[发明专利]生物燃料的自动计量系统及方法

权利要求书

1.一种生物燃料的自动计量系统，其特征在于，所述生物燃料的自动计量系统由车辆称重系统、燃料体积测量系统、燃料参数测量系统以及相关的机械系统、现场控制系统和上位机监控系统构成，其中燃料体积测量系统和燃料参数测量系统由机械系统负责联动；

所述上位机监控系统包括人机界面、通讯接口、数据库和打印设备，还包括一个监视摄像头和车辆行驶指示灯，其中，监视摄像头供操作人员进行全程在线远程监控，车辆行驶指示灯用来提示司机系统的测量过程；

所述现场控制系统由嵌入式现场控制器及其附属通讯模块构成，负责现场数据采集、仪器通讯、数据分析和流程控制；

所述车辆称重系统包含电子车辆衡，用于测量载料车辆与空载车辆重量；

所述燃料体积测量系统包含激光头、摄像头和超声测距仪，用于测量载料车辆与空载车辆外轮廓与体积；

所述燃料参数测量系统包含近红外光谱分析仪及多通道探头，用于测量生物燃料各种参数值；

所述机械系统含棚架、门式检测台架、轨道式行走大车、小车及升降装置，该机械系统用于支撑、协调各子系统、运动机构与控制设备。

2.根据权利要求1所述生物燃料的自动计量系统，其特征在于，所述多通道探头为2～10个探头，每个探头由红外灯、光纤头、光纤和电源线缆构成。

3.根据权利要求1所述生物燃料的自动计量系统，其特征在于，所述燃料参数测量系统测量的参数为含水量与热值。

4.一种如权利要求1所述生物燃料的自动计量系统的计量方法，其特征在于，该计量方法是采用电子车辆衡和激光外轮廓体积扫描法分别测量载料/空载车 辆的重量和体积来获得散装生物燃料的总重量和体积，并由此计算出燃料平均密度，在燃料参数测量系统中，多通道探头随机选取位置，采用近红外光谱分析仪同时测量燃料多种参数，所有子系统由现场控制系统负责协同工作、流程控制与数据采集，并交由上位机监控系统作实时控制，最后将数据汇总输出。

5.根据权利要求4所述生物燃料的自动计量系统的计量方法，其特征在于，所述生物燃料的自动计量系统的计量方法步骤如下：

1)操作人员需要记录被测量车辆的车牌号码及装载燃料的类型，提示车辆驶入电子车辆衡停稳后，自动计量过程开始；

2)车辆载物的毛重、体积数据被自动测量；行走大车移动到含水量测量点下探压力板和近红外光谱分析仪，插入物料内部获取其含水量数据；同时，现场控制系统通过升降机上的编码器获得压紧后物料高度；所有获取的数据对应车牌号码存储在上位机监控系统中；

3)卸载了燃料的车辆再次上电子车辆衡进行空车计量，包括空车重量测量和底盘超声检测，获取的数据与上位机监控系统中同车牌号码的车辆的载料数据进行比较，从而统计出燃料的体积、净重量和含水量数据；

4)每次单车的自动计量过程，测量时间不超过2分钟；一辆车测量完毕后，系统自动归位准备下一辆车的测量。

6.根据权利要求4所述生物燃料的自动计量系统的计量方法，其特征在于，所述测量燃料多种参数的方法是采用“近红外光谱分析技术”分析局部燃料的反射光谱，并根据与已知模型的比对、预测和计算，同时测出含水量和热值的参数值；近红外光谱分析技术采用多通道采样，然后用统计方法由局部数据预测全部被检生物燃料参数的期望值，有利于减小测量误差和奇异数据对测量结果的影响。