储罐区是重要的储油基地,具有分布空间广、安全防爆要求高、监控点多、布线复杂、自动化系统水平垂直集成困难等特点。储罐区通常包括储罐、防火堤和消防设施,主要用于接收、储存和运输成品油,并通过铁路罐车或港口油轮运输成品油,测量储存和运输的成品油。储油罐区作为油品的蓄水池和调节器,调节油品的再生产和流通过程;作为储油场所,在相对停滞时保护油品,便于对油品数量和质量的监督检查。
目前,我国储油罐的监测大多停留在人工模式上,不仅需要大量的人力物力,而且监测周期长,不能实时进行。虽然有些安装了自动监控系统,但监控精度一般不高。大型储油罐的容量一般为1000~10000m在3之间,小的测量误差会导致大的绝对误差。因此,开发一套储油罐监测系统,提高储油罐的测量精度和自动化管理水平具有重要的现实意义。
通信是储油罐监测系统的神经,传统的储油罐监测通信采用4~20mA模拟信号或RS232等串行通信。采用有线通信方式,首先,现场环境往往较差,储油罐容量较大,工程布线困难,工作量大;成本高,如果储油罐分散,采用昂贵的有线方式是不现实的;最后,系统
维护成本高。在有线系统中,绝大多数系统故障是由电缆或电缆连接器损坏引起的,维护复杂性高,维护成本高。利用工业无线网络技术具有成本低、功耗低、中短距离通信等特点,实现分散储罐之间的相互通信和网络,利用网络收集和总结监控数据,然后通过高带宽、大功率远程无线通信设备将数据传输到总监控中心,实现罐区储罐的全面监控,大大节省接线和运行成本,有效监控实时数据信息,确保储油罐的安全和库存管理。
系统结构
基于工业无线网络技术的储罐监测系统主要由现场储罐和控制室组成。无线差压液位变送器、无线浮子液位开关和无线温度变送器安装在各现场储油罐罐中。无线主机、计算机、控制室GPRS无线数传机,UPS、由打印机组成。无线主机接收现场仪表信号。在控制室的计算机上,计算机配备了上位机组态软件,可以查看整个网络的拓扑视图、网络性能视图、设备数据记录和网络参数配置。GPRS无线数传机负责通过无线手机基站向其他员工的手机发送无线网络的数据信息。
整个无线网络系统由数据采集子系统和GPRS由远程传输子系统组成。数据采集子系统主要由无线主机、无线差压液位变送器、无线浮子液位开关和无线温度变送器组成。无线主机的主要功能是通过无线数据通信整个网络,终端的数据信息GPRS接收上位机的指令并处理无线数传机;储油罐下部安装无线差压液位变送器,利用差压原理测量储油罐液位,并通过无线信号将液位数据信息发送到无线主机;无线浮子液位开关安装在储罐上部,主要防止液位超过最大限度,通过无线信号向无线主机发送数据信息;无线温度变送器安装在储罐上、中、下三个位置,测量储罐不同位置的温度,通过无线信号将数据信息发送到无线主机。
GPRS远程传输子系统的主要功能是通过建立控制中心和数据采集子系统的远程通信连接GPRS网络可以向其他员工的手机发送储油罐数据信息,他们可以通过手机WAP通过短信查看储油罐实时监控信息,实时监控储油罐。
系统功能
储罐监测系统的主要功能如下:
(1)系统监控:实时收集储油罐的液位和温度数据信息,并通过当地和远程检查实时状态,监控、报警、工作时间、收发油数据统计和显示罐区的全貌和单油罐的动态图形,全过程收发油作业油罐。
(2)报警记录:为分析现场设备故障的方便性,可设置故障报警记录功能,设置单个罐或多个罐的液位和温度门限值,在运行过程中监控工作参数循环,实时记录报警事件、报警位置、时间、报警原因,生成报警表,也可以通过短信,WAP、组态软件界面以多种方式报警,可设置报警方式,停止报警,打开报警等功能。
(3)状态趋势分析:趋势曲线的生成和显示是监控系统的重要环节, 一些重要工作参数的变化可以直观地反映出来。例如,实时液位和历史曲线可以看到每个油箱的日常工作量(进油和出油),从而用于平衡每个油泵的工作时间,以延长油泵的使用寿命。该系统支持实时趋势曲线和历史趋势曲线,如和历史趋势曲线,供管理者分析和决策。
(4)数据库管理:本系统支持储油罐液位、温度、油量等数据信息的实时数据库和历史数据库管理。
(5)系统管理:用户管理、权限管理、数据采集传输设备管理、设备在线状态管理、系统配置等。
(6)网络管理:整个系统网络为智能自组织网络,现场设备依靠电池供电。设备启动后,无需人工配置,独立形成网络。