АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ, КАСАЮЩИХСЯ
ПОВЕРКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ И
АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УЧЕТА НЕФТЕПРОДУКТОВ 9
1.1 Постановка задач на обзорную главу 9
1.2 Поверка горизонтальных стальных резервуаров 9
1.2.1 Геометрический метод поверки горизонтальных
резервуаров 11
1.2.2 Объемный метод поверки горизонтальных
резервуаров 14
1.3 Автоматические системы учета нефтепродуктов на АЗС 17
2. ПОВЕРКА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО СТАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА
И ПОЛУЧЕНИЕ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ТАБЛИЦЫ 21
2.1. Постановка задачи 21
2.2. Поверка горизонтального стального резервуара 21
2.2.1 Выбор метода и средств измерения поверки
резервуара 21
2.2.2 Подготовка к проведению поверки 25
2.2.3 Проведение поверки резервуара 26
2.2.4 Обработка результатов измерений 29
3 ПОСТРОЕНИЕ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ 32
3.1 Постановка задачи 32
3.2 Выбор структуры модели и критерия близости 32
3.3 Матричный подход к определению параметров
математической модели 35
3.4 Определение параметров математической модели с
помощью ортогональных полиномов Чебышева 37
АЛГОРИТМА ОБРАБОТКИ
ГРАДУИРОВОЧНЫХ ТАБЛИЦ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ
РЕЗЕРВУАРОВ 47
4.1 Постановка задачи 47
4.2 Разработка алгоритма построения градуировочной
характеристики 47
4.3 Проверка алгоритма 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 58
ПРИЛОЖЕНИЯ 60
ПРИЛОЖЕНИЕ А 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 72
ПРИЛОЖЕНИЕ В 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 102
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 113
В настоящее время рынок нефти и нефтепродуктов занимает одно из лидирующих мест в мировой экономике. Для того чтобы вести правильный учет нефти и нефтепродуктов при их хранении и перераспределении, а также для взаимных расчетов между поставщиком и потребителем, в комплектацию автозаправочных станций добавляют автоматические системы учета нефтепродуктов (АСУ НП). Такие системы способны решить множество проблем по управлению сетью АЗС. Среди основных проблем управления АЗС можно выделить следующие [1, с. 36]:
1) неоперативная и недостоверная информация о текущих остатках нефтепродуктов в резервуарах АЗС;
2) получение информации об остатках топлива в резервуарах АЗС с помощью метрштока;
3) неоперативное принятие решений по функционированию АЗС и их доведение до исполнителей;
4) слабый учет и контроль за персоналом АЗС.
Учет нефтепродуктов на АЗС осуществляется по совокупности их наличия в резервуарах (учитывается количество нефтепродуктов по каждому резервуару). Своевременное поступление нефтепродуктов в резервуары АЗС, контроль и предотвращение утечек, «сушки» резервуаров - это основные задачи, стоящие перед специалистами отдела логистики [2, с.56].
Для эффективного решения данных задач необходима оперативная и достоверная информация об остатках топлива в резервуарах станции, поэтому разработка системы мониторинга остатков нефтепродуктов в резервуарах АЗС является актуальной задачей.
Но для правильного учета нефтепродукта на АЗС одной автоматизации недостаточно. Необходимо знать точный объем горючего в резервуаре в зависимости от уровня жидкости. С этой целью каждые пять лет проводится поверка резервуаров.
Результатом поверки резервуара является градуировочная таблица. Использовать таблицы в системах автоматического учета нефтепродуктов в явном виде представляется невозможным. Следовательно, в программном обеспечении таких систем должен быть модуль, который преобразует таблицу в градуировочную характеристику. Градуировочная характеристика - это функция, которая отражает зависимость вместимости от уровня наполнения резервуара.
Описания алгоритмов построения градуировочной характеристики резервуаров отображены в патентах [5-7] и статьях [8,9]. Но данные алгоритмы используются исключительно для составления градуировочных таблиц. Так, например, для составления таблиц при поверке резервуаров объемным методом используется кусочно-линейная интерполяция, а при поверке геометрическим методом находят вместимость каждого слоя резервуара в зависимости от его геометрических размеров, размеров внутренних деталей и его наклона, после чего вместимости слоев суммируются.
Таким образом, алгоритм построения градуировочной характеристики резервуара для дальнейшего ее использования в системах автоматического учета нефтепродуктов остается открытым.
Так как в области торговли нефтепродуктами используются преимущественно горизонтальные резервуары, то именно они будут рассмотрены в моей работе.
Целью моей выпускной квалификационной работы является разработка алгоритма обработки градуировочных таблиц горизонтальных резервуаров, позволяющего в дальнейшем использовать градуировочные таблицы в автоматических системах учета нефтепродукта.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Провести обзор литературных источников, касающихся поверки горизонтальных резервуаров и систем автоматического учета нефтепродуктов.
2. Провести поверку горизонтального резервуара. Получить градуировочную таблицу.
3. Обработать градуировочную таблицу. Построить градуировочную
характеристику.
4. Разработать алгоритм, позволяющий обрабатывать градуировочные таблицы горизонтальных резервуаров.
1. Во введении кратко охарактеризовано современное состояние процесса учета нефтепродуктов на АЗС. Определены основные проблемы и показаны существующие направления их решения. Сформулирована цель выпускной квалификационной работы, обозначена ее значимость в решении рассматриваемых проблем. Также поставлены задачи, выполнение которых обеспечит достижение цели работы.
2. Первая глава представляет собой обзорно-аналитическую часть: анализ поверки горизонтальных резервуаров позволяет выбрать метод и методику поверки для проведения измерений во второй главе. Обзор современных автоматических систем учета нефтепродуктов подтвердил актуальность данной выпускной квалификационной работы.
3. Во второй главе проведена поверка горизонтального резервуара объемным методом. Результатом поверки является градуировочная таблица. Это позволяет перейти к построению градуировочной характеристики резервуара.
4. В третьей главе была построена градуировочная характеристика резервуара. Градуировочная таблица была разбита на три равные части. Для каждой части строилась своя математическая модель, которая представляет собой полином третьей степени. Для определения параметров градуировочной характеристики использовался метод наименьших квадратов, а именно подход, основанный на ортогональных полиномах Чебышева. Адекватность градуировочной характеристики оценивалась по значению максимальной приведенной к общей вместимости резервуара погрешности.
5. В четвертой главе был разработан алгоритм обработки градуировочных таблиц горизонтальных резервуаров. Алгоритм основан на построении градуировочной характеристики, которое описано в предыдущей главе. Работоспособность и точность алгоритма проверена на реальных горизонтальных резервуарах.
6. Дальнейшие исследования данной темы будут посвящены разработке алгоритмов построения градуировочной характеристики для вертикальных резервуаров, а также для резервуаров нестандартной конструкции, требующих построения локальных градуировочных характеристик. В дальнейшем полученные алгоритмы будут использоваться при разработке автоматических систем учета нефтепродуктов.
