全文摘要
本实用新型属于机械带传动机构技术领域，公开了一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，包括本实用新型的液位计模块、信号传输模块和终端模块，所述液位计模块包括液位计和用于输出液位计信号的信号传输装置，所述信号传输装置通过所述信号传输模块连接所述终端模块；而信号传输装置包括电阻信号变换器和电阻信号变换器供电电路；所述电阻信号变换器将液位计的数据转换为电信号并通过信号传输模块进行数据传输进入终端模块，实现远程监测液位计并对相关设备进行有效控制的目的。
主设计要求
1.一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：包括液位计模块、信号传输模块和终端模块，所述液位计模块包括液位计和用于输出液位计信号的信号传输装置，所述信号传输装置通过所述信号传输模块连接所述终端模块。
设计方案
1.一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：包括液位计模块、信号传输模块和终端模块，所述液位计模块包括液位计和用于输出液位计信号的信号传输装置，所述信号传输装置通过所述信号传输模块连接所述终端模块。
2.根据权利要求1所述的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：所述信号传输装置包括电阻信号变换器和电阻信号变换器供电电路；所述电阻信号变换器与所述液位计连接，在所述电阻信号变换器与所述液位计之间设有用于对液位计输出信号进行放大的信号放大电路。
3.根据权利要求2所述的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：所述电阻信号变换器供电电路包括升压电路和供能电路；
所述升压电路包括电流模式升压型DC-DC转换器U2、电感L2、用于控制电路开断的MOS管Q3和稳压二极管D8，所述MOS管Q3与供电电路连接，导通MOS管Q3时，供电电路作为输入端向电流模式升压型DC-DC转换器U2与电感L2组成的升压组输入电压，所述输入电压经由升压组处理后通过稳压二极管D8向AVDD端输出，所述AVDD端与后续电路连接；
所述供电电路包括电阻、稳压二极管、三极管、MOS管、触点开关、发光二极管和保护芯片DW01。
4.根据权利要求3所述的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：所述信号放大电路包括运算放大器，所述液位计的输出端作为信号放大电路的输入端，所述输入端从电阻R26防线接入并分为两条支路：其中一条支路依次连接电阻R26和电阻R29后与运输放大器的发射极连接并通过电阻R37接地，另一条支路依次连接电容C4和电阻R31后与运输放大器的集电极连接，运输放大器的连接电容C5和电阻R33后输出，并在输出的支路上连接电容C6并进行接地。
5.根据权利要求4所述的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：所述信号传输模块包括无线传输设备和用于将无线传输设备和终端模块连接的无线传输系统。
6.根据权利要求5所述的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：所述无线传输设备包括至少两个GE传输接口，所述GE传输接口包括至少一个光口或电口。
7.根据权利要求6所述的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：所述无线传输系统包括射频拉远单元和基带处理单元，所述射频拉远单元和基带处理单元之间采用分布式架构并由光纤进行连接。
8.根据权利要求1所述的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，其特征在于：所述液位计模块包括警示设备，所述警示设备包括LED驱动电路和警示延时电路；
所述警示延时电路包括三极管Q1、用于调压的电容C1和发光二极管与光敏三极管组成的光电转换OP1。
设计说明书
技术领域
本实用新型属机械带传动机构技术领域，具体涉及一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，尤其涉及一种满足不同使用需要、传动效率高、便于安装和拆卸的液化天然气储罐用的远程控制液位计。
背景技术
天然气储罐是一种对液化天然气进行储存的装置，因内部液化天然气储存环境的限制，对液化天然气储罐内天然气量的测量也有特定的液位计—磁翻板液位计，磁翻板液位计根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实现液位清晰的指示。
对天然气储罐内部液位观测是一件很必要的事情，但是现有都是通过直接观察液位计或者观察连接液位计的显示屏进行观察，无法进行实时的数据监测，在必要时只有使用人力进行观测，在耗费人力资源的同时也浪费了时间。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种满足不同使用需要、传动效率高、便于安装和拆卸的液化天然气储罐用的远程控制液位计的液化天然气储罐用的远程控制液位计。
本实用新型所采用的技术方案为：
一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，包括液位计模块、信号传输模块和终端模块，所述液位计模块包括液位计和用于输出液位计信号的信号传输装置，所述信号传输装置通过所述信号传输模块连接所述终端模块。
进一步的，所述信号传输装置包括电阻信号变换器和电阻信号变换器供电电路；所述电阻信号变换器与所述液位计连接，在所述电阻信号变换器与所述液位计之间设有用于对液位计输出信号进行放大的信号放大电路。
进一步的，所述电阻信号变换器供电电路包括升压电路和供能电路；
所述升压电路包括电流模式升压型DC-DC转换器U2、电感L2、用于控制电路开断的MOS管Q3和稳压二极管D8，所述MOS管Q3与供电电路连接，导通MOS管Q3时，供电电路作为输入端向电流模式升压型DC-DC转换器U2与电感L2组成的升压组输入电压，所述输入电压经由升压组处理后通过稳压二极管D8向AVDD端输出，所述AVDD端与后续电路连接；对所述升压电路进行分析：升压电路中，主电路是AVDD，主电路由U2和L2完成，其中U2是一种电流模式升压型DC-DC转换器，U2是电感，通过对U2中的LX的开与关，在L2上产生高电压，并经由D8输出相应的电压值，另一端的VCOM是通过对AVDD输出的电压进行分压的到的；最后的升压完成则是在VGH一端，当LX导通时，D6向C10充电，当LX关闭时LX的增加，最终可得出VGH电压为C10电压加上LX关闭时的电压。
所述供电电路包括电阻、稳压二极管、三极管、MOS管、触点开关、发光二极管和保护芯片DW01，对所述供电电路进行分析：
R3、R4组成分压电路，在电源进行供电时时，得到保护芯片DW01的5脚相对于6脚的翻转电压，所述二极管D2的设置是为了防止电源未供能期间，电源对该系统反向漏电。所述二极管D1的设置为调整所述二极管D1的分压值，故将二极管D1与二极管D2串联。保护芯片内的R6作用是负载短路保护，当负载短路时，保护芯片DW01引脚有很高的电压，因而引起保护芯片DW01出现各种烧坏的情况；而所述发光二极管的作用在于限制保护芯片2脚的电压，且发光二极管处于反装的状态，故不考虑负载短路保护是对发光二极管的保护。当所述电源供电后，由于MOS管关闭，所述发光二极管会得到足够的电压点亮，给予使用者供电电路正常工作的提示。
进一步的，所述信号放大电路包括运算放大器，所述液位计的输出端作为信号放大电路的输入端，所述输入端从电阻R26防线接入并分为两条支路：其中一条支路依次连接电阻R26和电阻R29后与运输放大器的发射极连接并通过电阻R37接地，另一条支路依次连接电容C4和电阻R31后与运输放大器的集电极连接，运输放大器的连接电容C5和电阻R33后输出，并在输出的支路上连接电容C6并进行接地。
进一步的，所述信号传输模块包括无线传输设备和用于将无线传输设备和终端模块连接的无线传输系统，所述无线传输系统支持的频段为1785MHz至1805MHz，当在1.8G频段上时，故所述无线传输系统支持5MHz、10MHz和20MHz的工作带宽。
进一步的，所述无线传输设备包括至少两个GE传输接口，所述GE传输接口包括至少一个光口或电口。
进一步的，所述无线传输系统包括射频拉远单元和基带处理单元，所述射频拉远单元和基带处理单元之间采用分布式架构并由光纤进行连接，无线传输系统应支持灵活的上下行比例配置，单小区激活用户数400个，在20M带宽下，支持时隙配比为1:3、2:2、3:1，根据不同配比，小区峰值速率上行30Mbps、下行80Mbps。
故无线传输设备应支持上下行QPSK、16QAM、64QAM调制方式，系统可以根据信道条件选择不同的调制方式，当用户处于比较好的信道环境时采用比如64QAM高阶调制方式获取高速数据传输能力，提升系统吞吐量和频谱效率。
进一步的，所述液位计模块包括警示设备，所述警示设备包括警报器、LED驱动电路和警示延时电路；所述警示延时电路包括三极管Q1、用于调压的电容C1和发光二极管与光敏三极管组成的光电转换OP1。
所述警示设备工作方式如下：通过PLC芯片输入指令，当液位计测量的液位低于使用者的设定值时，警报器优先作用，发出警报声，在一定时间后，警报声停止，LED驱动电路工作，点亮设置的LED灯，当LED亮后，通过设置在延伸电路中的光敏三极管感受光，并转换为电，导通电路，当警示延时电路导通后，向与警示延时电路连接的信号传输装置提供信号，通过无线传输设备发出警告；本实用新型中提到的PLC指令通过本领域技术人员现有的技术可以达到，故在此不再进行赘述。
本实用新型的有益效果为：
(1)通过无线传输装置WIFI强信号的方式实现串口通信设备TCP远程协助，以达到在对液位计测试设备运行状态稳定运行的同时，提供远程协助、资产管理、电源远程可控等功能，为液位计系统运行平台提供不间断运行环境并降低设备运维难度和成本。通过终端模块，可以实现对多个模块进行监管，能够对前端的工作环境进行监测以及故障分析，对故障进行精准定位，从而方便工作人员及时进行维修，同时远程操控中央控制器可以通过对数据进行进行远程控制，工作人员不用去现场进行调整，减轻了工作人员的劳动强度
(2)无线传输装置和终端模块配合，可接收并处理来自各监测模块的检测数据，并将检测数据转发至无线传输装置，由无线传输装置选择光纤\/2G\/3G\/4G网络传送至远程终端模块，终端模块转发至使用者手中并存入数据库中，通过对多种检测数据进行分析，并与数据库中的极限值进行比对，通过智能监控，提高了整个系统的可靠性。
(3)实现自动逻辑控制，可以根据条件自动控制所有设备的供电，实现因过热或其他原因造成的设备宕机重启，也可以根据条件自动控制液位计及相关装置的供电，实现因网络或其他原因造成的摄像机宕机重启，提高设备在线率以及维护效率，降低维护成本。
无线传输装置维护：通过数据透传的方式，通过服务器及客户端数据转发透传数据，并在客户端模拟串口通讯数据输入，实现串口调试配置方法远程化，处理即使在TCP网络不通的情况下通过串口解决因串口配置错误造成的设备故障。
数据实时监测：监测所有设备工作运行状态，出现异常报警至运维人员，防止故障发生后未能及时处理。
辅助决策：出现故障查看故障分析报表，可帮助运维人员快速定位故障原因，降低运维人员费用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的供能电路图。
图3是本实用新型的升压电路图。
图4是本实用新型的信号放大电路图。
图5是本实用新型的LED驱动电路图。
图6是本实用新型的延时警报电路图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。
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。
实施例1：
如图1至图4所示，本实施例的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，包括液位计模块、信号传输模块和终端模块，液位计模块包括液位计和用于输出液位计信号的信号传输装置，信号传输装置通过信号传输模块连接终端模块。信号传输装置包括电阻信号变换器和电阻信号变换器供电电路；电阻信号变换器与液位计连接，在电阻信号变换器与液位计之间设有用于对液位计输出信号进行放大的信号放大电路。信号传输模块包括无线传输设备和用于将无线传输设备和终端模块连接的无线传输系统，无线传输系统支持的频段为1785MHz至1805MHz，当在1.8G频段上时，故无线传输系统支持5MHz、10MHz和20MHz的工作带宽。无线传输设备包括至少两个GE传输接口，GE传输接口包括至少一个光口或电口。无线传输系统包括射频拉远单元和基带处理单元，射频拉远单元和基带处理单元之间采用分布式架构并由光纤进行连接，无线传输系统应支持灵活的上下行比例配置，单小区激活用户数400个，在20M带宽下，支持时隙配比为1:3、2:2、3:1，根据不同配比，小区峰值速率上行30Mbps、下行80Mbps；故无线传输设备应支持上下行QPSK、16QAM、64QAM调制方式，系统可以根据信道条件选择不同的调制方式，当用户处于比较好的信道环境时采用比如64QAM高阶调制方式获取高速数据传输能力，提升系统吞吐量和频谱效率。
电阻信号变换器供电电路包括升压电路和供能电路；升压电路包括电流模式升压型DC-DC转换器U2、电感L2、用于控制电路开断的MOS管Q3和稳压二极管D8，MOS管Q3与供电电路连接，导通MOS管Q3时，供电电路作为输入端向电流模式升压型DC-DC转换器U2与电感L2组成的升压组输入电压，输入电压经由升压组处理后通过稳压二极管D8向AVDD端输出，AVDD端与后续电路连接；对升压电路进行分析：升压电路中，主电路是AVDD，主电路由U2和L2完成，其中U2是一种电流模式升压型DC-DC转换器，U2是电感，通过对U2中的LX的开与关，在L2上产生高电压，并经由D8输出相应的电压值，另一端的VCOM是通过对AVDD输出的电压进行分压的到的；最后的升压完成则是在VGH一端，当LX导通时，D6向C10充电，当LX关闭时LX的增加，最终可得出VGH电压为C10电压加上LX关闭时的电压。
供电电路包括电阻、稳压二极管、三极管、MOS管、触点开关、发光二极管和保护芯片DW01，对供电电路进行分析：R3、R4组成分压电路，在电源进行供电时时，得到保护芯片DW01的5脚相对于6脚的翻转电压，二极管D2的设置是为了防止电源未供能期间，电源对该系统反向漏电。二极管D1的设置为调整二极管D1的分压值，故将二极管D1与二极管D2串联。保护芯片内的R6作用是负载短路保护，当负载短路时，保护芯片DW01引脚有很高的电压，因而引起保护芯片DW01出现各种烧坏的情况；而发光二极管的作用在于限制保护芯片2脚的电压，且发光二极管处于反装的状态，故不考虑负载短路保护是对发光二极管的保护。当电源供电后，由于MOS管关闭，发光二极管会得到足够的电压点亮，给予使用者供电电路正常工作的提示。而信号放大电路包括运算放大器，液位计的输出端作为信号放大电路的输入端，输入端从电阻R26防线接入并分为两条支路：其中一条支路依次连接电阻R26和电阻R29后与运输放大器的发射极连接并通过电阻R37接地，另一条支路依次连接电容C4和电阻R31后与运输放大器的集电极连接，运输放大器的连接电容C5和电阻R33后输出，并在输出的支路上连接电容C6并进行接地。
实施例2：
本实施例是在上述实施例1的基础上进行优化的限定，如图5和图6所示，本实施例的一种液化天然气储罐用的远程控制液位计，包括警示设备，而警示设备设置在液位计模块内，警示设备包括警报器、LED驱动电路和警示延时电路；警示延时电路包括三极管Q1、用于调压的电容C1和发光二极管与光敏三极管组成的光电转换OP1。
警示设备工作方式如下：通过PLC芯片输入指令，当液位计测量的液位低于使用者的设定值时，警报器优先作用，发出警报声，在一定时间后，警报声停止，LED驱动电路工作，点亮设置的LED灯，当LED亮后，通过设置在延伸电路中的光敏三极管感受光，并转换为电，导通电路，当警示延时电路导通后，向与警示延时电路连接的信号传输装置提供信号，通过无线传输设备发出警告；本实用新型中提到的PLC指令通过本领域技术人员现有的技术可以达到，故在此不再进行赘述。
本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920009864.8
申请日:2019-01-03
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209181862U
授权时间:20190730
主分类号:G01F 23/00
专利分类号:G01F23/00;H04L29/08
范畴分类:31H;
申请人:成都市永龙液化天然气有限公司
第一申请人:成都市永龙液化天然气有限公司
申请人地址:610000 四川省成都市龙泉驿区洪安镇洪黄大道47号
发明人:杨惠斌;唐春秋;于涛
第一发明人:杨惠斌
当前权利人:成都市永龙液化天然气有限公司
代理人:王霞
代理机构:51224
代理机构编号:成都顶峰专利事务所（普通合伙）
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计