[发明专利]一种自动加注液化天然气的控制系统、方法及存储介质

说明书

本发明涉及一种自动加注液化天然气的控制系统，包括3D视觉模块、机器人模块、电气控制模块，其中3D视觉模块包括3D智能相机、标定板、工控机以及设置于PC主控装置中的3D智能相机配套软件及机器人智能编程软件；机器人模块包括机器人、控制器、示教器、设置于控制器中的机器人控制软件和夹具；电气控制模块包括控制主机、PLC、控制柜、设置于主控盒中的电气控制软件系统以及电气元件；3D视觉模块、机器人模块、电气控制模块；所述电气控制模块电性连接至3D视觉模块和机器人模块；控制系统还包括加气装置和回气装置。本发明在一定范围内视觉系统识别压力仪表、加液口、排气口，实现机器人的自动加注，降低用人成本，避免出现对人员造成伤害的事故。

技术领域

本发明属于液化天然气加注领域，具体涉及一种自动加注液化天然气的控制系统、方法及存储介质。

背景技术

液化天然气加气站是为燃气汽车的储气瓶加注液化天然气燃料的专门场所。加气站目前采用的加气设备主要包括卸车系统、低温潜液泵撬系统、储罐系统、加气系统以及包括站控系统、站管理系统及IC卡管理系统在内的调控系统。其中，卸车流程分为泵送方式的“槽车内LNG液体→卸车系统→低温潜液泵撬系统(启动泵)→储罐系统”或者压差方式的“槽车内LNG液体→卸车系统→低温潜液泵撬系统(不启动泵，利用槽车与储罐压力差)→储罐系统”两种形式。

加注设备由于低温潜液泵其入口压力有一定的限制要求(一般要求泵的入口压力不得超过0.6MPa，否则会对泵的寿命产生较严重的影响，且泵后压力将会超标)，一旦加气站内低温储罐中的LNG液体温度升高至-132℃以上，其对应的饱和蒸气压将增加到0.6MPa以上，低温储罐内过高的压力将作为过度产生的BOG被排放到大气中或者排放到气态天然气管网中，不仅影响经济效益，而且未经燃烧的甲烷排放到大气中也对环境产生不利的影响。此外目前的加注设备还存在以下缺陷：

BOG(Boil Off Gas)闪蒸汽产生量比较大，尤其对于刚投入营业的站点，由于加气汽车较少，所以需要储罐存储LNG(Liquefied Natural Gas)液化天然气的时间相应要求比较长，容易生成较多BOG，除了经济损失，而且LNG温度到一定程度从安全角度出发就不能再使用，需要处理BOG；

设备中的低温潜液泵撬系统的关键部件：低温潜液泵一般采用进口产品，无论是初期的投入成本还是包括配件和维修的维护成本均十分可观；而且目前的加气站运行在每次给天然气动力汽车加注前，都需要提前运转低温潜液泵循环输送LNG，对整个系统进行预冷，必须把现场管道的系统内的高温液体全部置换以后才能进行加注，加大了BOG的产生量，运行费用较高。

例如专利公开号为CN104165266A的专利中公开了一种压差式液化天然气加气站加注系统及其方法，加注系统包括储罐系统、卸车系统、加气系统和阀门组件，所述卸车系统设于所述储罐系统和加气站的槽车之间；所述加气系统设于所述储罐系统和待加气的燃气车辆之间；所述卸车系统内设有阀门组件，所述卸车系统和所述储罐系统通过阀门组件相连接，所述储罐系统内设有阀门组件，所述储罐系统与所述加气系统通过阀门组件相连接。采用压力差的方式对燃气车辆进行液化天然气的加注，在省去了泵撬系统的前提下，减少了闪蒸汽BOG的产生，经济性和环保性得以明显改善。

但LNG（液化天然气）汽车加气站隶属危险化品行业（液化天然气最低温度-165），上述专利中加注液化天然气的工作人员需要取得相关从业资格、持有相关证书和实际操作证等方可上岗工作。

由于人员流动性大，相关的培训费用和用人成本非常高，如遇突发事故，人员安全问题是最大的隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动加注液化天然气的控制系统、方法及存储介质，机器人和3D视觉系统进行融合，在一定范围内视觉系统识别压力仪表、加液口、排气口，实现机器人的自动加注，能够降低用人成本，避免出现安全事故对人员造成的伤害。

本发明的技术方案如下所示：

一种自动加注液化天然气的控制系统，包括：