LNG工艺智能化探究

贾东辉

摘要：近年来，随着我国的钢铁行业的日益低迷，一大批靠焦炭生产为主的焦化厂也不得不降低产能，减少生产，希望能度过钢铁寒冬。同时在国家节能减排的政策下，我国对焦化行业实行“准入”制度，淘汰了一批小型焦炉，而焦炉煤气的利用成为救活炼焦企业生产和存活的关键所在。加强LNG工艺的智能化应用就比较关键，通过从理论层面对LNG进行科学应用，就能保障生产工艺的优化。希望能通过此次研究有助于为我国的经济建设发展提供技术支持。

关键词：LNG；工艺流程；智能化

0.引言

目前国际上有CNG和LNG两种方式，相对于CNG，LNG相同体积所携带天然气量是CNG方式所无法比拟的，而且LNG工艺纯度更高，更加安全。城市中利用天然气的车辆越来越多，就会催生出越来越多的液化天然气加气站（LNG加气站），但是相比较于国外成熟的技术和市场，目前国内的天然气加注机质量和使用效果却并不理想，鉴于此在这里设计一种全新的智能化LNG加注系统，提高工作效率、精度和质量。

1.LNG工艺系统设计流程及硬件结构分析

1.1LNG工艺系统设计流程分析

LNG工艺智能化系统采用嵌入式系统，嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义，被业内所广泛秉承的嵌入式系统原则就是：以相应的程序应用为核心，以相关的计算机编辑技术为基础，辅以可裁剪的软硬件的工作手段，同时适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统Ⅲ。简而言之，其实我们现在所说的嵌入式系统是十分狭义的概念，即是基于某一款ARM或者别的嵌入式微处理器所组成的嵌入到整个系统中所实现的智能控制的系统平台，而广义的嵌入式系统就涵盖了很多方面的内容（如本文中的单片机系统、DSP系统等）。早在上个世纪六十年代就开始新兴的嵌入式系统，这种先进性的思路被称为“StoredProgram Control”。同时，经过近三十年的进一步发展，相关系统的发展进入快车道，嵌入式系统开始进入到日常生活的方方面面，如手机、电脑、智能家居等等，已经体现出极大的优势和灵活性，电话交换机的控制是首个利用嵌入式系统进行开发的领域。

1.2 LNG工艺系统硬件结构设计探究

第一，控制系统结构设计

（1）主控制板是整个系统的核心，其通过内部的接口和从电路板以及外围器件相连接，从而实现对整个系统的精确控制；（2）从电路板只负责对管道中流体的各种状态的实时监控，分担主控制板工作量，并且定时向主控制板反馈实时信息，其和主控制板一样通过内部所设置的各种接口和电路中各部位相连接；（3）由于大部分电器元件所需要的电压相比较220V低很多，所以必须要在电源板块中设置相关的变压设备将220V电压控制在工作电压范围内，同时为了避免突然断电导致注气站无法正常工作，在这里采用锂离子电池充当备用电源；（4）在加注设备上的LED显示屏上，分别可以显示加注量，单价和加注总金额；（5）打印机设备和刷卡器在加注结束后，在主控制板发送的命令下开始打印相关信息和扣除相关款项；（6）3G无线传输模块负责数据的上传，通过将数据传输到Internet网络上，远程主机通过网络获取相关信息。

第二，写卡器的结构

除了写卡器以外的其他硬件只需进行合理的硬件选型，对于写卡器，其负担和LNG客户信息直接挂钩的重要作用，在办理会员时，最重要的就是写卡器设备，在这里所使用的写卡器主要由蜂鸣器、天线、读卡芯片等组成，可以实现三个功能：①发放新会员卡；②对会员卡进行充值；③对异常情况进行处理。

2.LNG模块化设计探究

系统程序开发平台，采用TKsmdio开发平台，这也是嵌入式系统程序设计的主流，编程语言主要为c++、JAVA等。编程是十分繁琐和精细的工作，为了保证程序质量，相关程序员必须对相应语言非常熟悉，具备很强的相关语言使用能力和理解能力。因为资源占用相对较少、程序运行速率相对较快且速度快，所以通常在编程中会选择和机器码最接近的汇编语言。但是，针对不同的CPU，必须要采用不同的汇编语言，因为其共用性很差，所以导致通用性大打折扣，在选择编程语言时，兼容性是CPU和汇编语言相结合的重要考虑部分。在本次设计中选用C语言进行相关程序的开发工作，因为其融合了很多高效且先进的编程思想，不仅具有十分丰富的函数库，而且相关汇编语言的功能强且编译效率高，对于模块化设计思路是首选编辑语言，利用其强大的模块化适应能力和兼容性，可以很好的进行本次程序设计开发。

变量窗口设计。在编写程序中，有很多人性化的设置：①可以经常利用变量窗口来实现对各变量数值的变化的实时监测；②利用跟踪窗口对指令的执行状态进行随时定时观测。这些设置让以往复杂琐碎的调试工作变得人性且简单，在调试过程中，经常会涉及多个寄存器调节的工作，并且寄存器窗口会特别标示已经改变了的寄存器，在试运行过程中，如果没有任何错误提示后，程序编写通过，同时TKStudioIDE开发平台会自动生成相应目标文件。

系统电源的设计。在对电器元件电路进行设计时，首先即开始进行电源设计，稳定的电力供应是整个系统安全运行的基础和保障，所以对其的设计是整个系统设计最重要的环节，也是开端，设計中主要考虑输出功率、抗干扰性、便利性、小型化、安全性。

变压器设计。按照设计的总构思，本套系统的额定工作电压为二十伏，所以根据系统的运行要求，在设计中首先要将家庭用电转化为20V直流电来给整套设备进行供电，为实现此目标，必须首先在电路起始端设置合理的整流电路和工频变压器，通过工频变压器将家庭用电转换为20V交流电，再经过设计好的整流电路将交流电转化为直流电。

3.结语

总而言之，在新的科学技术发展下，加强对LNG工艺智能化的技术升级优化，对实际的应用效率水平就能有效提高，保障能源的节约以及环境保护目标的实现。通过此次理论研究，希望能有助于实际系统技术的作用发挥，为实际工作优化有所裨益。