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1、(10)申请公布号 CN 104329564 A (43)申请公布日 2015.02.04 CN 104329564 A (21)申请号 201410620520.2 (22)申请日 2014.11.06 F17C 13/02(2006.01) (71)申请人 上海雷尼威尔技术有限公司 地址 201112 上海市闵行区苏召路1628号2 幢 1015 室 (72)发明人 张伟 张磊 (54) 发明名称 车用 LNG 气瓶监控系统及方法 (57) 摘要 本发明公开了一种车用 LNG 气瓶监控系统及 方法， 包括装有 LNG 的气瓶 ； 对气瓶内液位进行测 量的液位计 ； 还包括固定于气瓶瓶身用于。
2、测量气 瓶倾斜角度的倾角传感器 ； 接收所述液位计液位 信息和所述倾角传感器倾角信息的处理器 ； 以及 放空装置， 在倾角信息显示超过预警角度并在液 位信息显示超过设定液位时， 所述放空装置由处 理器控制对所述气瓶放气。本发明可以对气瓶进 行监控并预警， 同时可以避免在车辆后被撞倾斜 的情况下出现高温爆炸、 警报器无端报警的情形。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104329564 A CN 104329564 A 1/1 页 2。
3、 1. 一种车用 LNG 气瓶监控系统， 包括装有 LNG 的气瓶 ； 对气瓶内液位进行测量的液位 计 ； 其特征在于， 还包括固定于气瓶瓶身用于测量气瓶倾斜角度的倾角传感器 ； 接收所述 液位计液位信息和所述倾角传感器倾角信息的处理器 ； 以及放空装置， 在倾角信息显示超 过预警角度并在液位信息显示超过设定液位时， 所述放空装置由处理器控制对所述气瓶放 气。 2.根据权利要求1所述的车用LNG气瓶监控系统， 其特征在于， 所述预警角度的绝对值 范围在 45 80 度间。 3.根据权利要求1所述的车用LNG气瓶监控系统， 其特征在于， 还包括定时单元和警报 器， 在倾角信息显示超过预警角度并在。
4、液位信息显示超过设定液位时， 所述处理器开启定 时单元定时并控制警报器发出警报， 若在设定时间内警报未被消除， 则所述放空装置由处 理器控制对所述气瓶放气。 4.根据权利要求3所述的车用LNG气瓶监控系统， 其特征在于， 所述设定时间T由以下 公式确定 ： T Kcos(a) 其中， K 为固定的预设参数， a 为倾角信息中的倾角。 5.根据权利要求3所述的车用LNG气瓶监控系统， 其特征在于， 所述警报器由警报消除 按钮控制消除警报， 处理器获得消除信息后控制定时单元复位。 6.根据权利要求5所述的车用LNG气瓶监控系统， 其特征在于， 所述警报消除按钮设于 驾驶舱内。 7. 一种车用 LN。
5、G 气瓶监控方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 处理器接收液位计的液位信息和倾角传感器的倾角信息， 所述倾角信息显示倾斜角度 超过预警角度时， 判断液位信息 ； 在所述液位信息显示液位超过设定液位时， 处理器控制警报器发出警报， 并开启定时 单元计时 ； 若在定时单元设定时间内所述警报未被消除， 则处理器控制所述放空装置对气瓶放 气。 8.根据权利要求7所述的车用LNG气瓶监控方法， 其特征在于， 所述警报器由警报消除 按钮控制消除警报， 若在定时单元设定时间内所述警报被消除， 所述处理器获得消除信息 后控制定时单元复位。 9.根据权利要求8所述的车用LNG气瓶监控方法， 其特征在于， 所。
6、述警报消除按钮设于 驾驶舱内。 10. 根据权利要求 7 所述的车用 LNG 气瓶监控方法， 其特征在于， 所述设定时间 T 由以 下公式确定 ： T Kcos(a) 其中， K 为固定的预设参数， a 为倾角信息中的倾角。 权 利 要 求 书 CN 104329564 A 2 1/4 页 3 车用 LNG 气瓶监控系统及方法 技术领域 0001 本发明涉及对行驶车辆的车用LNG(液化天然气)气瓶的监控技术， 尤其涉及一种 车用 LNG 气瓶监控系统及方法。 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。。
7、 LNG的压缩体积比为625 ： 1， 在气瓶内有着极大的 压强， 如此以低温高压压缩存储在气瓶中的液态天然气， 当承载该气瓶的车辆发生交通事 故而倾倒， 周围环境温度可能瞬间急剧上升， 气瓶内压强产生异常， 气瓶无法承受内部压强 时， 极有可能引发气瓶爆炸， 造成人员伤亡或者交通瘫痪， 应当在车辆发生倾倒后及时采取 防范措施。此外， 在某些情形中， 例如车辆行驶在陡坡上、 瓶身倾斜但瓶内液体容积不足以 引起爆炸或者其他不足以引发爆炸的情形， 应避免在上述情形中产生误动作。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种车用 LNG 气瓶监控系统及方法， 可以对气瓶进行监控并 预警， 同时可以避免。
8、在车辆后被撞倾斜的情况下出现高温爆炸、 警报器无端报警的情形。 0004 为了解决上述技术问题， 本发明采用技术方案 ： 一种车用 LNG 气瓶监控系统， 包括 装有 LNG 的气瓶 ； 对气瓶内液位进行测量的液位计 ； 还包括固定于气瓶瓶身用于测量气瓶 倾斜角度的倾角传感器 ； 接收所述液位计液位信息和所述倾角传感器倾角信息的处理器 ； 以及放空装置， 在倾角信息显示超过预警角度并在液位信息显示超过设定液位时， 所述放 空装置由处理器控制对所述气瓶放气。 0005 根据本发明的一个实施例， 所述预警角度的绝对值范围在 45 80 度间。 0006 根据本发明的一个实施例， 还包括定时单元和警。
9、报器， 在倾角信息显示超过预警 角度并在液位信息显示超过设定液位时， 所述处理器开启定时单元定时并控制警报器发出 警报， 若在设定时间内警报未被消除， 则所述放空装置由处理器控制对所述气瓶放气。 0007 根据本发明的一个实施例， 所述设定时间 T 由以下公式确定 ： 0008 T Kcos(a) 0009 其中， K 为固定的预设参数， a 为倾角信息中的倾角。 0010 根据本发明的一个实施例， 所述警报器由警报消除按钮控制消除警报， 处理器获 得消除信息后控制定时单元复位。 0011 根据本发明的一个实施例， 所述警报消除按钮设于驾驶舱内。 0012 本发明还提供以下技术方案 ： 一种车。
10、用 LNG 气瓶监控方法， 包括以下步骤 ： 0013 处理器接收液位计的液位信息和倾角传感器的倾角信息， 所述倾角信息显示倾斜 角度超过预警角度时， 判断液位信息 ； 0014 在所述液位信息显示液位超过设定液位时， 处理器控制警报器发出警报， 并开启 定时单元计时 ； 说 明 书 CN 104329564 A 3 2/4 页 4 0015 若在定时单元设定时间内所述警报未被消除， 则处理器控制所述放空装置对气瓶 放气。 0016 根据本发明的一个实施例， 所述警报器由警报消除按钮控制消除警报， 若在定时 单元设定时间内所述警报被消除， 所述处理器获得消除信息后控制定时单元复位。 0017 。
11、根据本发明的一个实施例， 所述警报消除按钮设于驾驶舱内。 0018 根据本发明的一个实施例， 所述设定时间 T 由以下公式确定 ： 0019 T Kcos(a) 0020 其中， K 为固定的预设参数， a 为倾角信息中的倾角。 0021 采用上述技术方案后， 本发明与现有技术相比具有如下突出优点 ： 本发明通过对 车瓶内液位及车瓶倾角的监控， 在倾角达到预警角度并且液位达到设定液位时， 将气瓶内 LNG 进行放空疏散， 防止气瓶内骤胀， 可避免爆炸事故。 0022 此外， 在倾角达到预警角度并且液位达到设定液位时， 还启动警报器和一定时单 元， 警报器和定时单元关联， 只有经过定时单元的设定。
12、时间后、 该警报器的警报还未被消 除的情况下， 处理器才会控制放空装置将气瓶放空， 防止在不足以引发爆炸的情况下泄放 LNG， 造成浪费。 附图说明 0023 图 1 为本发明实施例的一种车用 LNG 气瓶监控系统的结构示意图 ； 0024 图 2 为本发明实施例的一种车用 LNG 气瓶监控方法的流程示意图。 具体实施方式 0025 为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图对本发明 的具体实施方式做详细的说明。 0026 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。 但是本发明能够以 很多不同于在此描述的其它方式来实施， 本领域技术人员可以在不违背本发明内涵。
13、的情况 下做类似推广， 因此本发明不受下面公开的具体实施以及具体附图的限制。 0027 首先对本发明所用技术术语进行说明。 0028 LNG 气瓶 ： 移动车用 LNG 低温储罐， LNG 气化后作为车辆发动机发动的燃料。 0029 液位计 ： 测量在容器中液体介质的高低的仪表， 本发明优选电容式液位计。 0030 倾角传感器 ： 用来测量相对于水平面的倾角变化量的仪器。 0031 放空装置 ： 对气瓶内 LNG 进行放空的部件， 可以为放空电磁阀。 0032 图 1 中将气瓶简单示出， 实际为双层低温罐， 外部也有众多阀门， 例如进液阀、 出 液阀、 增压阀、 安全阀等， 附图仅是简单示意，。
14、 并非用来限制本发明。 0033 图 1 示出了一种车用 LNG 气瓶监控系统， 包括装有 LNG 的气瓶 1， 液位计 2， 倾角传 感器 3， 处理器 4， 放空装置 5， 定时单元 6， 以及警报器 7。液位计 2 和倾角传感器 3 为气瓶 1 的测量仪表， 两者连接处理器 4， 放空装置 5 受处理器 4 控制， 定时单元 6 和警报器 7 作为 延迟放空动作并发出警报供消除放空动作的部分， 两者与处理器 4 连接。 0034 图 1 中， 液位计 2 测量部竖直插入气瓶 1 内至气瓶 1 底端， 对气瓶 1 内液位进行测 量并将液位信息传输给处理器 4 ； 倾角传感器 3 固定于气瓶。
15、 1 瓶身、 随气瓶 1 而动， 用于测 说 明 书 CN 104329564 A 4 3/4 页 5 量气瓶 1 倾斜角度， 同样将其倾角信息传输给处理器 4 ； 处理器 4 接收所述液位计 2 液位信 息和所述倾角传感器 3 倾角信息后， 首选判断倾斜角度是否超过预警角度， 接着判断液位 是否超过设定液位 ( 设定液位控制在瓶内液体容积不足以引起爆炸的高度 ) ； 在倾角信息 显示超过预警角度并在液位信息显示超过设定液位时， 处理器 4 控制放空装置 5 对所述气 瓶 1 放气， 在放气过程中， 对放出的气体进行及时地疏散或耗尽， 避免其在空气中聚集到一 定密度后被引燃爆炸。 0035 需。
16、要说明的是， 处理器4对于倾角传感器3的倾角信息是实时监控的， 而对于液位 计 2 的监控可以是非实时的， 从整个气瓶 1 测量的系统设计考虑， 处理器 4 对于液位计 2 的 液位信息也是实时的， 该液位信息可以显示给用户， 也就是系统的液位显示功能。 0036 在一个实施例中， 本发明监控系统还包括定时单元 6 和警报器 7， 在倾角信息显示 超过预警角度并在液位信息显示超过设定液位时， 所述处理器 4 开启定时单元 6 开始计时 直到达到设定时间后停止计时发出定时满信号， 开启定时单元 6 的同时处理器 4 还控制警 报器 7 发出警报， 例如是声警报， 警报鸣叫可以被人工消除， 警报器。
17、 7 停止鸣叫后反馈给处 理器4停止定时单元6的计时， 从而阻止其进行下一步的放空动作， 避免了在车辆上下陡坡 或者其他无危险动作情形下的无端鸣叫， 若在设定时间内警报未被消除， 也就是说， 处理器 4 接收到了定时单元 6 的定时满信号， 则所述放空装置 5 由处理器 4 控制对所述气瓶 1 放 气。 0037 进一步的， 所述警报器 7 由警报消除按钮 ( 图上未示出 ) 控制消除警报， 处理器 4 获得消除信息后控制定时单元 6 复位， 等待下一次启动， 为便于操作， 所述警报消除按钮设 于驾驶舱内， 警报消除按钮是用于消除警报的一个开关部件， 也可以采用除按钮以外的其 他形式， 其发出。
18、的信号由处理器 4 接收， 处理器 4 从而控制警报器 7 的停鸣。 0038 由于倾斜角度越大， 发生危险的可能性越大， 给人的反应时间越少， 因而将所述设 定时间 T 设定为由以下公式确定 ： 0039 T Kcos(a) 0040 其中， K 为固定的预设参数， a 为倾角信息中的倾角。 0041 该公式算法简单， 采用该公式， 设定时间随倾斜角度的变大而其变化率增加 ( 设 定时间加快减小 )， 并在倾斜角度较小时， 设定时间较长， 给人以足够的时间去判断是否需 应急放空， 可以使系统更人性化。 0042 优选的， 所述预警角度的绝对值范围在 45 80 度间， 在一个实施例中， 以预。
19、警角 度为 45 度为例， 当处理器 4 根据倾角信息判断倾斜角度大于 45 度时， 处理器 4 获取液位信 息， 若液位高于设定液位， 处理器 4 控制警报器 7 发出警报， 同时定时单元 6 启动， 定时单元 6 时长例如为 3 分钟， 若在定时单元 6 结束之前警报被消除， 则处理器 4 会控制定时单元 6 复位， 等待进一步动作， 若在定时单元 6 结束时警报还未被消除， 则处理器 4 会收到定时单 元 6 的定时满信号， 处理器 4 会控制放空装置 5 对气瓶 1 进行放空， 放空的同时做好疏散耗 尽释放的气体。 0043 图 2 示出一种车用 LNG 气瓶监控方法， 包括以下步骤 。
20、： 0044 处理器接收液位计的液位信息和倾角传感器的倾角信息， 所述倾角信息显示倾斜 角度超过预警角度时， 判断液位信息 ； 0045 在所述液位信息显示液位超过设定液位时， 处理器控制警报器发出警报， 并开启 说 明 书 CN 104329564 A 5 4/4 页 6 定时单元计时 ； 0046 若在定时单元设定时间内所述警报未被消除， 则处理器控制所述放空装置对气瓶 放气。 0047 根据本发明的一个实施例， 所述警报器由警报消除按钮控制消除警报， 若在定时 单元设定时间内所述警报被消除， 所述处理器获得消除信息后控制定时单元复位。 0048 结合图1和图2， 处理器4接收液位计2的液。
21、位信息和倾角传感器3的倾角信息后， 在倾角信息显示超过预警角度并在液位信息显示超过设定液位时， 所述处理器 4 开启定时 单元 6 开始计时直到达到设定时间后停止计时发出定时满信号， 开启定时单元的同时处理 器还控制警报器发出警报， 例如是声警报， 警报鸣叫可以被人工消除， 警报器停止鸣叫后反 馈给处理器停止定时单元的计时， 从而阻止其进行下一步的放空动作， 避免了在车辆上下 陡坡或者其他无危险动作情形下的无端鸣叫， 若在设定时间内警报未被消除， 也就是说， 处 理器接收到了定时单元的定时满信号， 则所述放空装置由处理器控制对所述气瓶放气。 0049 进一步的， 所述警报器由警报消除按钮控制消。
22、除警报， 处理器获得消除信息后控 制定时单元复位， 等待下一次启动， 为便于操作， 所述警报消除按钮设于驾驶舱内， 警报消 除按钮是用于消除警报的一个开关部件， 也可以采用除按钮以外的其他形式， 其发出的信 号由处理器接收， 处理器从而控制警报器的停鸣。 0050 由于倾斜角度越大， 发生危险的可能性越大， 给人的反应时间越少， 因而将所述设 定时间 T 设定为由以下公式确定 ： 0051 T Kcos(a) 0052 其中， K 为固定的预设参数， a 为倾角信息中的倾角。 0053 该公式算法简单， 采用该公式， 设定时间随倾斜角度的变大而其变化率增加 ( 设 定时间加快减小 )， 并在倾。
23、斜角度较小时， 设定时间较长， 给人以足够的时间去判断是否需 应急放空， 可以使系统更人性化。 0054 本发明通过对车瓶内液位及车瓶倾角的监控， 在倾角达到预警角度并且液位达到 设定液位时， 将气瓶内 LNG 进行放空疏散， 防止气瓶内骤胀， 可避免爆炸事故。 0055 此外， 在倾角达到预警角度并且液位达到设定液位时， 还启动警报器和一定时单 元， 警报器和定时单元关联， 只有经过定时单元的设定时间后、 该警报器的警报还未被消 除的情况下， 处理器才会控制放空装置将气瓶放空， 防止在不足以引发爆炸的情况下泄放 LNG， 造成浪费。 0056 本发明虽然以较佳实施例公开如上， 但其并不是用来限定权利要求， 任何本领域 技术人员在不脱离本发明的精神和范围内， 都可以做出可能的变动和修改， 因此本发明的 保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。 说 明 书 CN 104329564 A 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104329564 A 7 。