基于PAC的儲油罐智能監控節點設計

　　1儲油罐智能監控系統模式

　　系統結構如圖l所示，采用功能分散、負荷分散、危險分散和管理集中的分布式設計思想，每個智能節點面向1個儲油罐對象，自主完成信息采集、分析處理、狀態監測、故障診斷和控制輸出等功能;各智能節點與罐區監控和管理主機的信息交換采用工業以太網，實現遠程監控、資源共享、診斷與維護等功能，構成分布式監控系統模式。
　　2基于PAC的智能節點設計
　　2.1節點功能
　　智能節點是簡化監控系統水平和垂直集成難度，增強系統智能化水平的重要裝置，其監控功能架構如圖2所示。

　　(1)數據采集。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，并對采集數據進行數字濾波、標度變換等預處理。
　　(2)數據計算。根據計量分析算法CONTROL ENGINEERING China版權所有，完成間接參數(如體積、質量等)的計算，及數據的自動存儲。
　　(3)數據管理。包括儲油罐信息的存儲管理、查詢、統計、分析、現場顯示及人機交互。
　　(4)狀態監控。實時分析液位、溫度、油罐正負壓、罐室油氣濃度等參數CONTROL ENGINEERING China版權所有，對參數進行特征信息抽取、特征信息融合、故障報警等CONTROL ENGINEERING China版權所有，并控制相關的執行機構進行異常處理。
　　(5)網絡通信。采用控制網絡技術，實現罐區監控站與智能節點的分布式遠程通信。
　　2.2節點功能模型和計量算法
　　2.2.1功能模型

　　智能節點功能模型如圖3所示。節點按照預設的采樣頻率，從I/O模塊讀取現場傳感器信息，實時處理并存入節點數據庫;基于知識庫和推理規則，實時分析節點數據庫數據，進行異常監測與報警;響應監控管理站的遠程調度命令，實時上傳節點監控信息。
　　2.2.2計量算法
　　為實現多參數的實時監測和質量計量H1，并保證計量精度，采用混合計量(HIMS)算法來計算體積和質量參數，主要設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。根據直接測量參數及儲油罐容積表，求出平均密度、視體積、標準體積和質量。儲油罐混合測量計量算法如圖4所示。

　　2.2.2.1標準密度
　　根據油品溫度值t和油品視密度P，查看GB/T 1885—1998，即可獲得油品的標準密度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。