，可運(yùn)行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等操作系統(tǒng)。該MCGS組態(tài)軟件具有功能完善、操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點(diǎn)。通過(guò)與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場(chǎng)采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。用戶只需要通過(guò)簡(jiǎn)單的模塊化組態(tài)就可構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)，如可以靈活組態(tài)各種智能儀表、數(shù)據(jù)采集模塊，無(wú)紙記錄儀、無(wú)人值守的現(xiàn)場(chǎng)采集站、人機(jī)界面等專用設(shè)備。

如圖5所示，是本實(shí)用新型所提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。

在本實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括：警報(bào)燈，所述警報(bào)燈的一端和電源相連接，另一端和所述數(shù)顯控制儀的一端相連接，用于當(dāng)液位低于報(bào)警液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警；和/或所述系統(tǒng)還包括：警報(bào)喇叭，所述警報(bào)喇叭的一端和電源相連接，另一端和所述數(shù)顯控制儀的一端相連接，用于當(dāng)液位低于報(bào)警液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

本實(shí)用新型提供的油量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由于所述系統(tǒng)還可以包括報(bào)警裝置，例如報(bào)警燈和/或報(bào)警喇叭等，當(dāng)液位低于報(bào)警液位時(shí)進(jìn)行報(bào)警，可以有效防止油位過(guò)低的情況發(fā)生。

雖然本實(shí)用新型是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本實(shí)用新型并不限定于上述實(shí)施例，而只受權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對(duì)其進(jìn)行修改和變化，但并不離開本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)構(gòu)思和范圍。