张树文油气储运系统自动化第三章油库管理自动化1.ppt
2023/2/15,1,油库自动化-1,2,2023/2/15,油库自动化？,油库+自动化,测量控制管理,温度压力流量液位成分,泵锅炉阀门,设备安全经营,3,2023/2/15,油库自动化的主要内容有哪些？油库来油、外输及库存量计量油罐区自动化：油罐液位、温度；超限保护；流程自动切换；油罐密闭控制；装卸区自动化消防系统自动化油库管理信息系统自动化,4,2023/2/15,第1节 油库自动化概述,1、油库工艺流程2、系统设计概况3、油库自动化系统总体方案4、自动计量系统5、自动付油系统6、管线工艺自动化/阀门控制系统7、可燃气体报警系统8、视频监控系统9、作业优化调度系统,5,2023/2/15,1、油库工艺流程,油库的作用？是纽带是基地是终点,接收、储存和发放原油或石油产品,6,2023/2/15,1、油库工艺流程,油库的工艺流程？储存区装卸区 操作区辅助生产区行政管理区,油罐泵房管道 外输泵房铁路 火车公路 汽车水路 轮船,加热炉消防污水处理阴极保护变配电,指挥 外销调度,7,2023/2/15,2、自动化系统设计,2.1 系统设计思想信息管理体系结构符合整个石化行业的ERP建设的需要为逐步形成支持决策层、利润层和生产成本控制层三层管理体系的信息集成系统提供可能。为实现集团自动处理有关财务、原料及设备管理、生产计划、以及整个供应过程中的销售和分销活动提供了基础。,8,2023/2/15,2.2 系统设计原则,自动化技术、信息技术系统开放管控一体化 系统设计原则,9,2023/2/15,2.2 系统设计原则,开放性标准化原则可靠性安全性原则准确性可测试性原则实用性与先进性相结合原则,10,2023/2/15,2.3 系统设计目标和内容,利用现代控制技术，构建多点自动化测控系统采用先进、可靠、简单、实用的工控技术利用现场总线技术，构建油库自动化控制网络建立集油库库区自动化测控系统于一体的自动化监控平台建立完整的油库综合管理系统现场信息与管理信息结合形成管理控制系统。实现与相关公司信息系统的无缝连接,11,2023/2/15,3 油库自动化系统总体方案,3.1 系统总体方案设计原则3.2 系统总体结构设计方案3.3 油库自动化系统总体结构,12,2023/2/15,3.1 系统总体方案设计原则,整个系统由四个控制子系统构成。阀门自动控制及安全联锁系统储罐混合法自动计量系统微机自动发油系统安全监控系统（包括：可燃气检测系统、油库电视监控系统、高/低液位监测系统、电子巡更等）,13,2023/2/15,3.2 系统总体结构设计方案,系统自下向上由现场自动化层、集中控制层及管理层（包括油库管理层、公司管理/调度层）三个层面组成。系统结构如下,14,2023/2/15,15,2023/2/15,现场自动化层 现场自动化层实现油库生产作业设备现场单点测控，包括汽车发油控制、油罐自动计量、管线工艺自动化、库区安全监控（电视监控、油气报警、智能巡检、门禁监控）等系统的现场单点测控。,16,2023/2/15,集中控制层,实施各子系统的监控管理系统，采集各系统作业设备数据，监控管理各子系统的信息。实施自动化监控平台，在监测现场作业设备基础上，跟踪作业流程、实现作业信息共享，作业流程关联监控，通过油库网络环境，提供油库自动化统一监控平台，满足油库集中监控的需求。在网络环境下，获取的测控系统信息支持远程数据传输，提供远程监测功能。实施作业调度优化系统，以自动化监测系统获得的现场作业数据为依据，优化库区工艺控制流程。,17,2023/2/15,管理层,油库综合业务管理系统，以数据库、网络技术为基础，依托油库自动化子系统，面向油库日常作业，提供流程化、信息化管理手段，为油库领导及上级管理部门提供油库自动化监控信息，作业调度信息、业务管理信息的综合分析、查询功能，为油库内部管理提供更准确、有效的决策支持。通过接口与业务管理系统实现数据共享，为上级管理部门迅速掌握油库实时信息，加强检查、指导提供技术支持手段。,18,2023/2/15,与其它系统关系,业务管理系统的发油指令油库自动化系统的发油数据业务管理系统的进货数据油库自动化系统的计量库存设备故障与报警信息数据查询与报表基础数据,19,2023/2/15,3.3 油库自动化系统总体结构,3.3.1系统逻辑结构3.3.2系统物理结构3.3.3系统的网络结构3.3.4现场测控网络结构3.3.5油库SCADA系统的技术指标3.3.6 油库系统防火墙,20,2023/2/15,3.3.1系统逻辑结构,系统逻辑结构分为两个层次。第一个层次以油库的自动计量、自动付油、安防监控等自动化系统为基础，实现油库层次的自动化操作和安全管理。第二个层次以实时数据库、业务数据库为基础，通过设备管理、优化调度、二次物流等功能模块，实现业务层面的生产和管理自动化调度管理系统。,21,2023/2/15,3.3.2系统物理结构,油库管控系统选择SCADA系统模式，采用分级分布式计算机控制系统，对工程的工艺过程进行集中管理、分散控制。油库SCADA主站计算机系统采用开放式体系结构，有利于将来系统的升级。中心控制室计算机系统、各子系统通过网络与主站计算机通讯。生产网、业务办公网和上级公司数据通信网构成了一个先进的管理控制和数据采集系统(SCADA)，实现了对整个油库信息的集中管理及分散控制。,22,2023/2/15,3.3.3系统的网络结构,采用总线型接入，在内网中有数据库服务器，WEB服务器，数据采集服务器和IP21服务器。油库采用总线型接入，使用硬件防火墙进行内外网隔离。内网分成两个网段即网段A（办公网络）和网段B（控制网络）。网段B采用数据冗余技术。网段A有若干台办公PC机组成，网段B有数据采集机，数据库服务器，计量管理机，付油开票机、付油管理机，可燃气体报警机，电视监控设备等组成。库内网段A（办公网）和上级公司网络不能直接访问库内网段B（控制网）内的计算机，访问网段B（控制网）内控制机数据必须通过网段B（控制网）的数据采集机，网段B（控制网）内所有计算机与网段B（控制网）以外任何数据交互也必须通过数据采集机。上级公司通过VPN隧道与油库进行通信和数据传输。各子系统中工作站通过路由器或光纤交换机与一台服务器连接构成库区局域网。该网络的网络软件工作平台采用WINNT。在网络服务器上安装WINNT服务器版。每工作站上安装 WIN2000作为工作站的工作平台。外网与内网通过安装在服务器内的防火墙进行数据交换，以保证内网数据库的安全。该网络在100米范围内用双绞线做网线，100m以上采用光纤通讯建立100M网络。整个油库管理系统软件安装在服务器上。各个工作站安装相应的计量与控制软件。,23,2023/2/15,3.3.3系统的网络结构,24,2023/2/15,3.3.4 现场测控网络结构,测控网络结构现场自动化系统可以简单概括为“大系统，多功能”系统间的相互联系纷繁复杂，为保证油库各系统稳定、可靠运行，拟在油库测控现场采用现场总线网组建自动化测控网络：系统采用西门子S7-400PLC做双机冗余主站，以Profibus-DB为总线协议。在各分站中，依据不同系统采用不同现场总线设备，管线工艺设备电动阀门，传感器，管道泵的控制采用AS-i总线设备为分站，汽车定量装车、油罐自动计量、安全监控（视频监控系统采用视频总线）等系统采用ProfibusDB总线设备为分站，各分站通过ProfibusDB环网与总站实现数据通讯，管理终端则通过工业以太网Ethernet与总线系统的主站实现数据交换,25,2023/2/15,26,2023/2/15,系统优点及特点,油库采用现场总线技术系统的优点 1）测控网络系统功能连锁 2）节省硬件数量与投资 3）节省安装费用 4）节省维护开销 5）用户具有高度的系统集成主动权 6）系统准确性和可靠性高,27,2023/2/15,3.3.5 油库系统防火墙,防火墙就是一个位于计算机和它所连接的网络之间的软件。该计算机流入流出的所有网络通信均要经过此防火墙。防火墙是网络之间执行控制策略的系统，它包括硬件和软件。它是不同网络或网络安全域之间信息的唯一出入口，能根据服务器的安全政策控制（允许、拒绝、监测）出入网络的信息流，且本身具有较强的抗攻击能力。它是提供信息安全服务，实现网络和信息安全的基础设施。在逻辑上，防火墙是一个分离器，一个限制器，也是一个分析器，有效地监控了内部网和Internet之间的任何活动，保证了内部网络的安全。,28,2023/2/15,防火墙的架构,一套完整的防火墙系统通常是由屏蔽路由器和代理服务器组成。屏蔽路由器是一个多端口的IP路由器，它通过对每一个到来的IP包依据组规则进行检查来判断是否对之进行转发。屏蔽路由器从包头取得信息，例如协议号、收发报文的IP地址和端口号、连接标志以至另外一些IP选项，对IP包进行过滤。代理服务器是防火墙中的一个服务器进程，它能够代替网络用户完成特定的TCP/TP功能。,29,2023/2/15,4 自动计量系统,4.1系统目标和作用4.2 系统组成结构4.3 系统主要功能4.4 实现效果及特点4.5 系统主设备技术参数及特点,30,2023/2/15,4.1系统目标和作用,(1)实现储罐监控与计量的自动化，提高效率；(2)实现储罐监控与计量的实时性(3)提高计量精度(4)保证库区运行安全(5)堵塞管理漏洞,31,2023/2/15,4.2 系统组成结构,32,2023/2/15,4.3 系统主要功能,(1)实时测量储罐状态。(2)储罐状态实时报警。(3)实时监测与计量存货数量。(4)油品计量管理与控制。(5)生成、预览及打印报表；,33,2023/2/15,4.3 系统主要功能,(6)保存和查询历史状态和事件(7)保存和查询报警时间(8)保存和查询输转油事件(9)参数下载与设置(10)下载查询储罐容积表,34,2023/2/15,4.4 实现效果及特点,实现效果：动态反映罐内油品液位、油高、水高、温度提供油罐群测、单测功能实现液位非正常状态报警（漏油、超限）计算总质量、总体积、密度、标准密度及标准体积实时显示监测数据根据用户需求打印报表,35,2023/2/15,系统特点：(1)采用现场总线型全数字化系统。(2)系统采用分布式测控方式。(3)系统所有的传感器、现场处理器均采用防雷击保护措施，(4)系统可每天24小时，365天开机运行。(5)仪表测量精度高，液位测量精度。(6)液位开关上下限位硬性报警，安全可靠。,36,2023/2/15,4.5 系统主设备技术参数及特点,伺服式液位仪量程：027米（标准型）测量精度：1mm 油水界面测量精度：2mm 密度测量精度：5Kg/m3 温度测量精度：0.1 测量分辨率：0.1mm 重复性：0.1mm 波动积分时间：在0.510S间3点可编程 操作压力：0.6MPa 环境温度：-40+70,37,2023/2/15,5 自动付油系统,提油卡和油库门禁系统相结合，实现凭卡入库，加强油库安全管理。门禁监控系统使用汽车定量装车系统的IC卡（配送卡、提油卡(临时卡)、客户卡)），实现油库管理“一卡通”与公司信息系统网络连接，实现数据共享,38,2023/2/15,5 自动付油系统,5.1 系统组成结构自控发油系统有集散式和集中式两种。集散式自控发油系统由一台上位管理微机（上位机）和若干台隔爆型下位付油控制仪（下位机）和流量计、电液阀、静电溢油保护器、温度变送器等一次仪表组成。系统中上、下位机之间通过屏蔽通讯线缆连接，通过RS-485协议传送所有的付油信息，同时上位机可实时监控所有下位机的付油过程。,39,2023/2/15,集散式自控发油系统,集散式自控发油系统由一台上位管理微机（上位机）和若干台隔爆型下位付油控制仪（下位机）和流量计、电液阀、静电溢油保护器、温度变送器等一次仪表组成。,40,2023/2/15,集中式自控发油系统由上位机、PLC、现场操作编码器、流量计、电液阀、静电溢油保护器、温度变送器等一次仪表组成。,41,2023/2/15,集散控制系统 DCS概述,DCS的体系结构 DCS的体系结构通常为三级。第一级为分散过程控制级；第二级为集中操作监控级；第三级为综合信息管理级。分散过程控制级 集中操作监控级 综合信息管理级 通信网络系统,42,2023/2/15,典型的DCS 第一阶段（1975年1980年）的代表产品有美国Honeywell公司的TDC2000；第二阶段（1980年1985年）是DCS的成长与完善时期，这一阶段的代表产品有Honeywell公司的TDC3000，YOKOGAWA的CENTUM A，B，C等；第三阶段（1985年以后）是DCS的扩展期，这一代的典型产品有：Honeywell公司的TDC 3000/PM；YOKAGAWA公司的CentumXL；Bailey Control公司的INFI90等；,43,2023/2/15,DCS的分散过程控制级,现场控制站 现场控制站的构成 机箱（柜）电源PC总线工业控制机 通信控制单元 手动、自动显示操作单元现场控制站的功能现场控制站的功能主要有6种，即数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能。,44,2023/2/15,智能调节器 以微处理器技术为基础的智能调节器（如单回路、多回路智能调节器）由于具有数据通信功能，因此在DCS的分散过程控制级也得到了广泛的应用。智能调节器是一种数字化的过程控制仪表，其外表类似于一般的盘装仪表。智能调节器不仅可接受420mA，DC电流信号输入的设定值，还具有异步通信接口RS422485、RS232等，可与上位机连成主从式通信网络，接受上位机下传的控制参数，并上报各种过程参数。,45,2023/2/15,5.2 系统功能,(1)定量装车程序控制(2)现场监视(3)安全保障(4)操作管理,46,2023/2/15,5.3 系统特点,计量准确 系统整体误差0.2%。定量智能控制工作方式可选，提供单机和联网两种工作方式系统温度补偿断电数据自动保护系统安全 带有防静电溢油装置事件查询功能,47,2023/2/15,5.4 系统效果及特点,计量准确：汽车定量装车控制仪能准确反映流量表的流量，与流量表的流量误差只存在对流量表的读数误差，系统整体误差0.2%。定量智能控制：汽车定量装车控制仪不受油罐中油高和管线长度工艺的影响，每次付油自动记忆付油的惯性流量，使发油的重复误差在规定范围以内。对电液阀采用多段智能控制，并计算流量，自动调整过冲量，有效地解决了水击和小流量发油精度问题，对鹤管流量实现检测控制，在无油发出的情况下及时停止发油系统工作，同时下位机显示提示信息，有效的防止管道泵空转。工作方式可选，数据安全可靠：汽车定量装车控制仪提供单机和联网两种工作方式，付油下位机与上位机网络断开时，下位机可单独作业。在单机方式下付油有系统密码保护，在联网方式下有网络密码保护。系统温度补偿：系统提供公升付油和公斤付油两种单位的付油方式，前者提供温度补偿体积膨胀系数，后者提供温度补偿密度。断电数据自动保护：具有掉电保护功能，来电后可继续原工作。系统安全：系统带有防静电溢油装置，确保系统安全。门禁系统提供事件查询功能：可以按卡号或自己定义的其他条件来查询某一段,48,2023/2/15,5.5 系统主要设备技术参数及特点,汽车定量装车控制仪：【计量介质】汽油、煤油、柴油及轻质油料。【计量准确度】与一次仪表配合，计量精度与一次仪表一致，计量最大允许误差不超过0.3%,测量重复性不超过0.15%【工作电压】220VAC10%，50Hz5%【工作温度】-20+60【电液阀控制】电磁阀或电液阀的控制电源220VAC 3A或24VDC 1.5A【管道泵控制】泵控制触点，触点负载220VAC 3A或24VDC 1.5A【通信接口标准】EIA RS-485【无故障工作时间】平均无故障工作时间大于10000小时,49,2023/2/15,防静电溢油装置：,设备组成:声光报警器SC-03型静电接地夹UZK-02型液位开关耐油接地缆工作状态板,技术参数：防爆等级：iaIIBT4电源电压：220VAC供电系统：现场供电工作电流：15mA工作温度：-4060响应时间：2秒现场报警：声光信号输出信号：开关量,50,2023/2/15,6、成品油清净剂自动添加系统,6.1 系统目标和作用在成品油中添加清净剂使燃油充分燃烧，可减少环境污染，提高发动机的功率及使用寿命。国家环保局颁布的车用汽油有害物质控制标准和国家技术监督局颁布的BG179302019车用无铅汽油标准都要求车用汽油中应加入能有效清除积碳的清净剂。国家环保总局要求2019年1月1日起全面添加油品清净剂。我国炼厂生产的油品是没有添加清净剂的。清净剂添加这个工序是在油库成品油出库前完成的。,51,2023/2/15,存在问题,目前油库大多采用手工添加清净剂，存在以下问题安全隐患。清净剂和成品油是2种不同类型的有机化学物质，具有不同的电导率，根据有关规定，2种不同电导率的化学物质混合时，要严格控制液体流动的速度，否则容易产生静电，严重的会引起火灾和爆炸。目前手工加清净剂无法控制加药的速度。计量要求。手工加清净剂，完全依靠量筒和人工肉眼判断，加药精度依赖于操作人员的责任心，没有严格的技术保障措施。劳动效率低。目前付油系统可以作到发油台无人职守的自助定量发油，但是清净剂还需要人工计量和添加，大大降低了劳动生产效率。,52,2023/2/15,优点,使用清净剂自动添加系统有以下优点：稳定控制流速。自动定量加药系统可以很稳定的将清净剂加入成品油的混合速度控制在一个安全范围之内，避免了由于2种不同电导率的化学物质混合时速度太快造成的静电聚集的危险。计量准确。采用进口控制器和计量设备，完全符合清净剂添加的计量要求。提高劳动效率。自动加药，添加过程不需要人管理。安装简单。安装过程基本不需动火，不需改造管线，简单安装就可使用。适合散装和大桶包装清净剂产品。,53,2023/2/15,6.2 系统组成结构,FDJY型成品油清净剂自动添加系统将从自动付油系统上位机中采集到的油品应发量根据规定比例计算出加药量后，传送到控制器系统中，由控制器系统来控制泵计量系统的工作，实现定量添加清净剂。同时，FDJY型成品油清净剂自动添加系统将实时的显示当前加药情况，并可提供数据查询、报表生成及打印等功能。系统网络结构如图所示。,54,2023/2/15,上位监控层由工控机、打印机等组成.工控机安装清净剂自动添加系统控制软件,55,2023/2/15,6.3 系统功能,监控工控机获取发油系统的油品应发量、发油状态、油温、油品密度等参数，计算出清净剂添加量、计量加剂参数等，发出启动信号。监控工控机提供通用数据接口，为管理层数据应用提供数据源，动态刷新数据。,监控工控机功能：动态展示加剂状态，实时显示清净剂料桶液位系统加剂计量精度标定数据存储，报表统计、报表打印等功能,56,2023/2/15,上位机画面操作功能,该画面为系统正常运行时，长期监视的画面。系统自动获取付油系统状态信息。动态展示发油状态、液位值、加剂进度等。提供自动加剂和人工加剂切换按钮。,57,2023/2/15,手动控制 当加剂系统与发油系统出现通讯故障，或其它故障造成加剂系统无法获取发油数据时，可以切换到此页面，实现半自动加剂。,58,2023/2/15,历史数据回放,根据货位和加药开始时间查看自动加药的历史数据。系统自动删除一年前的加药数据，可以打印查询到的加药历史记录。,59,2023/2/15,6.4 系统效果及特点,自动添加清净剂容许微小颗粒存在技术先进成熟安全可靠便于管理维护可扩展性,60,2023/2/15,6.5 系统主要设备技术参数及特点,加药速度 5263L/h计量精度 1%防爆型式 隔爆型防爆标志 ExdBT4防护等级 IP55工作电压 AC380V使用环境 温度：-10+50,61,2023/2/15,7 管线工艺自动化/阀门控制系统,7.1 系统目标和作用7.2 系统组成结构7.3 系统功能和特点7.4 系统主要设备技术参数及特点,62,2023/2/15,7.1 系统目标和作用,实现管线工艺自动化完成油品管道输转完成管道、油罐现场数据采集和控制监测电机的运行状态监测阀门的阀位状态完成火车装卸车控制系统的操作完成汽车装卸系统的操作,63,2023/2/15,7.2 系统组成结构,管线工艺自动化由SCADA系统实现。设定罐区的油罐既为油品输转的末站接受上游管线或铁路槽车的来油，又为油品输转的首站向下游输油管线或公路付油管线输转油品。SCADA系统既要控制首站工艺流程输油、倒罐，又要控制末站工艺流程进罐，输油。火车装卸车控制系统通过检测系统起停信号，驱动系统电机完成铁路槽车油品装卸工作。,64,2023/2/15,管线工艺自动化系统原理结构如下,两台热备冗余S7-400系统,65,2023/2/15,两台热备冗余S7-400系统负责整个系统的控制调度工作包括对电动阀门、输油管道泵的控制，并实时检测管线压力及油罐液位高限信号，保障系统输油安全。管线工艺自动化终端运行SCADA系统组态软件，监控管线工艺流程、过程参数、趋势图、状态，监视主要设备运行状况和输油过程，实现生产过程的全部操作指令、运算，完成报警和各种管理报表的打印以及外部的数据交换。工程师工作站可对S7-400系统进行在线编程，优化系统控制流程。为保证库区工艺系统能在自动化系统异常状况下能稳定运行，不影响库区作业，库区设定系统紧急停车系统与工艺设备手动操作系统。在库区发生重大异常状况（如火灾，爆炸），启动紧急停车系统，切断管输油路，手动操作系统与自动控制系统并联控制库区工艺设备，自动控制系统异常时，采用手动方式就地操作工艺设备，保证库区正常作业。,66,2023/2/15,7.3 系统功能和特点,实时采集监视过程的主要参数：温度、压力、液位、流量、电压、电流、泵、阀等设备状态同时进行记录和打印报表.操作站远程操作控制，进罐、输油、倒罐实现自动顺序控制，重要设置如主油泵、油罐阀门、液位等进行报警和联锁保护，确保装置设备安全和平稳输油。通用高性能的PLC和冗余分散控制设计：通用性好，可靠性高，易于系统扩展和维护。动力控制系统采用变频控制技术，结合优化调度系统最大程度节约电力资源。,67,2023/2/15,7.3 系统功能和特点,测控网和以太网并行：PLC与操作站直接通讯，网络结构简化、可靠，PLC和操作站具有最大限度的独立性和灵活性。汉化人机界面和全鼠标操作：流程状态、趋势、棒状图和报警等，清晰明了，操作控制窗口灵活、直观，操作简单、快捷和方便。系统的扩展简单易行：系统既可以纵向在上级公司实施SCADA系统后，作为上级SCADA系统的分站继续服务，也可以将系统横向扩展，与其他SCDA系统组成为测控范围更广泛的SCADA系统。,68,2023/2/15,库区工艺流程,69,2023/2/15,7.4 系统主要设备技术参数及特点,型号：S7 416主存储器集成 2.8 MB指令 930 K 用于程序 0.8 MB用于数据 0.8 MB 装载存储器 集成 256 KB RAM(可扩展到64MB),70,2023/2/15,位存储器/定时器/计数器位存储器 16KBS7定时器/S7计数器 512IEC定时器/IEC计数器 SFB/SFBMPI/DP接口站的数量 64传输速率 12 Mbit/s(最大)地址范围所有I/O 地址区 16 KBI/O 过程映象 16 KB所有数据通道 131072所有模拟通道 8192,程序执行自由周期 1定时中断 8延时中断 4时间中断 9过程中断 8 多CPU中断 1 启动 3 执行时间位操作 0.08 s字操作 0.08 s定点算法 0.08 s 浮点算法 0.48 s,71,2023/2/15,型号：ET200IS 连接PROFIBUS-DP的IM 151-2接口模块 最大扩展32个电气模块,可任意组合为最大64个模拟量或最大128个数字量 只需简单地把模块安装在标准的DIN导轨上,节省空间,方便灵活 电气模块和电源模块也只需简单地夹卡在底座上即可,72,2023/2/15,型号：ET200X插入式电子模块:AS接口CP 数字输入/输出 模块输入/输出 负载馈电器 气动模块数据传输速率:12M位/S（最大）电源电压:24VDC电流消耗 1A,73,2023/2/15,8 可燃气体报警系统,系统在汽油罐区，泵棚等作业点设置可燃气体探测器。通过可燃气体监测仪将所监控地点的油气浓度实时的转化为标准信号（4-20mA），并经可燃气体报警控制器对数据处理后，传至计算机监测系统中，并实时将油气浓度显示监视器上，对现场的监测点进行实时监控。使管理人员能够方便、及时、准确地知道现场情况。当可燃气体浓度超过设定的安全范围时，以声光报警及显示方式发出警报，提醒工作人员做出反应并进行相应的处理。,74,2023/2/15,8 可燃气体报警系统,8.1 系统组成结构8.2 系统功能8.3 系统特点及扩展8.4 系统主要设备,75,2023/2/15,8.1 系统组成结构,现场设备：可燃气体探测器现场总线设备控制室设备：安全监控管理机 可燃气体探测器电源 控制卡软件系统：可燃气体报警监控软件,系统结构原理图,76,2023/2/15,8.2 系统功能,油气实时浓度监测监测记录查询报警值设置监测记录打印,77,2023/2/15,8.3 系统特点及扩展,通过安装在重点检测区域如泵房、发油平台等的可燃气体探测器，将测试信号通过现场总线接入系统，通过对区域内的可燃气体进行监测，提高对库区可燃气浓度的预警能力。在油库实施油气泄漏监测报警系统后，可根据油库的实际设计情况，对泡沫泵、清水泵及沿线阀门进行改换，使用可用于自动控制的电动泵，阀门等，建立消防自动控制系统。同时为加强可靠性还应在油库安装应急发电机，此发电机可在油库外部电源突然停电后自动发电，以保证消防、通讯等作业的正常运转。并结合各工作现场安装烟雾、火焰探测器、报警按钮等设施实现固定式冷却喷淋系统和泡沫供应系统的现场远程、快速的火情扑救和冷却降温。,78,2023/2/15,8.4 系统主要设备技术参数及特点,可燃气体变送器模块：（现场气体检测探头）选择气体检测探头必须在质量、性能、防爆结构、技术指标、售后服务等各方面进行比较、筛选，其主要特点和技术指标如下：本质安全型防爆结构抗中毒催化燃烧式传感器标准的420mA电流信号输,79,2023/2/15,8.4 系统主要设备技术参数及特点,工作方式为固定式连续工作基本误差：3%FS响应时间：30秒（90%响应）防爆等级：iadCT5适用温度：-40-+70 安全栅：安全栅，与探头配合构成本安结构。其采用了多重防止过压及过流的安全保护措施，以确保探头的安全工作。,80,2023/2/15,信号采集及转换模块其主要特点及技术指标如下,A/D分辨率：16位软件设定输入mV,V或mA信号输入隔离保护电压：3000V直流故障与过压保护：最大承受 35V采样频率：10次/秒输入阻抗：20M精度：0.1%或更高零漂：6V/输出：转化成数字信号以RS-485通讯协议进行传输。通讯模块的主要特点及技术指标如下：可将RS-232通讯距离延长至1.2Km半双工通讯方式最高速率：115.2Kbps,81,2023/2/15,9 视频监控系统,9.1 系统组成结构9.2 系统功能9.3 系统效果和特点9.4 主要设备技术,一体化摄像机设置在油库的重点部位如罐区、卸油区、发油区及其他重要部位，将所要监视的区域显示在显示器上，并通过设置实现多画面同时显示，使管理人员能够方便、及时、准确地知道监视现场的情况并进行实时录像、报警。当有突发、违章、意外事件发生时能很快做出反应和进行相应的处理。根据视频数据传送对带宽的要求，一般不和其他应用系统共用一个网络路由，所以，如果要实现WAN上的视频监控，要求专线连接。,82,2023/2/15,9.1 系统组成结构,数码彩色摄像机、防爆云台、数字式硬盘录像机、云镜解码器及显示器、视频采集卡组成。监测点设置在油库的重点部位如罐区、卸油区、发油区及其他重要部位,83,2023/2/15,9.2 系统功能,(1)实现现代化管理方式(2)多路摄像机的同时录像，录像策略可设定(3)设备管理(4)用户管理(5)控制优先权机制(6)多画面轮巡(7)具有报警连动功能。,84,2023/2/15,9.3 系统效果和特点,系统采用基于Web服务器的远程视频监控。基于嵌入式Web服务器技术的远程网络视频监控主要的原理是：视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线传送到内置的Web服务器。网络上用户可以直接用浏览器观看，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或对系统配置进行操作。,85,2023/2/15,9.3 系统效果和特点,系统由前端系统、远程传输系统、中心控制系统三部分构成：(1)前端系统 可遥控动作设备包括电动变焦镜头、全方位云台、室外电控防护罩，射灯开关等。(2)远程传输系统(3)中心控制系统,86,2023/2/15,(2)远程传输系统监控网关设备是整个系统中最重要的设备，负责将采集到的视频、报警等模拟信号编码、压缩为数字信号，按照标准的协议通过网络传输。同时，还可以将主控PC端下发的数字控制命令转化为模拟信号指令发给机电、报警等前端设备。(3)中心控制系统中心控制系统是整个数字化远程监控系统的大脑，负责整个系统的管理和控制工作，接收来自各远端监控现场的监视图像、报警信号和各种设备的状态数据，并向各远端监控现场各种遥控动作设备发送动作指令。,87,2023/2/15,9.5系统主要设备技术参数及特点,硬盘录象机压缩格式：MPEG-I MPEG-II MPEG-IV操作系统：Windows 2000 Windows98视频输入：4路 8路 12路 16路 20路 24路 32路系统速度：100帧/秒 200帧/秒 300帧/秒 400帧/秒 500帧/秒 600帧/秒 800帧/秒,88,2023/2/15,画面分割：1、4、6、9、16、24、32智能搜索：时间录像通道 事件 报警录像模式：手动自动循环 报警驱动 移动侦测放像模式：多路同步模式全双工工作报警输入模式：开路报警报警输出模式：开路模拟开关云镜控制：支持云台、镜头、一体化快球实时本地或远程控制传输方式：LAN PSDN ISDN ADSL,89,2023/2/15,摄像机：颜色：应具有彩色/黑白自动转换功能，白天彩色，夜晚黑白。分别率：黑白分别率不低于600线，彩色分别率不低于460线光学镜头最低要求：f=3.8-87.4mm(F1.4-3.0)数字放大最低要求：8X,90,2023/2/15,10、作业优化调度系统,10.1 优化调度系统的对象主要包括：成品油铁路卸油调度成品油管线输转调度成品油公路发油调度油库库区作业调度,91,2023/2/15,油库调度管理工作目前是油库业务环节中较为繁重的一项工作，现行的油库调度管理主要是由业务管理部门通过人工方式进行，操作流程如下：,人工操作流程,92,2023/2/15,优化后的调度系统操作流程,随着计算机网络技术的应用普及，结合业务系统、油库自动化系统的实施，油品进、销、存实现自动化调度管理成为可能。提高油品调度工作的准确性、可靠性，降低油品损耗，减少人为因素，在这种情况下开发“油库作业优化调度系统”，意在加强油品调度管理规范化、科学化、标准化，促进油库现代化管理手段,93,2023/2/15,10.2系统任务,作业优化调度系统的任务可分为四类：第一类是数据传递。油库作业优化调度系统结合现代互联网技术，使各业务环节的数据经过网络进行共享和传递，从而使管理部门能够从全局的视角对调度工作进行资源配置。第二类是输转路径优化。油库根据多种优化目标方案，采用计算机的各种算法，自动地解决成品油输转路径的最优化以及各类设备的利用率等问题。它的目标是根据一定的调度数量、储罐容量等指标，结合上层计划给出的应调度数量选出一个适合输转的最佳路径，并将其分配到调度目的地（如：油库储罐、输转目的管线等）。第三类是动态调度。即实时动态地根据下级的反馈信息和实际的系统状态数据，决定下一步执行哪一道程序。它的目标是在整个调度过程遇到扰动和故障时，能根据系统监控到的实时情况修改原定的调度顺序和调度系统的所有资源，使系统持续、优化地运行。第四类是数据采集与查询。主要目标是用来存储和查询实时数据与历史数据。实时数据库中存有各种数据采集点的当前值或状态，而以前的数据存储在历史数据库中，以备日后查询。,94,2023/2/15,10.3系统功能,数据采集和处理；下达调度和操作命令；输油过程优化；显示动态工艺流程；报警和事件管理；历史数据的采集、归档和趋势显示；报表生成和打印；标准组态应用软件和用户生成的应用软件的执行；安全保护；结算管理。,调度控制中心在正常情况下操作人员通过油库作业优化调度系统完成调度任务的监控和运行管理等任务。其主要功能:,95,2023/2/15,10.4系统特点,调度流程的优化，便于实现并行作业；使作业人员与管理系统实现灵活互动；实时准确快捷地传递数据、指令；流畅的工作流衔接；制定调度作业就像在屏幕上画流程图一样简单；提供多种优化方案组合,供用户开发自己的调度规划周期表；高可用性和稳定的数据库,以确保作业24*365可靠运行；提供丰富的命令功能，大大提高了效率；,96,2023/2/15,10.4系统特点,用户可以为一批任务制定自动执行的调度表；在作业异常终止的情况下，用户还可以恢复该作业。根据作业被终止时的状态，还可以对作业进行进一步处理，从而实现自动的错误处理；提供全方位的功能使复杂任务简单自动化，以实现工作量管理的完全自动化；通过友好的用户界面，完成作业的制定、安排、监视以及执行结果的检测；软件操作过程可以随时被记录下来用作重放，操作员亦可以通过学习屏幕上显示的正确操作步骤，规范操作过程；数据真实、可靠，减少了人为因素，造成的数据不准确；上级领导能够时实、准确通过网络了解地方油库进、销、存数据。,97,2023/2/15,10.5系统效果,1)调度流程最优化 通过系统将准备进行的收、发、存作业；清罐、倒罐及检修作业进行优化运算，取得最佳方案和工作流程；2)油库作业自动化 通过自动化系统对经过优化后的油库收、发、存作业；清罐、倒罐作业施行自动化作业，使作业能够更加精确，大幅度的提高工作效率；3)调度、控制一体化通过调度优化系统，实现油库设备、过程控制集中统一管理，达到油库收、发、存；清罐、倒罐及检修作业优化，做到优化物流、降低油库运营成本，提高油库管理的科技含量和水平，调度、控制一体化作业,98,2023/2/15,本章回顾,1、油库工艺流程2、系统设计概况3、油库自动化系统总体方案4、自动计量系统5、自动付油系统6、清洁剂自动添加系统7、管线工艺自动化/阀门控制系统8、可燃气体报警系统9、视频监控系统10、作业优化调度系统,99,2023/2/15,END,
