CN107120527B - 防短接装置、气瓶监管装置及加气机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种防短接装置、气瓶监管装置及加气机，涉及加气机技术领域。包括：直流信号隔离单元、振荡频率产生单元以及频率检测单元。所述直流信号隔离单元与加气机的第一控制板以及第二控制板耦合，所述振荡频率产生单元分别与所述直流信号隔离单元以及所述频率检测单元耦合。所述直流信号隔离单元用于使所述第一控制板以及第二控制板均实现与所述防短接装置的电气隔离；所述振荡频率产生单元用于产生振荡频率，所述频率检测单元用于检测所述振荡频率产生单元产生的频率与预设值是否相同，以判断所述第一控制板以及所述第二控制板之间是否发生短接。在不影响被监管系统的正常运行下，解决了人为短路绕接电缆的电路检测点的问题。

Description

防短接装置、气瓶监管装置及加气机

技术领域

本发明涉及加气机技术领域，具体而言，涉及一种防短接装置、气瓶监管装置及加气机。

背景技术

为了对天然气加气机和石油气充装称中的主控板与电源控制板之间的控制电缆进行监控，需要对此控制电缆的电路监测点进行技术处理。

但是在气瓶监管整体系统业务推广的过程中，也伴随着发现了一些人为躲避监管的现象，即通过人为短路绕接，绕开控制电缆电路监测点，为系统的长期运行带来了不良影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防短接装置、气瓶监管装置及加气机，以解决上述问题。

第一方面，本发明提供了一种防短接装置，所述防短接装置包括：直流信号隔离单元、振荡频率产生单元以及频率检测单元。所述直流信号隔离单元用于分别与加气机的第一控制板以及第二控制板耦合，所述振荡频率产生单元分别与所述直流信号隔离单元以及所述频率检测单元耦合。所述第一控制板用于控制逻辑信号的实现并将逻辑信号输出至第二控制板，所述第二控制板用于为所述第一控制板提供直流电压。所述直流信号隔离单元用于使所述第一控制板以及第二控制板均实现与所述防短接装置的电气隔离。所述振荡频率产生单元用于产生振荡频率所述频率检测单元用于检测所述振荡频率产生单元产生的频率与预设值是否相同，以判断所述第一控制板以及所述第二控制板之间是否发生短接。

进一步地，所述直流信号隔离单元包括第一电容以及第二电容，所述第一电容的一端与所述第一控制板耦合，另一端与所述振荡频率产生单元耦合；所述第二电容的一端与所述第二控制板耦合，另一端与所述振荡频率产生单元耦合。

进一步地，所述振荡频率产生单元包括第三电容以及频率发生器，所述第三电容的一端与所述第一电容耦合，另一端与所述第二电容耦合，所述频率发生器耦合至所述第三电容的两端。

进一步地，所述频率检测单元包括测频电路，所述测频电路与所述频率发生器耦合。

进一步地，所述频率发生器为STM8S103F3P6单片机。

进一步地，所述测频电路为ICM7555IBA芯片。

第二方面，本发明实施例提供了一种气瓶监管装置，所述气瓶监管装置包括中继单元以及上述的防短接装置，所述中继单元与所述防短接装置的所述频率检测单元耦合，所述中继单元用于与所述频率检测单元实现通讯，转发所述频率检测单元检测到的信息。

第三方面，本发明实施例提供了一种加气机，所述加气机包括第一控制板、第二控制板、传输装置以及上述的气瓶监管装置，所述第一控制板与所述第二控制板通过所述传输装置耦合，所述防短接装置分别与所述第一控制板以及第二控制板耦合。所述第一控制板用于控制逻辑信号的实现并将逻辑信号输出至第二控制板，所述第二控制板用于为所述第一控制板提供直流电压，所述防短接装置用于监测所述第一控制板与所述第二控制板之间是否发生短接。

进一步地，所述传输装置为电缆，所述电缆的一端与所述第一控制板耦合，另一端与所述第二控制板耦合。

进一步地，所述加气机还包括隔离检测电路单元，所述隔离检测电路单元与所述电缆耦合，用于检测所述第一控制板与所述第二控制板之间是否通电。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供的一种防短接装置、气瓶监管装置及加气机，设置有频率产生单元以及频率检测单元，频率产生单元与频率检测单元耦合。通过频率检测单元检测频率产生单元的频率是否发生改变，从而可以识别出电缆的电路检测点的状态是否发生了人为的短路绕接，在不依赖、不影响被监管系统的正常运行下，解决了人为短路绕接控制电缆的电路检测点的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的加气机的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的防短接装置与第一控制板以及第二控制板的一种连接示意图；

图3为本发明较佳实施例提供的防短接装置与第一控制板以及第二控制板的又一种连接示意图；

图4为本发明较佳实施例提供的第一控制板以及第二控制板的结构示意图；

图5A为本发明较佳实施例提供的频率发生器的一种结构示意图；

图5B为本发明较佳实施例提供的频率发生器的另一种结构示意图；

图5C为本发明较佳实施例提供的频率发生器的又一种结构示意图；

图6为本发明较佳实施例提供的测频电路的结构示意图；

图7为本发明较佳实施例提供的通信单元的结构示意图。

图标：100-加气机；110-第一控制板；120-第二控制板；140-隔离检测电路单元；150-气瓶监管装置；160-中继单元；200-防短接装置；210-直流信号隔离单元；220-振荡频率产生单元；221-频率发生器；230-频率检测单元；231-测频电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“耦合”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

目前压缩天然气加气机行业和液化石油气装称行业的整机系统，在考虑防爆认证要求、生产加工工艺、现场安装调试等多种因素综合折中平衡的情况下，其电气实现方案一般是由经本安防爆认证的主控板和经隔爆防爆认证的电源控制板两大部分组成，在主控板和电源控制板之间通过控制电缆进行信号传递和电气连接。本安主控板负责进行控制逻辑信号的实现和输出，并将控制逻辑信号通过控制电缆传送到电源控制板，然后经过驱动电路实现控制信号的功率驱动控制，同时电源控制板通过控制电缆为本安主控板提供直流供电电压。

为了进行对压缩天然气加气机和液化石油气充装称的气瓶安全充装监督管理，通过对压缩天然气加气机和液化石油气充装称的全流程计量充装过程监管来达到对市场流转中气瓶的安全化监督管理。主要的技术解决方案是通过对整机中本安主控板与电源控制板之间控制电缆的监控来实现压缩天然气加气机和液化石油气充装称的全流程计量充装过程监管，并结合气瓶RFID电子标签的跟踪管理，实现整个系统气瓶流转的全过程监管。

为了对加气机和充装称的整机中本安主控板与电源控制板之间控制电缆进行监控，需要对此控制电缆的电路监测点进行监测。但是，在实际情况中，气瓶监管整体系统在使用中，也伴随着发现了一些人为躲避监管的现象，即通过人为短路绕接控制电缆电路检测点逃避监管，为系统的长期运行带来了不良影响。

有鉴于此，发明人经过长期的研究与不断地探索，提出本发明实施例提供的防短接装置、气瓶监管装置及加气机。

请参见图1，为本发明较佳实施例提供的加气机100的结构示意图，所述加气机100包括：第一控制板110、第二控制板120、传输装置以及气瓶监管装置150。

所述第一控制板110与所述第二控制板120通过所述传输装置耦合。

所述第一控制板110即本安主控板，用于控制逻辑信号的实现并将逻辑信号输出至第二控制板120。所述第二控制板120即电源控制板，用于为所述第一控制板110提供直流电压。

所述传输装置用于实现第一控制板110以及第二控制板120之间的信号传递以及电气连接。作为一种实施方式，所述传输装置为电缆，所述电缆的一端与所述第一控制板110耦合，另一端与所述第二控制板120耦合。

进一步地，所述加气机100还包括隔离检测电路单元140，所述隔离检测电路单元140与所述电缆耦合，用于检测所述第一控制板110与所述第二控制板120之间是否通电，以保证控制电缆处于有效连接状态。

所述气瓶监管装置150，用于对加气机100的全流程计量充装过程进行监管。所述气瓶监管装置150包括防短接装置200及中继单元160，所述中继单元160与所述防短接装置200耦合，所述中继单元160用于与所述防短接装置200实现通讯，转发所述防短接装置200检测到的信息。

请参见图2，所述防短接装置200用于监测所述第一控制板110与所述第二控制板120之间是否发生短接。

所述防短接装置200包括：直流信号隔离单元210、振荡频率产生单元220以及频率检测单元230。

所述直流信号隔离单元210用于分别与气瓶监管装置150的第一控制板110以及第二控制板120耦合，所述振荡频率产生单元220分别与所述直流信号隔离单元210以及所述频率检测单元230耦合。

所述第一控制板110用于控制逻辑信号的实现并将逻辑信号输出至第二控制板120，所述第二控制板120用于为所述第一控制板110提供直流电压。

所述直流信号隔离单元210用于使所述第一控制板110以及第二控制板120均实现与所述防短接装置200的电气隔离；所述振荡频率产生单元220用于产生振荡频率，所述频率检测单元230用于检测所述振荡频率产生单元220产生的频率与预设值是否相同，以判断所述第一控制板110以及所述第二控制板120之间是否发生短接。

请参见图3，作为一种实施方式，所述直流信号隔离单元210包括第一电容C101以及第二电容C102，所述第一电容C101的一端与所述第一控制板110耦合，另一端与所述振荡频率产生单元220耦合。所述第二电容C102的一端与所述第二控制板120耦合，另一端与所述振荡频率产生单元220耦合。

作为一种实施方式，所述振荡频率产生单元220包括第三电容C103以及频率发生器221，电容C103作为频率发生器221的振荡电容产生振荡频率为f1的振荡方波。

所述第三电容C103的一端与所述第一电容C101耦合，另一端与所述第二电容C102耦合，所述频率发生器221耦合至所述第三电容C103的两端。

作为一种实施方式，请参见图4、图5A、图5B以及图5C，所述频率发生器221包括三块ICM7555IBA芯片，分别对应的三相线路并耦合至所述第三电容C103的两端。ICM7555IBA能够产生稳定的秒冲，

如图4以及图5A所示，ICM7555IBA的第二端口与第六端口耦合，第二端口连接有第四电容C6，且第四电容C6的另一端与第二控制板120的第三端口耦合，ICM7555IBA芯片的第五端口连接有第五电容C8，第五电容C8的另一端与第六电容C9的一端耦合，第六电容C9的另一端耦合至第一控制板110的第四端口。

如图4以及图5B所示，ICM7555IBA的第二端口与第六端口耦合，第二端口连接有第七电容C15，且第七电容C15的另一端与第二控制板120的第四端口耦合，ICM7555IBA芯片的第五端口连接有第八电容C17，第八电容C17的另一端与第九电容C18的一端耦合，第九电容C18的另一端耦合至第一控制板110的第三端口。

如图4以及图5C所示，ICM7555IBA的第二端口与第六端口耦合，第二端口连接有第十电容C22，且第十电容C22的另一端与第二控制板120的第五端口耦合，ICM7555IBA芯片的第五端口连接有第十电容C24，第十电容C24的另一端与第十一电容C25的一端耦合，第十一电容C21的另一端耦合至第一控制板110的第二端口。

所述频率检测单元230包括测频电路231，所述测频电路231与所述频率发生器221耦合。作为一种实施方式，请参见图6，所述测频电路231为STM8S103F3P6单片机。

请参见图6、图5A、5B以及5C，STM8S103F3P6单片机的第一端口、第二十端口以及第十端口分别连接至所述ICM7555IBA芯片的第三端口。

进一步地，所述防短接装置200还包括通信单元，作为一种实施方式，请参见图7，所述通信单元为SN65HVD3082ED芯片，用于实现测频电路231与中继单元160的通信。

具体地，请参见图6以及图7，所述SN65HVD3082ED芯片的第二端口与第三端口耦合，且与STM8S103F3P6单片机的第十四端口耦合，SN65HVD3082ED芯片的第四端口与STM8S103F3P6单片机的第二端口耦合，SN65HVD3082ED芯片的第一端口与STM8S103F3P6单片机的第三端口耦合。

请参见图4以及图7，所述SN65HVD3082ED芯片的第六端口与中继单元160的第十二端口耦合，所述SN65HVD3082ED芯片的第七端口与中继单元160的第十一端口耦合。

本发明实施例提供的防短接装置200，设置于第一控制板110以及第二控制板120之间，用于监测第一控制板110以及第二控制板120之间的电缆的电路检测点是否被短接。第三电容C103作为频率发生器221的振荡电容使频率发生器221产生频率为f1，由于振荡电容值为[(C1×C2)/(C1+C2)]+C3，其中，C1为第一电容C101的电容值，C2为第二电容C102的电容值，C3为第三电容C103的电容值。当电缆发生短接时，电容值发生改变，频率发生器221产生的频率变为f2，测频电路231将频率值发送至中继单元160，再由中继单元160转发，以提醒电缆的监控者电缆发生了短接。

综上所述，本发明实施例提供的防短接装置200、气瓶监管装置150及加气机100，通过第三电容C103的改变来产生振荡器的频率改变，从而可以识别出控制电缆电路检测点的是否发生了人为的短路绕接。另外第一电容C101以及第二电容C102保持了加气装置与防短接装置200的电气隔离。同时通过隔离检测电路监测电缆的供电电源，保证了电缆的连接有效性。本发明实施例提供的防短接装置200在不依赖、不影响被监管系统的正常运行下，为人为短路绕接电缆电路检测点的问题的解决提供了技术手段。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防短接装置，其特征在于，所述防短接装置包括：直流信号隔离单元、振荡频率产生单元以及频率检测单元；

所述直流信号隔离单元用于分别与加气机的第一控制板以及第二控制板耦合，所述振荡频率产生单元分别与所述直流信号隔离单元以及所述频率检测单元耦合；

所述第一控制板用于控制逻辑信号的实现并将逻辑信号输出至第二控制板，所述第二控制板用于为所述第一控制板提供直流电压；

所述直流信号隔离单元用于使所述第一控制板以及第二控制板均实现与所述防短接装置的电气隔离；所述振荡频率产生单元用于产生振荡频率，所述频率检测单元用于检测所述振荡频率产生单元产生的频率与预设值是否相同，以判断所述第一控制板以及所述第二控制板之间是否发生短接。

2.根据权利要求1所述的防短接装置，其特征在于，所述直流信号隔离单元包括第一电容以及第二电容，所述第一电容的一端与所述第一控制板耦合，另一端与所述振荡频率产生单元耦合；所述第二电容的一端与所述第二控制板耦合，另一端与所述振荡频率产生单元耦合。

3.根据权利要求2所述的防短接装置，其特征在于，所述振荡频率产生单元包括第三电容以及频率发生器，所述第三电容的一端与所述第一电容耦合，另一端与所述第二电容耦合，所述频率发生器耦合至所述第三电容的两端。

4.根据权利要求3所述的防短接装置，其特征在于，所述频率检测单元包括测频电路，所述测频电路与所述频率发生器耦合。

5.根据权利要求3所述的防短接装置，其特征在于，所述频率发生器为ICM7555IBA芯片。

6.根据权利要求4所述的防短接装置，其特征在于，所述测频电路为STM8S103F3P6单片机。

7.一种气瓶监管装置，其特征在于，所述气瓶监管装置包括中继单元以及权利要求1所述的防短接装置，所述中继单元与所述防短接装置的所述频率检测单元耦合，所述中继单元用于与所述频率检测单元实现通讯，转发所述频率检测单元检测到的信息。

8.一种加气机，其特征在于，所述加气机包括第一控制板、第二控制板、传输装置以及权利要求7所述的气瓶监管装置，所述第一控制板与所述第二控制板通过所述传输装置耦合，所述防短接装置分别与所述第一控制板以及第二控制板耦合；

所述第一控制板用于控制逻辑信号的实现并将逻辑信号输出至第二控制板，所述第二控制板用于为所述第一控制板提供直流电压，所述防短接装置用于监测所述第一控制板与所述第二控制板之间是否发生短接。

9.根据权利要求8所述的加气机，其特征在于，所述传输装置为电缆，所述电缆的一端与所述第一控制板耦合，另一端与所述第二控制板耦合。

10.根据权利要求9所述的加气机，其特征在于，所述加气机还包括隔离检测电路单元，所述隔离检测电路单元与所述电缆耦合，用于检测所述第一控制板与所述第二控制板之间是否通电。

Images