СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАКОПИТЕЛЯМИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБЪЕМОВ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ ОБЪЕМОВ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ ВНУТРИ СЕТИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ
FLUID-RESERVOIR MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING FLUID CAPACITIES AND CONTROLLING TRANSFER OF FLUID CAPACITIES WITHIN A FLUID NETWORK

Изобретение относится к системе управления накопителями текучей среды для передачи объемов текучей среды и для управления передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды. Кроме того, изобретение относится к способу контроля объемов текучей среды и управления передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды.
Посредством регулирования газового рынка требование к эксплуатации газовых накопителей для газа для сезонной эксплуатации все больше смещается в направлении режима «газ по требованию». Это означает, что газ в любое время может быть востребован и предоставлен в распоряжение. Тем самым растет требование к автоматизации накопителей газа таким образом, чтобы минимизировать времена переключения между режимами работы «накопление» и «отбор», а также «отбор с уплотнением». Кроме того, для требуемых объемов газа должна иметься информация о накопителях газа, чтобы соответственно их наличию и их текущим режимам работы иметь возможность делать выводы о возможном объеме газа, который может накапливаться или отбираться.
Накопители газа в настоящее время служат тому, чтобы в зимние месяцы скомпенсировать повышенную потребность в газе, в соответствии с которой выдается газ. До сих пор запрашиваемые объемы газа, как правило, с опережением на сутки передавались по телефону или электронной почте к поставщику газа. Это означает, что между отправкой заказа и обработкой заказа почти всегда имеется негативный интервал запаздывания, так как обработка заказа, например заявки на определенный объем газа, осуществляется вручную. Для снабжающих предприятий часто существует проблема, состоящая в том, что располагаемые объемы газа не могут своевременно накапливаться или отбираться. Так называемая торговля газом через обычные коммуникационные каналы, такие как телефон, факс или электронная почта, является сильно ограниченной и часто неэффективной.
Поэтому задачей изобретения является улучшение контроля объемов текучей среды и управления передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды. В частности, контроль объемов текучей среды, обработка заказов, таких как заказ на поставку и передачу объемов текучей среды, а также управление передачей объемов текучей среды должны происходить в реальном времени и структурированным образом.
Эта задача в соответствии с изобретением решается системой управления накопителями текучей среды для контроля объемов текучей среды и для управления передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды с помощью признаков согласно независимому п. 1 формулы изобретения, а также способом контроля объемов текучей среды и управления передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды с помощью признаков согласно независимому п. 13 формулы изобретения. Другие признаки и детали изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения, описания и чертежей. При этом признаки и детали, которые описаны в связи с соответствующей изобретению системой управления накопителями текучей среды, разумеется, действительны также в связи с соответствующим изобретению способом, и, соответственно, наоборот, поэтому, что касается раскрытия отдельных аспектов изобретения, ссылки даются взаимным образом.
Согласно первому аспекту изобретения задача решается системой управления накопителями текучей среды для контроля объемов текучей среды и для управления передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды. При этом система управления накопителями текучей среды имеет множество накопителей текучей среды для накопления объемов текучей среды, причем накопители текучей среды в сети текучей среды для передачи объемов текучей среды связаны друг с другом. Кроме того, в системе управления накопителями текучей среды предусмотрен центральный вычислительный блок в коммуникационной сети, причем накопители текучей среды для передачи данных от и к центральному вычислительному блоку соединены с коммуникационной сетью. Кроме того, в системе управления накопителями текучей среды предусмотрен коммуникационный портал в коммуникационной сети, причем коммуникационный портал соединен с центральным вычислительным блоком. Посредством пользовательского интерфейса для доступа к коммуникационному порталу можно получать доступ к коммуникационному порталу, причем коммуникационный портал выполнен с возможностью в рамках доступа передавать заказы на центральный вычислительный блок. Кроме того, система управления накопителями текучей среды содержит блок сравнения для сравнения объемов текучей среды и для сравнения параметров накопителей текучей среды и сети текучей среды. Управляющее устройство предназначено для выполнения заказов для передачи объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды, причем заказы могут вводиться через пользовательский интерфейс коммуникационного портала. Центральный вычислительный блок, кроме того, выполнен, чтобы, в зависимости от результатов сравнения блока сравнения, координировать заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды и для выполнения перенаправлять на управляющее устройство.
Подобным образом выполненная система управления накопителями текучей среды обеспечивает улучшенный контроль объемов текучей среды, а также улучшенное управление передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды. С помощью системы управления накопителями текучей среды может выполняться контроль в реальном времени объемов текучей среды. Обработка заказов, как, например, заказа на поставку и передачу объемов текучей среды, может выполняться в реальном времени и структурированным образом. Пользователь системы управления накопителями текучей среды может, например, контролировать свои собственные накопители текучей среды, то есть их объемы текучей среды и параметры, например, уровень заполнения или рабочие состояния, а также просматривать объемы текучей среды и параметры других накопителей текучей среды других операторов. Кроме того, система управления накопителями текучей среды, после ввода или приема заказа, может в реальном времени их перенаправлять и инициировать передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды.
Основной сутью системы управления накопителями текучей среды является привязка множества накопителей текучей среды, в особенности газовых накопителей, в которых содержится или может содержаться текучая среда, в частности, газ. Множество накопителей текучей среды соединены в сеть текучей среды, причем объемы текучей среды через трубопроводы могут обмениваться между различными накопителями текучей среды. Другой сутью системы управления накопителями текучей среды является центральный вычислительный блок в коммуникационной сети. Центральный вычислительный блок и накопители текучей среды в коммуникационной сети соединены между собой, так что возможна передача данных между каждым накопителем текучей среды и центральным вычислительным блоком. Вся информация о накопителях текучей среды объединяется в центральном вычислительном блоке.
Коммуникационный портал, который предусмотрен в коммуникационной сети, соединен с центральным вычислительным блоком, так что через коммуникационный портал возможен просмотр данных, координируемых центральным вычислительным блоком или обрабатываемых им. Доступ к коммуникационному порталу осуществляется через пользовательский интерфейс. То есть заказы могут вводиться через пользовательский интерфейс коммуникационного портала и перенаправляться на центральный вычислительный блок. Коммуникационный портал выполнен таким образом, чтобы в рамках доступа передавать заказы на центральный вычислительный блок. Центральный вычислительный блок принимает заказы для обработки.
Блок сравнения, который, в частности, соединен с центральным вычислительным блоком или является частью центрального вычислительного блока, сравнивает между собой объемы текучей среды различных накопителей текучей среды или сравнивает параметры накопителей текучей среды и сети текучей среды. В качестве накопителей текучей среды в смысле изобретения понимается также трубопровод между двумя накопителями текучей среды. После ввода заказов центральный вычислительный блок перенаправляет, в зависимости от результатов сравнения блока сравнения, заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды на управляющее устройство системы управления накопителями текучей среды. Посредством управляющего устройства выполняются заказы на передачу объемов текучей среды, то есть управляющее устройство перенаправляет управляющие сигналы на соответствующие накопители текучей среды, которые затем выполняют заказы.
Преимущество системы управления накопителями текучей среды состоит в том, что пользователь системы управления накопителями текучей среды немедленно получает полную информацию обо всех накопителях текучей среды, подключенных к сети текучей среды системы управления накопителями текучей среды, благодаря чему могут легко осуществляться решения по размещению заказов. После ввода заказа в систему управления накопителями текучей среды или в центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды, заказчик знает все условия, как, например, цены объемов текучей среды, времена поставок объемов текучей среды, давления, с которыми поставляются объемы текучей среды, а также накопительные емкости своих собственных и других накопителей текучей среды.
Коммуникационный портал системы управления накопителями текучей среды обеспечивает возможность визуального представления данных сети текучей среды, собирающихся в центральном вычислительном блоке. Через пользовательский интерфейс, например компьютер, PDA или мобильный телефон, пользователь может зарегистрироваться на коммуникационном портале и получить доступ ко всем представляемым данным. Через коммуникационный портал пользователю, например, показывается, какие накопители текучей среды имеются в сети текучей среды. Он распознает, наряду со своими собственными накопителями текучей среды, если он, например, сам является региональным поставщиком текучей среды, все накопители текучей среды других пользователей, в частности, снабжающих компаний. Коммуникационный портал показывает пользователю, какие объемы текучей среды имеются в сети текучей среды. Кроме того, коммуникационный портал показывает пользователю все параметры внутри сети текучей среды, например рабочие состояния накопителей текучей среды, возможные расходы текучей среды в трубопроводах между двумя накопителями текучей среды, объемы текучей среды внутри накопителей текучей среды, давления объемов текучей среды внутри различных накопителей текучей среды, а также, например, также цены объемов текучей среды в различных накопителях текучей среды. На основе этой информации пользователь может разместить заказы, например заказать объемы текучей среды, которые должны быть переданы в его собственный накопитель текучей среды. Так, он может ввести заказы через пользовательский интерфейс коммуникационного портала. Эти заказы передаются на центральный вычислительный блок, который, в зависимости от результатов сравнений блока сравнения, координирует заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды и перенаправляет для выполнения на управляющее устройство системы управления накопителями текучей среды. То есть центральный вычислительный блок определяет, во взаимосвязи с блоком сравнения, насколько выполнимыми являются введенные заказы. В частности, центральный вычислительный блок может самостоятельно обрабатывать заказы, то есть, например, определять, когда, в каком объеме и откуда передаются объемы текучей среды между накопителями текучей среды. Так, например, центральный вычислительный блок после ввода заказа может определить, что определенный объем А текучей среды может поставляться от первого накопителя текучей среды и определенный объем В текучей среды может поставляться от второго накопителя текучей среды в накопитель текучей среды заказчика. При этом передача объемов текучей среды может начинаться незамедлительно или со сдвигом во времени.
Согласно предпочтительному дальнейшему развитию изобретения в системе управления накопителями текучей среды может быть предусмотрено, что она выполнена с возможностью контроля и управления передачей объемов текучей среды, в частности объемов газа, от первых накопителей текучей среды поставщиков текучей среды ко вторым накопителям текучей среды получателей текучей среды. Предпочтительным в системе управления накопителями текучей среды является то, что как заказчик, так и получатель заказа подключены к центральному вычислительному блоку системы управления накопителями текучей среды. Это обеспечивает возможность автоматизированного обмена объемами текучей среды внутри сети текучей среды, с которой связаны как заказчик, так и получатель заказа. То есть после ввода заказа у получателя, например, предприятия по снабжению текучей средой последнее является связанным с этим заказом. Если бы другой заказчик пожелал заказать определенный объем текучей среды у того же предприятия по снабжению текучей средой, то центральный вычислительный блок во взаимосвязи с блоком сравнения проверяет, является ли второй заказ вообще выполнимым, то есть имеет ли вообще накопитель текучей среды данного предприятия по снабжению текучей средой достаточные объемы текучей среды, чтобы также выполнить второй заказ. Если второй заказ не может быть выполнен, то центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды сообщает об этом непосредственно заказчику, так что последний может сразу же справляться об альтернативном решении.
Кроме того, предпочтительной является система управления накопителями текучей среды, в которой центральный вычислительный блок выполнен с возможностью получения сообщений обратной связи от блока сравнения, чтобы избегать бронирования с недостаточностью или с избыточностью объемов текучей среды в накопителях текучей среды. Это означает, что центральный вычислительный блок может предусмотрительно обрабатывать заказы. Если блок сравнения устанавливает, что определенный заказ является невыполнимым, так как, например, выбранный накопитель текучей среды не имеет достаточного объема текучей среды, то есть количества текучей среды, то блок сравнения сообщает это центральному вычислительному блоку, так что последний может передать заказчику соответствующую обратную связь. За счет непосредственного сообщения обратной связи о результатах блока сравнения, центральный вычислительный блок всегда знает текущие объемы текучей среды и параметры для накопителей текучей среды или сети текучей среды. Так, центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды узнает всю информацию для всех подключенных к сети текучей среды накопителей текучей среды. То есть центральный вычислительный блок располагает сведениями обо всех уровнях заполнения, давлениях и рабочих состояниях накопителей текучей среды и трубопроводов между накопителями текучей среды. Рабочее состояние характеризует собой, например, информацию о том, опустошается ли в данный момент накопитель текучей среды, или он заполняется в данный момент, или является в данный момент неактивным.
Согласно особенно предпочтительному дальнейшему развитию изобретения в системе управления накопителями текучей среды может быть предусмотрено, что коммуникационный портал выполнен как интранет-портал или как Интернет-портал, который может быть задействован через web-интерфейсы. Если система управления накопителями текучей среды выполнена с интранет-порталом, то доступ к системе управления накопителями текучей среды имеют все те пользователи, которые имеют особые полномочия. Если коммуникационный портал выполнен как Интернет-портал, то есть доступ является открытым для каждого, то большее количество пользователей имеют легкий доступ к коммуникационному порталу. Однако предпочтительным является, если для доступа к коммуникационному порталу пользователь имеет идентификатор пользователя или аутентификацию. Тем самым можно избежать злоупотреблений на коммуникационном портале или в системе управления накопителями текучей среды. Предпочтительным для Интернет-портала является то, что через различные пользовательские интерфейсы можно получить доступ к Интернет-порталу. Так, доступ может осуществляться чрез вычислительный блок, например, через компьютер. В качестве альтернативы, доступ может осуществляться через сеть мобильной радиосвязи оператора сети мобильной радиосвязи. В частности, Интернет-портал обеспечивает, как поставщикам объемов текучей среды, так и получателям объемов текучей среды, то есть клиентам, которые хотели бы получить объемы текучей среды, в частности, объемы газа, возможность немедленного доступа к системе управления накопителями текучей среды и, тем самым, ко всей информации внутри сети текучей среды.
Накопители текучей среды системы управления накопителями текучей среды могут быть выполнены различным образом. Предпочтительно, накопители текучей среды представляют собой наземные и/или подземные накопители текучей среды. Подземные накопители текучей среды могут представлять собой подземные выемки, в случае газа - газовые полости. Кроме того, накопительные резервуары для текучей среды, как, например, газовые резервуары, могут служить в качестве накопителей текучей среды. В качестве накопителей текучей среды рассматриваются, в свете изобретения, также соединения между накопителями текучей среды, через которые может производиться обмен объемами текучей среды. При этом речь идет, в частности, о трубопроводах. В качестве накопителей текучей среды могут также рассматриваться транспортные средства, через которые может производиться мобильный обмен объемами текучей среды. Эти транспортные средства могут представлять собой грузовые автомобили с соответствующими баками текучей среды, а также другие транспортные средства, например, танкеры. Центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды может учитывать подобные накопители текучей среды или параметры подобных накопителей текучей среды, например объемы текучей среды, а также длительность транспортировки, при расчете заказов.
В качестве параметров накопителей текучей среды и сети текучей среды применяется множество состояний и данных. Например, параметрами накопителей текучей среды и сети текучей среды могут быть давления, уровни заполнения, рабочие состояния, качества объемов текучей среды, расходы через трубопроводы и объемы притока и оттока в/из накопителей текучей среды. В частности, параметрами могут быть ограничения подключенных к сети текучей среды накопителей текучей среды и трубопроводов в отношении их максимального давления или их максимально вмещающего объема хранения.
Предпочтительным образом система управления накопителями текучей среды выполнена таким образом, что центральный вычислительный блок, в зависимости от результатов сравнения фактических состояний накопителей текучей среды с рассчитываемыми на основе введенных заказов будущих заданных состояний накопителей текучей среды, предписывает управляющему устройству управлять передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды. Центральный вычислительный блок, на основе сравнения фактического состояния всех накопителей текучей среды с переданными в заказе будущими заданными состояниями накопителя текучей среды, может целенаправленно поручить управляющему устройству передачу объемов текучей среды. Так, например, центральный вычислительный блок может выдать предписание управляющему устройству таким образом, чтобы последнее управляло различными накопителями текучей среды для передачи объемов текучей среды в накопитель текучей среды заказчика.
Заказы, которые могут вводиться через пользовательский интерфейс коммуникационного портала системы управления накопителями текучей среды, могут быть выполнены различным образом. Предпочтительным образом, заказы являются заявками на поставку, заказами на продажу и/или бронированиями объемов текучей среды. Заявки на поставку подаются, как правило, конечными клиентами через коммуникационный портал, которые нуждаются в определенных объемах текучей среды, в особенности, объемах газа. Но также является возможным, что торговые посредники отсылают заявки на поставку объемов текучей среды к оптовым торговцам или поставщикам газа. Заказы на продажу являются, например, заказами, которые оптовый торговец или поставщик газа доставляет региональным операторам газоснабжения или конечным клиентам. Кроме того, заказы могут также быть бронированиями объемов текучей среды, в которых к определенному моменту времени в будущем заказываются определенные объемы текучей среды.
Согласно другому предпочтительному дальнейшему развитию изобретения в системе управления накопителями текучей среды может быть предусмотрено, что центральный вычислительный блок выполнен с возможностью параллельного приема одновременно поступающих или перекрывающихся заказов, а управляющее устройство - с возможностью одновременного или перекрывающегося выполнения заказов. То есть центральный вычислительный блок может параллельно обрабатывать несколько заказов, причем при обработке заказа учитываются другие заказы. Предпочтительным образом, поступивший первым заказ обрабатывается первым. Если, например, после обработки первого заказа объем текучей среды определенного накопителя опустошен, то при обработке второго заказа клиенту не может передаваться никакой объем текучей среды из этого накопителя. Только когда соответствующий накопитель будет снова заполнен, может осуществляться поставка из этого накопителя текучей среды клиенту второго заказа. Центральный вычислительный блок предпочтительно выдает клиенту сообщение обратной связи о том, в какой мере и когда соответствующий заказ сможет быть обработан. Заказы могут, в свою очередь, выполняться таким образом, что в заказах указывается на желательность поставки объема текучей среды из определенного накопителя текучей среды. Если не имеется никакого подобного конкретного заказа, в котором указывается, из какого накопителя текучей среды клиенту было бы желательно получать, например, газ, то центральный вычислительный блок во взаимодействии с блоком сравнения отыскивает соответствующие накопители текучей среды, из которых может передаваться газ. Поэтому предпочтительна система управления накопителями текучей среды, в которой центральный вычислительный блок выполнен таким образом, что он из множества подключенных к сети текучей среды накопителей текучей среды выбирает накопители текучей среды, подходящие для выполнения заказа. Для этого центральный вычислительный блок обращается за результатами из блока сравнения. За счет того, что центральный вычислительный блок всегда основывается на текущем состоянии объемов текучей среды и параметрах сети текучей среды, центральный вычислительный блок может гибко определять или рассчитывать, каким образом следует обрабатывать соответствующие заказы. Как правило, однако, заказы формулируются конкретно таким образом, что центральный вычислительный блок из множества накопителей текучей среды для заказа имеет в распоряжении лишь определенные накопители текучей среды. Ограничениями при этом являются, например, цена объемов текучей среды или желание клиента работать с определенным поставщиком.
Кроме того, в системе управления накопителями текучей среды является предпочтительным, если коммуникационная сеть включает в себя шинные системы, в частности шинные системы стандарта Profibus или Modbus, посредством которых накопители текучей среды и центральный вычислительный блок могут осуществлять связь друг с другом. Но также возможны и другие системы передачи. В частности, могут использоваться Ethernet-соединения или сети мобильной радиосвязи для передачи данных между накопителями текучей среды и центральным вычислительным блоком. В частности, шинные системы обеспечивают возможность передачи в реальном времени заказов и параметров соответствующих накопителей текучей среды или всех параметров в сети текучей среды.
Согласно другому предпочтительному дальнейшему развитию изобретения в системе управления накопителями текучей среды может быть предусмотрено, что предусматриваются две или более системы управления накопителями текучей среды, которые контролируются или управляются вышестоящим координационным центром, имеющим по меньшей мере один координационный вычислительный блок, который соединен с центральными вычислительными блоками двух или более систем управления накопителями текучей среды. Подобный вышестоящий координационный центр обеспечивает возможность координации объемов текучей среды двух или более систем управления накопителями текучей среды. Так, например, первая система управления накопителями текучей среды, выполненная, как описано выше, может эксплуатироваться в первом географическом регионе, а вторая система управления накопителями текучей среды - во втором географическом регионе. В зависимости от потребности и необходимости вышестоящий координационный центр может координировать обмен объемами текучей среды между обеими системами управления накопителями текучей среды.
Кроме того, предпочтительным является, если центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды или центральный вычислительный блок вышестоящего координационного центра и соответствующие коммуникационные порталы эксплуатируются независимым предприятием. При этом «независимое» означает, что эксплуатирующее предприятие само не эксплуатирует накопители текучей среды и не является посредником в обеспечении объемов текучей среды.
Согласно второму аспекту изобретения указанная задача решается способом для контроля объемов текучей среды и для управления передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды, причем множество накопителей текучей среды, в которых могут храниться объемы текучей среды, соединены друг с другом в сети текучей среды для передачи объемов текучей среды. При этом способ характеризуется следующими этапами способа:
а) через коммуникационную сеть, которая соединяет друг с другом накопители текучей среды и центральный вычислительный блок, передаются данные, в частности данные, относящиеся к объемам текучей среды и параметрам накопителей текучей среды и сети текучей среды, между накопителями текучей среды и центральным вычислительным блоком,
b) посредством пользовательского интерфейса коммуникационного портала, который соединен с центральным вычислительным блоком коммуникационной сети, контролируются объемы текучей среды и параметры накопителей текучей среды и сети текучей среды и вводятся заказы для передачи объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды,
с) блок сравнения сравнивает объемы текучей среды и параметры накопителей текучей среды и сети текучей среды друг с другом и выдает результаты сравнения на центральный вычислительный блок,
d) центральный вычислительный блок координирует, в зависимости от результата сравнения блока сравнения, заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды и перенаправляет заказы для исполнения на управляющее устройство,
е) управляющее устройство выполняет принятые от центрального вычислительного блока заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды.
Подобный способ обеспечивает возможность простого и более быстродействующего контроля объемов текучей среды внутри сети текучей среды, а также простое и быстрое управление передачей объемов текучей среды внутри сети текучей среды. Пользователи способа могут без временной задержки вызывать в коммуникационном портале данные относительно объемов текучей среды и параметров всех накопителей текучей среды и соответственно устанавливать свои заказы. Так как предпочтительным образом все участники этого способа или системы управления накопителями текучей среды связаны с их информацией, представляемой через коммуникационный портал, каждый пользователь способа может точно рассчитать, когда, в каком количестве и по какой цене объемы текучей среды могут поставляться. После подачи заказа как заказчик, так и получатель заказа связаны с параметрами, имеющими место в момент времени подачи заказа, так что каждый пользователь способа имеет уверенность, что заказы будут соответствующим образом выполнены. То есть если, например, цена текучей среды, в частности газа, через четыре часа после подачи заказа повысится, заказчик получает текучую среду по цене к моменту времени заказа.
Предпочтительным образом, в способе, посредством коммуникационной сети, которая связывает друг с другом накопители текучей среды и центральный вычислительный блок, все данные накопителей текучей среды или сети текучей среды вводятся в центральный вычислительный блок. Это обеспечивает возможность того, что центральный вычислительный блок всегда информирован о текущем состоянии и текущих имеющихся параметрах всех накопителей текучей среды. Так, например, центральный вычислительный блок знает состояние каждого накопителя текучей среды. Так, накопитель текучей среды может, например, в данный момент наполняться новым объемом текучей среды или объемы текучей среды могут в данный момент отбираться. Кроме того, возможно, что накопитель текучей среды находится в состоянии покоя, то есть неизменно содержит определенный объем текучей среды. Состояние каждого накопителя текучей среды и относящиеся к каждому накопителю текучей среды параметры и условия могут просматриваться пользователем через пользовательский интерфейс коммуникационного портала и, тем самым, контролироваться. Способ позволяет особенно простым образом выполнять так называемую торговлю текучей средой, в частности торговлю газом, причем каждый пользователь информирован об актуально существующих условиях внутри сети текучей среды. Параметры или условия сети текучей среды или накопителей текучей среды являются различными. В качестве параметров могут быть использованы, в частности, рабочее состояние, то есть рабочие состояния накопителей текучей среды и трубопроводов, которые соединяют друг с другом накопители текучей среды, возможные расходы, цены текучей среды, времена поставок текучей среды, максимальные давления и т.д.
Каждый пользователь может через предоставленный ему пользовательский интерфейс обращаться к коммуникационному порталу, то есть выдавать заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями текучей среды. Блок сравнения сравнивает имеющиеся объемы текучей среды и соответствующие параметры накопителей текучей среды друг с другом и выдает результаты сравнения на центральный вычислительный блок, который затем на основе результатов сравнения блока сравнения обрабатывает или координирует заказы. Перед выполнением заказа может быть предусмотрено, что центральный вычислительный блок выдает заказчику обратную связь, как он планирует обрабатывать заказ. Если заказчик согласен, то центральный вычислительный блок перенаправляет заказы для выполнения на управляющее устройство, которое затем вводит соответствующие шаги, которые требуются для передачи желательного объема текучей среды. Предпочтительным образом центральный вычислительный блок исполняет заказы только после согласия заказчика. Но, в зависимости от формирования заказа, может также предусматриваться, что центральный вычислительный блок перенаправляет заказы на управляющее устройство, не информируя повторно заказчика.
Предпочтительным является, если для выполнения способа применяется система управления накопителями текучей среды согласно первому аспекту изобретения.
Согласно предпочтительному дальнейшему развитию изобретения в способе может быть предусмотрено, что после ввода заказа через пользовательский интерфейс и/или после выполнения передачи по меньшей мере одного объема текучей среды от одного накопителя текучей среды к другому накопителю текучей среды, пользователь, который ввел заказ, через пользовательский интерфейс получает оповещение. Тем самым заказчик или пользователь в любой момент времени информирован о статусе заказа и имеет уверенность в том, что заказ выполняется в соответствии с его заказом.
Кроме того, предпочтителен вариант, в котором центральный вычислительный блок, в зависимости от объемов текучей среды и параметров накопителей текучей среды и имеющихся заказов, рассчитывает моменты времени, в которые выполнимым является новый заказ, при этом исключаются избыточные и/или недостаточные бронирования объемов текучей среды в накопителях текучей среды. Это, в особенности, достигается тем, что центральный вычислительный блок посредством коммуникационной сети или посредством блока сравнения в любой момент знает текущее состояние всех накопителей текучей среды, а также всех трубопроводов. В частности, за счет сравнения объемов текучей среды и параметров накопителей текучей среды гарантируется, что центральный вычислительный блок не выполняет избыточного или недостаточного резервирования объемов текучей среды в накопителях текучей среды. Перед перенаправлением заказа на управляющее устройство центральный вычислительный блок проверяет, в какой мере возможно выполнение каждого заказа. Так как передача данных между накопителями текучей среды и центральным вычислительным блоком оптимальным образом осуществляется в реальном времени, центральный вычислительный блок всегда находится на актуальном уровне существующих условий в сети текучей среды и может на основе этой информации посредством блока сравнения выполнять сравнения, которые необходимы для расчета, чтобы имеющиеся заказы соответствующим образом обрабатывать. Пользователь немедленно получает обратную связь в отношении того, в какой мере заказы могут быть выполнены. Если заказ не может быть выполнен так, как было бы желательно для заказчика, то центральный вычислительный блок может предложить заказчику альтернативное решение, или центральный вычислительный блок выдает заказчику обратную связь о том, что заказ не может быть выполнен таким образом.
Согласно особенно предпочтительному дальнейшему развитию изобретения в способе может быть предусмотрено, что поставщик объемов текучей среды, например, предприятие снабжения текучей средой, и получатель объемов текучей среды, например, конечный потребитель или региональный поставщик текучей среды, через различные пользовательские интерфейсы одновременно и независимо друг от друга могут получать доступ к коммуникационному порталу коммуникационной сети, чтобы контролировать текущие объемы текучей среды и параметры накопителей текучей среды и сети текучей среды и выдавать заказы.
Изобретение и его дальнейшие развития, а также их преимущества далее поясняются со ссылками на чертежи, на которых схематично представлено следующее:
Фиг.1 - система управления накопителями текучей среды с тремя накопителями текучей среды;
Фиг.2 - вышестоящий координационный центр и две системы управления накопителями текучей среды с соответственно ассоциированными накопителями текучей среды;
Фиг.3 - другой вышестоящий координационный центр и две системы управления накопителями текучей среды с соответственно ассоциированными накопителями текучей среды;
Фиг.4 - диаграмма выполнения заказа для заполнения (заливки) объема текучей среды;
Фиг.5 - диаграмма выполнения заказа для отбора объема текучей среды.
На фиг.1 схематично показана система 1а управления накопителями текучей среды с тремя накопителями 2а-2с текучей среды, которые, в частности, выполнены как накопители газа. Накопители 2а-2с текучей среды связаны друг с другом посредством трубопроводов в сети 8 текучей среды, так что через трубопроводы могут передаваться объемы текучей среды между накопителями 2а-2с текучей среды. Каждый накопитель 2а-2с текучей среды в коммуникационной сети 9 соединен с системой 1а управления накопителями текучей среды, в особенности с центральным вычислительным блоком 3а системы 1а управления накопителями текучей среды. Через эту коммуникационную сеть 9 передаются все данные, то есть параметры каждого накопителя 2а-2с текучей среды, в частности данные об объеме текучей среды, давлениях, ценах объемов текучей среды и т.д. В системе 1а управления накопителями текучей среды осуществляется сбор всей информации.
Фиг.2 показывает подобную систему управления накопителями текучей среды, что и на фиг.1. Однако здесь две системы 1а, 1b управления накопителями текучей среды связаны через вышестоящий координационный центр 10. При этом системы 1а, 1b управления накопителями текучей среды могут служить, например, в качестве региональных систем управления накопителями текучей среды. Вышестоящий координационный центр 10, который имеет координационный вычислительный блок 11, соединен через коммуникационную сеть 9 с региональными системами 1а, 1b управления накопителями текучей среды. Это значит, что координационный вычислительный блок 11 вышестоящего координационного центра 10 соединен с центральными вычислительными блоками 3а, 3b двух систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды, чтобы выполнять контроль всех данных и центральное управление. Накопители 2а-2с текучей среды первой системы 1а управления накопителями текучей среды соединены через коммуникационную сеть 9 с первой системой 1а управления накопителями текучей среды. То же самое справедливо для накопителей 2d, 2e текучей среды второй системы 1b управления накопителями текучей среды. Они также через коммуникационную систему 9 соединены с системой 1b управления накопителями текучей среды. Все накопители 2а-2е текучей среды через трубопроводы соединены друг с другом в сети 8 текучей среды, так что между всеми накопителями 2а-2е текучей среды может осуществляться обмен объемами текучей среды.
Фиг.3 показывает другой вариант выполнения системы управления накопителями текучей среды или двух систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды. Обе системы 1а, 1b управления накопителями текучей среды также соединены с вышестоящим координационным центром 10, который имеет координационный вычислительный блок 11. При этом через коммуникационную сеть 9 передаются данные между координационным вычислительным блоком 11 вышестоящего координационного центра 10 и центральными вычислительными блоками 3а, 3b систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды. Центральные вычислительные блоки 3а, 3b каждой системы 1а, 1b управления накопителями текучей среды соответственно выполнены таким образом, чтобы координировать, в зависимости от результатов сравнений блоков 6а, 6b сравнения, заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями 2а-2e текучей среды и перенаправлять для выполнения на соответствующее управляющее устройство 7а, 7b. Системы 1а, 1b управления накопителями текучей среды имеют коммуникационный портал 4 в коммуникационной сети 9, причем коммуникационный портал 4 соединен с центральными вычислительными блоками 3а, 3b обеих систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды. Посредством пользовательских интерфейсов 5а, 5b обеспечивается возможность доступа к коммуникационному порталу 4. Пользовательские интерфейсы выполнены, в особенности, как компьютеры или вычислительные блоки. Но также возможно, что пользовательские интерфейсы 5а, 5b выполнены как мобильные телефоны или PDA. Коммуникационный портал 4 выполнен таким образом, чтобы в рамках доступа через пользовательские интерфейсы 5а, 5b передавать заказы на соответствующие центральные вычислительные блоки 3а, 3b систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды. Это значит, что пользователь может через пользовательские интерфейсы 5а, 5b иметь доступ к коммуникационному порталу 4 и, тем самым, к вычислительным блокам 3а, 3b обеих систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды. Тем самым он может контролировать всю информацию и данные в сети 8 текучей среды и вводить заказы для передачи объемов текучей среды.
Каждая система 1а, 1b управления накопителями текучей среды имеет блок 6а, 6b сравнения для сравнения объемов текучей среды и для сравнения параметров накопителей 2а-2с или 2d-2e текучей среды и сети 8 текучей среды. В блоках 6а, 6b сравнения соответствующих систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды устанавливается, в какой мере заказы могут выполняться параллельно или последовательно друг за другом. Для этого блоки 6а, 6b сравнения обращаются к информации, собранной в центральных вычислительных блоках 3а, 3b, в частности к данным об объемах текучей среды или соответствующим параметрам отдельных накопителей 2а-2е текучей среды. Каждая система 1а, 1b управления накопителями текучей среды содержит, кроме того, управляющее устройство 7а, 7b, которое предназначено для выполнения заказов на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями 2а-2е текучей среды, причем заказы могут вводиться посредством пользовательских интерфейсов 5а, 5b коммуникационного портала 4. Это означает, что соответствующий центральный вычислительный блок 3а, 3b системы 1а, 1b управления накопителями текучей среды выполнен таким образом, чтобы в зависимости от результатов сравнений блоков 6а, 6b сравнения координировать заказы на передачу объемов текучей среды между по меньшей мере двумя накопителями 2а-2е текучей среды и перенаправлять для выполнения на управляющие устройства 7а, 7b. После ввода заказа центральный вычислительный блок 3а, 3b системы 1а, 1b управления накопителями текучей среды вычисляет, в зависимости от результатов сравнений в блоке 6а, 6b сравнения, может ли и в какой мере выполняться введенный заказ. Предпочтительным образом каждый центральный вычислительный блок 3а, 3b перед перенаправлением заказов на соответствующее управляющее устройство 7а, 7b, выдает пользователю или заказчику сообщение обратной связи, в какой мере и когда заказ может быть выполнен. Если заказчик дает свое согласие на предложение центрального вычислительного блока 3а, 3b, то соответствующий центральный вычислительный блок 3а, 3b перенаправляет заказ на соответствующее управляющее устройство 7а, 7b, которое затем задействует соответствующие накопители 2а-2е текучей среды, которые требуются для выполнения соответствующего заказа, чтобы выполнить заказы. Соответствующее управляющее устройство 7а, 7b преобразует сигналы соответствующим образом и обеспечивает то, что объемы текучей среды в определенных количествах и в определенные моменты времени передаются между по меньшей мере двумя накопителями 2а-2е текучей среды. При этом соответствующее управляющее устройство 7а, 7b может управлять соответствующей запорной арматурой, в частности вентилями в сети 8 текучей среды и в соответствующих накопителях 2а-2е текучей среды так, чтобы иметь возможность передавать объемы текучей среды к желательным моментам времени. Координационный вычислительный блок 11 вышестоящего координационного центра 10 проверяет, являются ли выполнимыми заказы, рассчитанные центральными вычислительными блоками 3а, 3b соответствующих систем 1а, 1b управления накопителями текучей среды, во всей сети 8 текучей среды, и выдает, при необходимости, сообщение обратной связи.
Коммуникационная сеть 9 может быть выполнена различным образом, чтобы передавать данные между всеми элементами сети текучей среды. В возможном варианте коммуникационная сеть 9 выполнена как сеть мобильной радиосвязи. Предпочтительным образом соответствующие элементы в системе 1а, 1b управления накопителями текучей среды системе 1а, 1b управления накопителями текучей среды связаны между собой посредством Интернет-соединений. Кроме того, является возможным применение Ethernet-соединений, шинных систем стандартов Modbus, Profibus или подобных шинных систем для передачи данных в коммуникационной сети 9.
На фиг.4 схематично показан поток данных для передачи объема текучей среды в системе 1а управления накопителями текучей среды. Прежде всего, посредством пользовательского интерфейса 5а вводится заказ на заливку объема текучей среды. Заказ а) на заливку определенного объема V в определенное время Т передается через коммуникационную сеть от пользовательского интерфейса 5а на систему 1а управления накопителями текучей среды и перенаправляется на центральный вычислительный блок 3а системы 1а управления накопителями текучей среды. Центральный вычислительный блок 3а получает состояния b) соответствующих накопителей 2а-2с текучей среды. Центральный вычислительный блок 3а или система 1а управления накопителями текучей среды выдает заказчику сообщение обратной связи с) относительно заливки, в котором указывается, какой объем V1 к какому моменту времени Т1 может быть передан. Заказчик выдает, в свою очередь, обратную связь на заливку d) определенного объема V1 в определенный момент времени Т1 в систему 1а управления накопителями текучей среды или в центральный вычислительный блок 3а. Центральный вычислительный блок 3а перенаправляет соответствующие заказы е1) на заливку соответствующего объема на накопители 2а-2с текучей среды, подключенные к сети текучей среды. То есть каждый отдельный накопитель 2а-2с текучей среды получает от центрального вычислительного блока 3а соответствующий заказ на заливку определенного объема текучей среды к определенному моменту времени. Так, накопитель 2а текучей среды получает от центрального вычислительного блока 3а заказ е2) на заливку объема V11 в момент времени Т11, накопитель 2b текучей среды - заказ е3) на заливку объема V12 в момент времени Т12, и накопитель 2с текучей среды - заказ е4) на заливку объема V13 в момент времени Т13. Заказчик может ввести через пользовательский интерфейс 5а заказ на остановку заливки соответствующих объемов текучей среды (см. ссылочную позицию f). Этот заказ получает центральный вычислительный блок 3а, что представлено ссылочной позицией g1). Центральный вычислительный блок перенаправляет заказ на остановку заливки на соответствующие накопители 2а-2с текучей среды (см. ссылочные позиции g2, g3, g4). Соответствующие накопители 2а-2с текучей среды посылают свое соответствующее состояние, в частности все параметры, относящиеся к накопителям 2а-2с текучей среды, на систему 1а управления накопителями текучей среды. Эта информация, в свою очередь, передается в центральный вычислительный блок 3а системы 1а управления накопителями текучей среды, который затем сохраняет новые состояния (см. ссылочную позицию i).
На фиг.5 схематично представлен подобный сценарий. Фиг.5 показывает требуемые команды для отбора объемов текучей среды.
Рассматривая в общем, система управления накопителями текучей среды представляет собой модульную и настраиваемую систему для передачи объемов текучей среды, в частности объемов газа в сеть текучей среды. Система управления накопителями текучей среды поддерживает прогнозы и выравнивания внутри сети текучей среды. Система управления накопителями текучей среды представляет собой решение, которое обеспечивает возможность гибкого реагирования на различия в цене внутри сети текучей среды. В частности, система управления накопителями текучей среды обеспечивает возможность, посредством доступа к коммуникационному порталу, очень простого дистанционного приведения в действие накопителей текучей среды. Каждый может просто через коммуникационный портал просматривать сеть текучей среды и имеющиеся там объемы текучей среды, и на основе этой информации выдавать заказы, чтобы, например, сбывать или получать объемы текучей среды. Система управления накопителями текучей среды гибко реагирует на соответствующую потребность в сети текучей среды. При этом через центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды все заказы координируются, рассчитываются и направляются для выполнения на соответствующие управляющие устройства. Так, система управления накопителями текучей среды может простым способом выдать пользователю, который имеет доступ через коммуникационный портал, сообщение обратной связи относительно того, когда и каким образом может быть выполнен заказ. В частности, пользователь системы управления накопителями текучей среды просто и очень быстро получает обратную связь о возможностях обмена объемов текучей среды во всей сети текучей среды. Так, пользователь, который, в частности, сам владеет одним или более накопителями текучей среды, может координировать заливку или отбор объемов текучей среды в/из своих собственных накопителей текучей среды. Все пользователи системы управления накопителями текучей среды связаны с данными, вводимыми в систему управления накопителями текучей среды, так что как заказчик, так и сторона, принимающая заказ, имеют соответствующие правовые гарантии. За счет того, что каждый пользователь коммуникационного портала получает информацию для каждого подключенного к сети текучей среды накопителя текучей среды, пользователь может очень просто планировать свои заказы.
Система управления накопителями текучей среды, в частности коммуникационный портал системы управления накопителями текучей среды, визуализирует, например, емкость накопителя для каждого накопителя текучей среды. Дополнительно могут визуализироваться данные о давлениях, в частности о максимальных давлениях и цены для каждого накопителя текучей среды. В частности, система управления накопителями текучей среды может индицировать времена покоя или времена неиспользования, которые требуются для так называемого «переключения в другой режим». Переключение в другой режим касается переключения между заливкой и отбором объема текучей среды из накопителя текучей среды. Через коммуникационный портал каждый пользователь системы управления накопителями текучей среды может получить прогноз о потребности в текучей среде в будущем. Система управления накопителями текучей среды, в особенности центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды, вычисляет потребность в объемах текучей среды из различных накопителей текучей среды и распределяет запросы, то есть заказы, на различные накопители текучей среды. Пользователь системы управления накопителями текучей среды получает посредством доступа к коммуникационному порталу в онлайновом режиме всю информацию относительно всех накопителей текучей среды внутри сети текучей среды.
Пользователь получает, в особенности, также информацию о компрессорах, осушителях, трубопроводах и запорной арматуре внутри сети текучей среды. В частности, пользователь может также получать информацию о поставщиках газа, а также об отдельных состояниях или стадиях накопителей текучей среды, подключенных к сети текучей среды. Центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды рассчитывает потребность в заливке и в отборе объемов текучей среды внутри всей сети текучей среды. В частности, центральный вычислительный блок системы управления накопителями текучей среды рассчитывает необходимое время для передачи соответствующих объемов текучей среды внутри сети текучей среды. При этом центральный вычислительный блок учитывает, в частности, время, которое требуется для переключения с отбора на заливку накопителя текучей среды. Кроме того, система управления накопителями текучей среды может моделировать будущие сценарии. Посредством коммуникационного портала могут индицироваться все операции, которые относятся к передаче объемов текучей среды, в частности газа, так что каждый пользователь видит актуальным образом, какие процессы происходят в сети текучей среды. Система управления накопителями текучей среды позволяет планировать и прогнозировать, основываясь полностью на текущих данных, так как центральный вычислительный блок посредством коммуникационного портала всегда информирован о текущем состоянии каждого накопителя текучей среды, подключенного к сети текучей среды.