无人值守LNG加气机
技术领域
本发明涉及加气机技术领域，具体涉及一种无人值守LNG加气机。
背景技术
现有的LNG加气机通常为非自助的工作方式，即LNG加气站有专门的加注人员和收银人员。LNG加气机的控制系统和流程通常均需要加气操作工人进行协助操作。此种通过加气操作工人协助进行充装LNG的加气机，存在着很多缺点，例如，加气站需要聘请众多的操作工人，同时需要建设办公站房，需要大量的人力和资金，在一定程度上制约了LNG加气站的建设数量，因此制约了LNG新能源的推广和使用。
另外，由于加气完成后，司机需要自行前往营业厅缴费，特别是在高峰期时，导致大量的车辆排队，加气机使用效率低下，最终影响加气站的综合经济效益。
因此，需要提供一种无人值守LNG加气机，以至少部分地解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明公开了一种无人值守LNG加气机，用于给车辆的车载罐进行加气，所述无人值守LNG加气机包括：
加注枪；
输气管路，所述输气管路与所述加注枪连通；
控制模块；
POS机，所述POS机电连接至所述控制模块，所述POS机能够对银行卡进行预授权，并将授权信号传输给所述控制模块；
质量流量计，所述质量流量计电连接至所述控制模块，用于检测注入到所述车载罐中的LNG的质量，并将检测到质量信号传输给所述控制模块；以及
紧急切断阀，所述紧急切断阀设置在所述输气管路上并电连接至所述控制模块，以开启或关断所述输气管路，
其中，所述控制模块基于所述授权信号控制所述紧急切断阀，以进行加气；并且
在加气停止后，所述控制模块基于所述质量信号产生费用信号，并将所述费用信号传输给所述POS机以完成扣费。
根据本发明的无人值守LNG加气机，可以实现司机自助加注LNG，并能能够实现自助扣费操作，加气站无需专门的充装人员和收银人员，在保证操作安全的同时，可以较大地提升充装效率，使得投入较少人员，降低加气站的建设成本。
可选地，还包括加注枪检测传感器，所述加注枪检测传感器电连接至所述控制模块，以用于检测所述加注枪的位置，并将检测到的加注枪位置信号传输给所述控制模块。
可选地，还包括回气枪和回气枪检测传感器，所述回气枪检测传感器电连接至所述控制模块，以用于检测所述回气枪的位置，并将检测到的回气枪位置信号传输给所述控制模块。
可选地，还包括静电接地夹和静电接地检测装置，所述静电接地检测装置电连接至所述控制模块，以用于检测静电接地夹的状态，并将检测的接地信号传输给所述控制模块。
可选地，还包括持续加气按钮，所述持续加气按钮电连接至所述控制模块，当按压所述持续加气按钮的时间超过第一时长时，所述控制模块控制所述紧急切断阀开启所述输气管路以进行加气；当松开所述持续加气按钮的时间超过第二时长时，所述控制模块控制所述紧急切断阀关闭以停止加气。
可选地，还包括故障提示灯，所述故障提示灯电连接至所述控制模块，以使得所述控制模块基于接收到的故障信号控制所述故障提示灯。
可选地，所述无人值守LNG加气机还包括拉断检测传感器，所述拉断检测传感器电连接至所述控制模块，以用于检测所述加注枪是否被拉断，并在所述加注枪被拉断时产生所述故障信号并传输给所述控制模块，并且/或者
所述无人值守LNG加气机还包括碰撞检测传感器，所述碰撞检测传感器电连接至所述控制模块，以用于检测所述无人值守LNG加气机是否发生碰撞，并在所述无人值守LNG加气机发生碰撞时产生所述故障信号并传输给所述控制模块。
可选地，还包括电源模块，所述电源模块用于给所述无人值守LNG加气机的各个用电单元供电。
可选地，还包括LED显示屏，所述LED显示屏电连接至所述控制模块，用于显示当前的操作状态和交易处理信息。
可选地，所述控制模块包括主控模块和从控模块，所述主控模块和所述从控模块通过485总线连接。
附图说明
本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
图1为本发明的一个优选实施方式的加气机的框架结构示意图；
图2为图1中的加气机的一个立体结构示意图；以及
图3为图2中的加气机的另一个立体结构示意图。
附图标记说明：
100、无人值守LNG加气机 110、加注枪
120、回气枪130、加注枪枪桶
140、回气枪枪桶150、LED显示屏
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。
本发明公开了一种无人值守LNG加气机100，用于给车辆的车载罐进行加气。无人值守LNG加气机100主要可以包括加注枪110、输气管路、控制模块、POS机、质量流量计、紧急切断阀。
下面将结合图1至图3对本发明的无人值守LNG加气机100进行详细的说明。
输气管路与加注枪110连通。具体地，输气管路用于输送LNG(即液化天然气)。加注枪110用于与车辆的车载罐连接，例如，加注枪110可以插入到车载罐的充装口，以将LNG加注的车载罐中。如图2和图3所示，加注枪110可以设置在无人值守LNG加气机100的一侧，并且加注枪110的一端(例如下端)能够插入到位于其下方的加注枪枪桶130内。
紧急切断阀可以设置在输气管路上并电连接至控制模块，以开启或关断输气管路。紧急切断阀为无人值守LNG加气机100的动作执行期间，起到控制LNG流向和安全防护的作用。具体地，紧急切断阀可以电连接至从控模块，使得从控模块可以控制紧急切断阀开启或关断输气管路。
控制模块可以包括主控模块和从控模块，主控模块和从控模块可以通过485总线连接。主控模块的处理器可以为高性能的ARM9芯片。控制模块(例如，主控模块)能够实现对信号的收集和处理，协调加气机的动作和功能，以实现无人值守LNG加气机100的计量、计算、显示、扣费和安全防护。
POS机电连接至控制模块，POS机能够对银行卡进行预授权，并将授权信号传输给控制模块。具体地，在加气开始之间，需要通过例如信用卡的银行卡在POS机上进行刷卡预授权。控制模块基于授权信号控制紧急切断阀(例如控制紧急切断阀开启输气管路)，以进行加气。
质量流量计电连接至控制模块，用于检测注入到车载罐中的LNG的质量，并将检测到质量信号传输给控制模块。具体地，质量流量计可以电连接至主控模块，以能够将检测到的质量信号直接传输给主控模块。在加气停止后，控制模块基于质量信号产生费用信号，并费用信号传输给POS机以完成扣费。具体地，主控模块可以读取质量流量计的累积量、密度、温度等信息，以计算出最终的费用信号，例如，交易重量和金额信息等。更具体地，质量流量计可以设置在输气管路上并位于紧急切断阀的下游，或者质量流量计也可以设置在加注枪110上，以用于测量加注到车载罐中的LNG的重量等信息。
无人值守LNG加气机100还可以包括加枪检测传感器，加注枪检测传感器电连接至控制模块，以用于检测加注枪110的位置，并将检测到的加注枪110位置信号传输给控制模块。具体地，在本实施方式中，加注枪检测传感器可以电连接至从控模块，以将检测到的加注枪110位置信号传输给从控模块，进而传输给主控模块。更具体地，加注枪检测传感器可以设置在加注枪枪桶130内，并能够接触加注枪110以感测加注枪110的位置，使得当加注枪110从加注枪抢桶拔出时，加注枪检测传感器将不能感知加注枪110。由此，通过设置加注枪检测传感器，能够避免加气开始时未将加注枪从加注枪枪桶130拔出，即未将加注枪110插入到车辆的车载罐的充装口，或者避免加气结束后没有将加注枪110放回至原位置，例如未插入到加注枪枪桶130。
无人值守LNG加气机100还可以包括回气枪120和回气枪检测传感器，回气枪检测传感器电连接至控制模块，以用于检测回气枪120的位置，并将检测到的回气枪120位置信号传输给控制模块。具体地，回气枪检测传感器可以电连接至从控模块，以将检测到的加注枪110位置信号传输给从控模块，进而传输给主控模块。
更具体地，如图2和图3所示，回气枪120可以和加注枪110设置在无人值守LNG加气机100的同一侧，并且回气枪120的一端(例如下端)能够插入到位于其下方的回气枪枪桶140内。回气枪检测传感器可以设置在回气枪枪桶140内，并能够接触回气枪120以感测回气枪120的位置，使得当回气枪120从回气枪抢桶拔出时，回气枪检测传感器将不能感知回气枪120。由此，通过设置回气枪检测传感器，能够避免回气开始时未将回气枪从回气枪枪桶140拔出，即未将回气枪120连接至车辆的车载罐，或者避免回气结束后没有将回气枪120放回至原位置，例如插入到回气枪枪桶140，同时还能够避免边回气边加气的危险操作。
无人值守LNG加气机100还可以包括静电接地夹和静电接地检测装置，静电接地检测装置电连接至控制模块，以用于检测静电接地夹的状态，并将检测的接地信号传输给控制模块。具体地，静电接地检测装置可以电连接至主控模块，以将检测到的静电接地信号直接传输给控制模块。进一步地，在本发明中，可以要求静电接地夹子接好之后才能进行加气，以保证加气安全。
无人值守LNG加气机100还可以包括持续加气按钮，持续加气按钮电连接至控制模块，当按压持续加气按钮的时间超过第一时长时，控制模块控制紧急切断阀开启输气管路以进行加气；当松开持续加气按钮的时间超过第二时长时，控制模块控制紧急切断阀关闭以停止加气。由此，保证加气过程中，司机的高度参与，避免意外发生。此外，当松开持续加气按钮的时间超过第三时长时，加气过程结束。第三时长长于第二时长。
具体地，持续加气按钮可以电连接至主控模块。第一时长、第二时长和第三时长可以预先设定。例如第一时长可以为5秒，第二时长可以为3秒，第三时长可以为6秒，使得当司机持续按下持续加气按钮超过5秒时，控制模块控制紧急切断阀开启输气管路以进行加气，当松开持续加气按钮的时长超过3秒时，控制模块控制紧急切阀关闭以停止加气，当司机持续按下持续加气按钮超过6秒时，加气过程结束，如果在此之后的3秒内重新按下持续加气按钮，则不会产生任何影响，继续加气，在此之后超过3秒重新按下持续加气按钮，加气已经确认结束，不会有加气操作，此时需要结束当前的交易之后，重新按下持续加气按钮才能进行再次加气。本领域技术人员可以理解，第一时长不限于5秒，第二时长不限于3秒，第三时长不限于6秒，根据实际需要，第一时长可以大于5秒或者小于5秒，第二时长可以大于3秒或者小于3秒，第三时长可以大于6秒或者小于6秒，并且第三时长长于第二时长。
无人值守LNG加气机100还可以包括故障提示灯，故障提示灯电连接至控制模块，以使得控制模块基于接收到的故障信号控制故障提示灯。具体地，故障提示灯可以电连接至从控模块，使得主控模块基于接收到的故障信号控制故障提示灯，以用于提示当前的无人值守LNG加气机100是否可用，即是否出现故障。
更具体地，故障提示灯可以包括一个绿色指示灯和一个红色指示灯。当绿色指示灯亮时，表示当前的无人值守LNG加气机100一切正常，可以使用；当红色指示灯亮时，表示当前的无人值守LNG加气机100存在故障，不能使用。或者，故障提示灯可以仅包括一个指示灯。当故障提示灯为绿色时，表示当前的无人值守LNG加气机100一切正常，可以使用；当故障提示灯为红色时，表示当前的无人值守LNG加气机100存在故障，不能使用。
无人值守LNG加气机100还可以包括拉断检测传感器，拉断检测传感器电连接至控制模块，以用于检测加注枪110是否被拉断，并在加注枪110被拉断时产生故障信号并传输给控制模块。具体地，拉断检测传感器可以电连接制备从控模块，以将故障信号传输给从控模块，进而传输给主控模块。主控模块可以基于接收的故障信号，控制故障提示灯的同时，还能够自动连锁，关停阀泵，进入维修状态。更具体地，加注枪110具有位于另一端(例如上端)的端部接口，拉断检测传感器可以与加注枪110的端部接口位置相对应，并能够接触加注枪110的端部接口以感测接触加注枪110的端部接口，使得当加注枪110被拉断时，端部接口与拉断检测传感器不再接触。
无人值守LNG加气机100还可以包括碰撞检测传感器，碰撞检测传感器电连接至控制模块，用于检测所述无人值守LNG加气机100是否发生碰撞，并在无人值守LNG加气机100发生碰撞时产生所述故障信号并传输给所述控制模块。具体地，碰撞检测传感器可以电连接制备从控模块，以将故障信号传输给从控模块，进而传输给主控模块。主控模块可以基于接收的故障信号，控制故障提示灯的同时，还能够自动连锁，关停阀泵，进入维修状态。更具体地，无人值守LNG加气机100可以包括多个碰撞检测传感器，多个碰撞检测传感器可以设置在无人值守LNG加气机100容易发生碰撞的位置处。
无人值守LNG加气机100还可以包括LED显示屏150，LED显示屏150电连接至控制模块，用于显示当前的操作状态和交易处理信息。具体地，LED显示灯电连接至主控模块，以用于显示当前的交易金额、交易重量和等价等信息，同时还可以以图像或者文字的形式示出无人值守LNG加气机100的当前操作动作，例如当LED显示屏150上示出“Ground”时，表示接静电接地夹需要接地。
无人值守LNG加气机100还可以包括电源模块，电源模块用于给无人值守LNG加气机100的各个用电单元供电。具体地，电源模块可以提供3.3V、5.0V、和24V的电压，以分别为各个用电单元供电。例如，电源模块可以为主控模块供电、从控模块、故障提示灯、LED显示屏150等供电。
下面将结合图1详细说明本发明的无人值守LNG加气机100的自主加气过程。
当无人值守LNG加气机100上电初始化完成后，主控模块会进行系统检查，如果检查结果一切正常，则主控模块回控制故障提示灯的绿色指示灯亮，以表示当前的无人值守LNG加气机100可以使用。
然后在加气开始前，需要使用银行卡在POS机上进行刷卡预授权，POS机将授权信号传输给主控模块，此时便可以开始加气。如果此时静电接地夹未接好，静电接地检测装置会检测到静电接地失败，并且将检测到的静电接地信号传输给主控模块，此时LED显示屏150上显示接地失败，以提示操作人员例如司机将静电接地夹接地，当静电接地夹接地完成之后，LED显示屏150上的接地失败提示消失。
如果车辆的车载罐内压力过高，则需要进行泄压，当回气枪120被提起，回气枪检测传感器检测到回气枪120离开枪桶130时，无人值守LNG加气机100进入到回气模式。在完成回气之后，将回气枪120收回至枪桶130。然后可以将加注枪110提起，并插入到车载罐的充装口，按下持续加气按钮，从控模块控制打开紧急切断阀以开启输气管路，无人值守LNG加气机100进入到加气模式。
在加气过程中，主控模块不断读取质量流量计传输的质量信号，以获取计量信息，并且计算得到交易重量和交易金额以在LED显示屏150上进行显示。当加气完成时，主控模块将交易金额、交易重量和单价等交易信息形成交易记录，同时进行储存，并且把交易记录作为费用信号传输给POS机，最后POS机完成扣费，交易结束。此时操作人员例如司机可以松开静电接地夹，开车离开。
当无人值守LNG加气机100受到碰撞时，碰撞传感器发送故障信号到主控模块，主控模块立即将无人值守LNG加气机100进入到不可用状态，并且控制故障提示灯的红色指示灯亮。
当加注枪110被拉断时，拉断传感器发送故障信号到主控模块，主控模块立即将无人值守LNG加气机100进入到不可用状态，并且控制故障提示灯的红色指示灯亮。
根据本发明的无人值守LNG加气机100，可以实现司机自助加注LNG，并能能够实现自助扣费操作，加气站无需专门的充装人员和收银人员，在保证操作安全的同时，可以较大地提升充装效率，使得投入较少人员，降低加气站的建设成本。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
