大型油库自动化计量系统现状探究

2023-03-02

一、油库自动化计量系统的重要性

随着2004年底石油市场的开放, 建立一套先进可靠、切实可行的油库自动化系统, 可以全面提升油库的生产效率和安全管理能力, 从而降低运营成本, 将油库的业务数据与公司总部信息系统集成, 为公司进行战略分析提供准确、可靠地数据来源, 可以使总公司及时、更好的结合自身信息把握市场脉搏, 优化业务上下游的采购和生产计划, 将非常有助于提高公司在整个供应链的竞争力。

二、油库计量化自动化现状

油罐的计量最初是通过人工投尺、采样、计算实现的, 随着计算机系统的技术的发展出现了自动化计量系统。自动化计量系统是集现代数字通讯技术、计算机软硬件技术、油罐液位计量业务知识为一体的实时信息采集和分析处理信息系统, 它是通过液位计、温度计、密度计、压力计等测量传感器取得油罐与计量相关原始数据, 以各种总线技术作为数据传输技术标准, 多种通讯形式实现计量服务计算机与现场测量传感器终端通讯, 最后由计量服务计算机分析处理实时取得的计量数据, 图形化显示、产生后续业务数据提供进一步分析使用, 所有相关人员都可以在拥有相应权限的基础上, 通过网络共享使用包括实时信息和历史信息在内的计量数据。自动化计量系统从系统结构上可以分为下位机测量仪器仪表、数据通讯、上位机软件系统三大部分。

首先, 从下位机测量仪器仪表来看, 国外由于基础技术雄厚, 并依靠技术的不断进步, 在计量自动化仪器仪表研究应用方面一直走在前列, 不仅品种齐全而且技术先进性能可靠, 从实验室研究向民用转变时还兼考虑到价格便宜、使用周期长、维护时间短且费用低。随着技术的不断发展, 仪表的结构和功能都得到了很大的改进, 都按照一定总线标准发展。正因为技术上的优势使得国外的计量仪器仪表占有很大部分的国内市场, 特别是在对计量精度要求比较严格的高端市场。

其次, 数据通讯方式最初采用RS—485总线方式向油库自动化系统现场总线方式转变[1]。RS—485总线方式的特点包括:

1.布线方式简单, 多点互连时非常方便, 可以省掉许多信号线;

2.在任一时刻只能有一个发送器, 其余的都作为接收器, 也即是一主多从的通信方式。

1、受制于485总线通信速度的限制, 一般使用此种总线的网络规模不宜过大, 而且传输距离也受到限制, 油库的地理环境影响很大;

2、计量系统独占总线通讯资源, 与油库其他自动化子系统是分开的, 正因为如此, 对只实施自动化计量系统的油库来说, 其实施成本相对来说是比较低的。

而实际情况是油库自动化系统都是整体实施、局部省级改造, 简单的RS—485总线方式已经不能满足油库的需求了。这时现在总线技术的优势就显现出来了:

3.数字化通讯方式, 相对于之前的模拟信号方式, 不仅提高了测量和控制的精确度, 而且也减少了传输过程中产生误差的可能性;

4.它的系统机构也很简单, 多个设备可以同时通过一条电缆接入现场总线, 因此施工布线的成本和工作量大为下降, 当需要增加现场控制设备时, 只需就近将增加的设备接入总线即可, 节省投资的同时也减少了设计、安装的工作量, 减少了重复施工的情况;

5.增加了可选设备的范围, 由于现场总线协议的出现, 不同厂商都可以在遵守现场总线协议的基础上生产自己的仪器设备, 能够避免出现用户在系统集成中因协议或是接口不兼容而无法使用某些设备的情况[2];

6.设备智能化, 现场设备具有一定的自诊断和处理简单事故的能力, 而且还可以通过现场总线将相关信息传递到控制室, 方便用户查询所有设备的运行状态, 尽早发现、分析、解决问题。

现场总线不仅是油品计量系统未来发展的方向, 国内相关厂家也在积极的推出自己的总线标准, 并已应用于市场[3]。

最后, 国内目前正在使用的软件系统实现了计量系统的基本功能, 包括数据采集、实时处理、显示计量数据, 但仍然存在一些问题。考虑到系统用户群中一大部分是面向基层的操作人员, 但他们对系统的整体概念了解不深, 对系统的操作使用要求尽可能的简单明了, 现在系统的人机界面设计缺乏互动性, 不能很好的满足用户操作使用的要求;业务数据方面, 目前的处理也仅停留在实时显示, 缺乏对数据后续使用的继续深入挖掘;系统构架设计方面, 目前系统采用面向工程技术, 多是针对油库自动化计量系统实施的某一阶段具体内容专门定制开发的, 由于不同阶段计量统计的需求都是具有独立性, 在设备选型、接入方式上可能存在差异, 因而具有一定的局限性。当系统下位机组成发生变化后, 上位机软件系统无法通过简单的配置就可以满足需求的, 基本都需要有针对性的修改系统源程序, 并经过严格的测试后才能投入实际使用。再次修改系统这项工作不仅需要对系统重新评估, 还需要耗费投入的人、物、财等资源, 而且还会带来很多的不确定性, 给系统稳定运行带来隐患, 增加了后期维护功工作的难度。

一个高水平的计量软件系统可以全面提升油库的生产效率和安全管理能力, 改善油库计量操作人员的工作环境, 降低劳动强度, 有利于提高劳动生产率, 从而可以降低油库整体的运营成本。从提供商的角度, 一套设计良好并成功实现的软件系统可以缩短系统实施的周期, 降低服务费用, 提高实施项目的利润率, 帮助全面提升公司在客户心目中的地位, 从而有助于占领市场。

摘要：作为油库三大业务子系统之一, 自动化计量系统在油库油品的储运流程中占有重要的地位, 在目前计量底层仪器仪表的基础上, 设计并实现一个好的计量软件系统将有助于提高自动化计量系统的水平, 进而提高油库自动化系统的整体水平, 在当前油品市场开放的大环境下, 有助于提高公司在整个供应链的竞争力。

关键词：自动化,计量系统,现场总线,计量软件