维普资讯 http://www.cqvip.com 第2 9卷 第 3期 Vb . 2 1 9 N0 3 . 临 沂 师 范 学 院 学 报 J u n l fLi y o m a i e st o r a n i o N r lUn v riy 2 0 年 6月 07 J n 2 0 u . 0 7 埋 地 油罐 容 积 标 定 系统 的设 计 与应 用 夏伟 伟 ,王 国栋 (. 1 临沂师 范学 院 信 息 学 院,山东 临沂 2 6 0 ; . 7 0 5 2 中国石 油大 学 储运 与建筑 工程 学 院 ,山东 东营 27 6 ) 5 0 1 摘 要 :由 于埋 地 油罐 的形 状 的特殊 性 ,传 统 的方 法无 法获得 准确 的油 罐储 油量 .为解 决这一 问题 , 本 文 设 计 了埋 地 油 罐 容 积 标 定 系 统 . 系统 的研 制 成 功 为埋 地 油 罐 的 计 量 从 全 手 工 操 作 到 自动 化 计 量 开 该 辟 了一 条 崭 新 的 思 路 . 关键 词 :埋 地 油罐 容 积 标 定 系 统 ;C OM 端 口 ;最 小 二 乘 法 中图分 类号 : B 3 . T 9 83 文献标 识码 : A 文 章编号 :10 —0 12 0 )30 3 —3 0 96 5 (0 70 —0 10 1 引言 . 、 在 油 品 的储 存 、运 输 和 销 售 过 程 中 ,采 用 油罐 检 尺 和 容 积 表 来 确 定 油 品 的数 量 是 通 行 的计 量 和 交接 方 式 . 而 , 储 油 罐 的 安装 过 程 中 和 长 期 使用 后 会 发 生 倾 斜 、 形 等 问题 , 于 加 油站 的埋 地 然 在 变 对 油罐 ,其倾 斜 、变 形 等 变 化 就 现 场 技 术 条件 下难 以准 确 测 定 ,这 势 必 造 成 油 罐 液 面 容 量 参 照 表 信 息 的不 准 确 .而 且 在 人 工 计 量 过 程 中 ,人 员 的素 质 对 最 后 结 果 具 有 决 定 性 的影 响 ,编 表 过 程 需 要 耗 费 大量 的人 力 、 力 , 且编 表 时 间过 长 .随着 中石 化 收购 加 油站 管 理 的 日益 精 细 化 , 一 问题 就 越 来 物 而 这 越 成 为制 约 加 油 站计 量 管 理 的 “ 颈 ”. 瓶 因此 , 文 设计 了埋 地 油 罐 容 积 标 定系 统 . 系 统采 用 精 度 等 级 和 自动 化 程 度较 高 的液 位 仪 、 本 该 流 量 计 来 代 替传 统 的油 罐 检 尺 和 容 积 表 ,并 利 用微 机 通过 数据 采 集 系 统 实 时采 集 加 油站 埋 地 油 罐 液 位 和 体 积 的数 据 ,将 采 集 到 的 数据 经 软件 处 理 后 自动 生 成 表 .实 践证 明 ,该 系 统 不 但 精 确 反 映 了液 面 高度 和 油 品体 积 的对 应 关 系 ,而 且 了加 快 了表 的编 制 速 度 ,为销 售 系 统 油 品损 溢 、数 量 管 理 提 高计 量 管 理 水 平提 供 可靠 的技 术 保 障 . 2 试验 装置 与工 作 流程 整 套 系 统 由机 械 部 分 、 次 仪 表 部 分 和 电路 控 制 部 分组 成 . 中机 械 部 分 是 由油 泵 、 装 平 台 、 一 其 撬 电源 图 1 系统构 成示 意图 收稿 日期 : 070—5 20—3 2 作 者简介 :夏 伟伟 (90 ) 18- ,女 ,山东 临沂人 ,临沂师 范学 院助 教 , 士 .研 究方 向:计 算机 网络及应 用 硕 维普资讯 http://www.cqvip.com 3 2 临 沂 师 范 学 院 学 报 第2 9卷 管线 、阀 门 、 滤 器 、 气 阀和 液 位 仪保 护 套 管 组 成 ;一 次 仪 表 部 分 由流 量计 、 位 仪 组 成 ,电路 控 过 放 液 制 部 分 由笔 记 本 电脑 、电源 、数 据 采 集 和 转 换 模 块 、安全 栅 和信 号 连 接 线 组 成 .系 统 组 成 如 图 1所 示. 系统 的 工 作 流程 为 :将 液 位 仪 插 入 被 检 定 油 罐 的 计 量 孔 内 ,连 好 系 统 的 油 路和 电路 ,启 动 软 件 和 油泵 ,系统 中 的 油 泵将 油 品从 储 备 油 罐 经 流 量 计 输 送 到 被 检 定 油 罐 ,流 量 计 产 生 的体 积 信 号 和 液 位仪 产 生 的液 位信 号通 过 信 号 采 集 和 转换 装 置 进 入 笔 记 本 电脑 ,系 统 软 件捕 获 到液 位 和 体 积 信 号 后 实时写入数据库 中, 待油罐 中液位达到检定高度后停止 , 对被检定罐进行液位检尺 以修正液位 仪的 零 点漂 移 后 由软件 自动 生 成 被 检 定 油 罐 的液 面 容 量 参 照 表 . 3 系统软 件 的设 计 31数 据 采 集部 分 的设 计 . 由于 标 准 的 C M 口作 为 通 讯 端 口是 比较 成 熟 和 成 本 较 低 的 ,所 以系统 采 用 C M 口作 为 数 据 采 O O 集 的接 口. 系 统 中流 量 计发 出 的是 脉 冲 信 号 ,经 A A 0 0模 块 转 换后 通 过 AD M42 块进 入 微 机 ,在 D M4 8 A 50模 通讯 过 程 中不 需 奇偶 校 验 .由于 其 脉 冲 产 生 的速 度 非 常快 ( 5 约 0个/ )可 以认 为 其 采 集 间 隔是 可 以 秒 任 意缩 短 的 . 系 统 中液 位 仪 发 出 的是 数 字 信 号 ,其 信 号 通 过 A A 50进 入 微 机 ,在 通 讯 过 程 中 需要 进 行 奇 D M4 2 偶校验 , 响应 时间为 0 秒 , 其 . 3 考虑到系统延时等 问题 , 1 秒作为采集 间隔 . 取 . 5 程序 的具体采集过 程 为 :首 先 打 开 C M 口采 集 流 量 信 号然 后 关 闭 ,再 打 开 C M 口进 行 奇偶 校 验 后 采 集 夜位 数 据 关 闭 O O C M 口,将 以上对 应 的数 据 作 为一 组 写入 数 据 库 .1 O . 后 重 复 以上 过程 . 5秒 采 集 操 作 中考 虑 了初 次采 集和 继 续 采 集 的工 作 情 况 , 续 采 集主 要 是 由下 列 两 种 情 况 造 成 的 : 继 1 )由于 断 电 , E R M 所 记忆 的数 值 将 失 去 ,数 据 将 恢 复 为 初始 值 0 EPO .此种 情 况 下 ,系统 将 检 测 以前 所 测 得 的 最 大深 度值 所 对 应 的体 积 V 及 前 一 次操 作 的最 后 一 记 录 ) 0( ,在 以后 的体 积 记 录 中 自 动加 上 体 积 . 2 考 虑 到 油 品 的 来源 , 可 能一 次 不 能 将 油罐 进 行 全 程 测 量 , 统采 用 了多 次 添 加 油 品 的方 法 . ) 有 系 首先 系 统 会 检测 以前 所 测 到 的 最大 深 度 值 h 同此 时液 位 值 h 相 比较 .若 h >h , 系 统会 自动覆 盖 1 2 1 2则 掉 深 度 大 于 h 的记 录 值 . 集 工 作 将 从深 度 为 h 处 开 始 .若 h h 测 量采 集 由 h 处 开始 . 1 2 2 在 VsaB s i l ai 有 一 个 名 为 Mioot o u c中 c sfC mmuiao ot l 简 称 MS o r nct nC nr ( i o C mm)的通 讯 控 件 .通 过 对 此 控件 的属 性 和 事 件进 行 相 应 编 程 操 作 , 可 以轻 松 地 实 现 串 口通 讯 Ⅲ. 就 32数 据处 理 部 分 的 设 计 . 本 系统 采 用 的磁 致 伸 缩 液 位 仪 是 由浮 子 来 跟 随 液 面 进 行 检 测 的 ,因 此 液位 波 动对 系统 的测 量 精 度 影 响是 很 大 的 .实 验 证 明 , 位 波 动对 系 统精 度 的影 响一 般 可 以达 到 02 %, 的 点甚 至 达 到 2以 液 . 4 有 上 . 项 误 差 是整 套 系 统 主要 的误 差 来源 ,也是 数 据 处 理 部 分 的 主要 工作 . 综 合 分 析 认 为 , 面 作 此 经 液 为 一 种 弹 性 介 质 ,其 始 终 是 围绕 静态 值 波 动 ,所 以采 用 最 小 二 乘 法拟 合 的 处 理方 式 来 消 除 波 动误 差 是 合理 的 [. 2 1 系 统通 过 抽 取所 有液 面 高度 和 油 品体 积 的对 应 关 系 数 据 ,并 用 最 小 二 乘 法 回 归 出埋 地 油 罐 的经 验公式 . 通过经验公式可 以某一液面所对应油 品的容积 , 进而得到油罐液面容 量参 照表 . 33实验 结 果 - 表 1 出 了加 油 站 某 一 埋地 油 罐 实 际油 量 与 系 统测 量 结 果 的 比较 . 给 从表 中 数 据 可 以看 出 ,对 于倾 斜和 变 形 不太 严 重 的 油 罐 ,由于 系 统 可 以不 断 地 采 集 大 量 数 据 对 结 果进 行 修 正 , 以计算 出 的结 果较 好 . 于 变 形 和倾 斜较 严 重 的油 罐 , 种 算 法 的相对 误 差较 大 , 所 对 此 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 3期 夏 伟伟 等 :埋地 油罐 容积 标定 系统 的设计 与应 用 表 1 实 际油量 与系统 生成 的测 量表 结果 比较 3 3 但 是 由于 罐 底 部 分 的绝 对 体 积 较 小 ,而 且 是 分 布 在 67m 的高 度 内 , 以应 用 这 种 方 法 在 每 一 厘 米 c 所 刻 度 的绝 对 误 差 并 不 大 ,而且 在 日常 的使 用 过程 中 所用 的 是 油 罐液 面 容 量 参照 表 在 某 一段 高 度 内 的 差 值 , 以其 误 差 不 会对 容 积表 上 部 的使 用 造 成 不 利 影 响 . 此 , 取 此种 处 理 方法 是 完 全 可 行 的 . 所 因 采 4 结 论 “ 罐 容 积 标 定 系统 ”充 分 利 用 了 自动 化 的测 量 设备 对 地 罐进 行 实 时 动 态 连 续 采 集 .该 系 统 的 地 研 制成 功 为埋 地 油 罐 的 计 量 从全 手 工 操 作 到 自动 化 计 量 开辟 了 一 条崭 新 的 思路 .其 技 术 路 线 已经 获 得 国家 实 用 新 型 专利 ,专 利 号 为 02 11..实 践 证 明 , 系 统 将 原 来 纯 粹 的手 工 测 量 转 化 为 系统 全 16 60 9 该 自动测量 , 妥善解决 了埋地油罐液面容量参照表编制工作 中的困难 , 编制 出的表精度高 , 在液位淹 没 卸油 口至 最 大 高度 量程 范 围 内相 对 误 差 可 以达 到 4 .3 以 内 , 复 性 误 差在 ± 00% 以 内, 全 -01% 重 .4 完 符合 检 定 规 程 的精 度 要求 和 销 售 企 业 日常数 量 管 理 的要 求 . 参 考 文献 [】 1 李政 , 海英 , 吴 . A应用 基础 与 实例 教程 [ .北京 :国防工业 出版 社 , 0 5 梁 李 VB M】 20 . [】 2 薛毅 , 美英 .数 值分 析 [ .北 京 :北京 工业 大学 出版 社 , 0 3 耿 M】 20 . De i n a d I pl a i n o y t m f e s i g Oi Vo u e sg n m i to fa S s e o a urn l l m c M o d r r u a k fUn e g o nd T n XI W e — i, ANG A iwe W Guo d n —o g ( .colfno ao,i i o aU i rt Lnihnog 705Ci ; 1ShooIfm tnLn r l n esy i adn 60, h a r i yN m v i, yS 2 n 2 Colg f c i c r n trg gn eig Chn iest f e lu Do g igS a d n 5 0 1 Chn ) . l eo ht uea dS oa eEn ie r , iaUnv ri o ￣oe m, n yn h n o g2 7 6 , ia e Ar e n y P Ab ta t sr c :Own n epatc lrte f i t n ,h i v l m e nu d r r n n a o em e s r d i gt t ri ua iso la ks t eo l o u o h i o s na n e g ou dt kc nn t a u e i a b a c r tl.So a s t m e s rn i v l me o d r o n a k i e i e .Th u c s f ld v l p e t f c u ae y yse ofm a u i g o l o u fun egr u d tn sd sgn d e s c e su e eo m n o t i y t m o n e g o dtn e s rn p nsab a · e m e tl y fo t e e t em a u lo e ai nt u o- h ss se f ru d r r un a k m a u i g o e r nd- w na i r m h n i n a p r to a t · n t r o m ea ur s em e . nt K e r :as se f e s rngo l o u eo n e g o ndtn ; y wo ds y tm o a u i i v l m fu d r r u k COM r; e s q a e m a po t la t u r s 责任 编 辑 :孙 成通