基于PAC的儲油罐智能監(jiān)控節(jié)點設(shè)計

　　1儲油罐智能監(jiān)控系統(tǒng)模式

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖l所示，采用功能分散、負(fù)荷分散、危險分散和管理集中的分布式設(shè)計思想，每個智能節(jié)點面向1個儲油罐對象，自主完成信息采集、分析處理、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和控制輸出等功能;各智能節(jié)點與罐區(qū)監(jiān)控和管理主機的信息交換采用工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、資源共享、診斷與維護(hù)等功能，構(gòu)成分布式監(jiān)控系統(tǒng)模式。
　　2基于PAC的智能節(jié)點設(shè)計
　　2.1節(jié)點功能
　　智能節(jié)點是簡化監(jiān)控系統(tǒng)水平和垂直集成難度，增強系統(tǒng)智能化水平的重要裝置，其監(jiān)控功能架構(gòu)如圖2所示。

　　(1)數(shù)據(jù)采集。采集儲油罐各種傳感器(如液位、溫度、壓力、油氣濃度等)的輸出信號，并對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波、標(biāo)度變換等預(yù)處理。
　　(2)數(shù)據(jù)計算。根據(jù)計量分析算法CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，完成間接參數(shù)(如體積、質(zhì)量等)的計算，及數(shù)據(jù)的自動存儲。
　　(3)數(shù)據(jù)管理。包括儲油罐信息的存儲管理、查詢、統(tǒng)計、分析、現(xiàn)場顯示及人機交互。
　　(4)狀態(tài)監(jiān)控。實時分析液位、溫度、油罐正負(fù)壓、罐室油氣濃度等參數(shù)CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，對參數(shù)進(jìn)行特征信息抽取、特征信息融合、故障報警等CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，并控制相關(guān)的執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行異常處理。
　　(5)網(wǎng)絡(luò)通信。采用控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)罐區(qū)監(jiān)控站與智能節(jié)點的分布式遠(yuǎn)程通信。
　　2.2節(jié)點功能模型和計量算法
　　2.2.1功能模型

　　智能節(jié)點功能模型如圖3所示。節(jié)點按照預(yù)設(shè)的采樣頻率，從I/O模塊讀取現(xiàn)場傳感器信息，實時處理并存入節(jié)點數(shù)據(jù)庫;基于知識庫和推理規(guī)則，實時分析節(jié)點數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，進(jìn)行異常監(jiān)測與報警;響應(yīng)監(jiān)控管理站的遠(yuǎn)程調(diào)度命令，實時上傳節(jié)點監(jiān)控信息。
　　2.2.2計量算法
　　為實現(xiàn)多參數(shù)的實時監(jiān)測和質(zhì)量計量H1，并保證計量精度，采用混合計量(HIMS)算法來計算體積和質(zhì)量參數(shù)，主要設(shè)備包括高精度液位計測量油高;安裝于罐壁底部和罐頂部的高精度智能壓力變送器測量油品壓力和氣相壓力;多點溫度傳感器測量油品平均溫度。根據(jù)直接測量參數(shù)及儲油罐容積表，求出平均密度、視體積、標(biāo)準(zhǔn)體積和質(zhì)量。儲油罐混合測量計量算法如圖4所示。

　　2.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)密度
　　根據(jù)油品溫度值t和油品視密度P，查看GB/T 1885—1998，即可獲得油品的標(biāo)準(zhǔn)密度p∞”1。P的計算公式為

　　式中：p2品壓力值;p1油蒸汽壓力值;日為油品液位值。