本實用新型涉及油罐標定用的裝置，具體涉及一種應(yīng)用反罐容原理，加油站在不停業(yè)情況下進行地下油罐標定的網(wǎng)絡(luò)在線標罐系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

油罐，尤其是加油站的地下油罐都要有相應(yīng)的油罐容積表 (也可稱作罐容表或容積表)，即一個記載有油罐中液位高度與油量關(guān)系的表格，在知道油罐中液位高度的情況下，通過該表格能夠獲知油罐中剩余油的體積；一般來說，所述油罐容積表都是國家有關(guān)部門根據(jù)國家標準，如國家規(guī)定的檢定規(guī)程JJG226-96進行檢定的；現(xiàn)有技術(shù)中，所述油罐容積表一經(jīng)檢定就不再更改，但是事實上國家規(guī)定的檢定方法也存在誤差，其準確性仍然有待提高，具體來說，該方法屬于標準器容量法，即把被檢定的油罐清理干凈后，將標準器內(nèi)已確定液體介質(zhì)的量值注入油罐，在油罐內(nèi)測量液體的高度，從低至高進行重復(fù)，直到被檢定的油罐盛滿介質(zhì)為止，將標準器內(nèi)的多次量值累計傳遞到油罐。在各測量點外，將量值進行差分，得到容積表。所述檢定與標罐含義相同，都是指代通過一定的輔助設(shè)備和方法獲知油罐的容積表的過程。

該檢定方法的特點：標準器內(nèi)確定液體介質(zhì)的量值具有高準確度，但是作為一個系統(tǒng)，測量液位的高度誤差和介質(zhì)量值如何分配，使該方法的準確度受到較大影響，但方法上仍是解決問題的思路之一。

該檢定方法的難點：該方法由于清罐、停業(yè)、安全、高費用等問題，很難開展普及檢定；同時，測量液位高度的誤差及如何分配介質(zhì)量值使其在實際操作中存著較大難度。

另外，由于該方法屬于一次性檢定的方法，不能在后續(xù)的多次重復(fù)使用時對該表格進行合理的修改和更正，也就不能使得該表格逐漸完善并趨近于真實值。

針對上述檢定方法的多種缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中也有人提出了相關(guān)的其他的方法，如CN201320213216中披露的一種儲油罐容積標定裝置，但是也只能解決其中的一小部分問題，整個方案的構(gòu)思仍然不夠科學(xué)合理，仍然有待改進和提高。

由于上述原因，本發(fā)明人對現(xiàn)有的儲油罐容積標方法及相應(yīng)輔助設(shè)備做了深入研究，以便設(shè)計出一種能夠解決上述問題的新的不停業(yè)標罐系統(tǒng)以及采用其的油罐標定方法，也可稱之為反罐容法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，設(shè)計出一種加油站不停業(yè)只能在線標罐系統(tǒng)，簡稱不停業(yè)標罐系統(tǒng)，該系統(tǒng)中，利用加油站的加油機和加油站液位儀及加油站管控系統(tǒng)，通過液位高度采集部獲得加油站油罐中的液面不斷下降時高度信息，并根據(jù)油罐中液面的波動幅度判斷油罐中液面是否平穩(wěn)、穩(wěn)定，當(dāng)其穩(wěn)定時記錄時間和穩(wěn)定時的液面高度，再通過流量采集部獲知從油罐中抽油的加油機所抽取的油液的流量信息，進而獲知相鄰兩個穩(wěn)定時刻之間的時間段內(nèi)油罐中被抽出的油液量，隨著油罐中的油液被逐漸抽出，獲得越來越多的數(shù)據(jù)，進而通過容積表生成模塊生成容積表；從而完成本實用新型。

具體來說，本實用新型的目的在于提供一種不停業(yè)標罐系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括液位高度采集部1、流量采集部2、GPAS無線發(fā)射裝置和油罐4；

其中，在所述油罐4上設(shè)置有液位儀5，在所述油罐上還設(shè)置有向外輸油的輸油裝置；

所述輸油裝置包括加油機61、加油機集線器62和管控機 63，

所述液位高度采集部1包括與液位儀5相連的RS232接口和與RS232接口相連的計時存儲模塊11，所述計時存儲模塊11 包括PCF8563芯片和AT45DB16ID芯片；

所述流量采集部2包括與加油機集線器62相連的 LM3S6911型號網(wǎng)口，和/或，所述流量采集部2包括與管控機63 相連的HR911105A型號網(wǎng)絡(luò)端口。

其中，所述液位高度采集部1用以獲得油罐4中逐漸下降的液面的高度信息；

所述流量采集部2用以獲得輸油裝置從油罐4中輸出的油液的流量信息。

其中，所述液位高度采集部1還包括穩(wěn)態(tài)判斷模塊12，所述穩(wěn)態(tài)判斷模塊12包括STM32101BET6型號芯片。

其中，所述穩(wěn)態(tài)判斷模塊12用以判斷油罐中液位是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，并通過GPAS無線發(fā)射裝置傳遞出判斷結(jié)果和油罐處于穩(wěn)定狀態(tài)的時間信息。

其中，所述液位儀每隔預(yù)定時間測量一次油罐中的液面高度，當(dāng)相鄰兩次測得的液面高度值之差為0.005mm以下時，所述穩(wěn)態(tài)判斷模塊12判斷油罐中液位處于穩(wěn)定狀態(tài)。

其中，所述標罐系統(tǒng)還包括通過GPAS無線發(fā)射裝置與液位高度采集部1、流量采集部2相連的容積表生成模塊3，所述容積表生成模塊3包括LM3S6911型號芯片。

其中，所述容積表生成模塊3根據(jù)接收到的信息獲知在相鄰兩個穩(wěn)定狀態(tài)構(gòu)成的時間段內(nèi)油罐中輸出的油液量，

所述容積表生成模塊3根據(jù)所述輸出的油液量與穩(wěn)定狀態(tài)時油罐中的液面高度信息生成容積表。

其中，該系統(tǒng)還包括設(shè)置在油罐中的溫度傳感裝置7，所述溫度傳感裝置7用于實時獲得油罐中的溫度信息，并將該信息傳遞給容積表生成模塊3。

其中，在所述加油機61上設(shè)置有加油槍，所述加油機集線器與加油槍相連。

其中，所述加油機61上的抽油管伸入到油罐底部。

本實用新型所具有的有益效果包括：

(1)根據(jù)本實用新型提供的不停業(yè)標罐系統(tǒng)以及采用其的油罐標定方法，能夠使得油罐，尤其是加油站中的油罐在正常工作的情況下進行油罐標定，不必停工，成本低，操作簡便；

(2)根據(jù)本實用新型提供的不停業(yè)標罐系統(tǒng)以及采用其的油罐標定方法，可以在任意油罐中重復(fù)使用，重復(fù)標定，以便使得該油罐的容積表越來越精確，減少油罐在使用過程中對油的損耗和浪費；

(3)根據(jù)本實用新型提供的不停業(yè)標罐系統(tǒng)以及采用其的油罐標定方法，可以在動態(tài)的過程中，或者可以在不考慮油罐工作狀態(tài)的情況下獲得油罐中的相關(guān)數(shù)據(jù)，最終得到精確的容積表，從而提高工作效率，縮短標定時間。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的不停業(yè)標罐系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的不停業(yè)標罐系統(tǒng)中液位高度與流量的關(guān)系示意圖；

圖3示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的不停業(yè)標罐方法的流程示意圖。

附圖標號說明：

1-液位高度采集部

11-計時存儲模塊

12-穩(wěn)態(tài)判斷模塊

2-流量采集部

3-容積表生成模塊

4-油罐

5-液位儀

61-加油機

62-加油機集線器

63-管控機

7-溫度傳感裝置

具體實施方式

下面通過附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。通過這些說明，本實用新型的特點和優(yōu)點將變得更為清楚明確。

在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。

根據(jù)本實用新型提供的不停業(yè)標罐系統(tǒng)，如圖1中所示，該系統(tǒng)包括液位高度采集部1、流量采集部2和容積表生成模塊3，

其中，所述液位高度采集部1用以獲得油罐中液面的高度信息；

所述流量采集部2用以獲得油罐中油液流量信息；

所述容積表生成模塊3用以接收液位高度采集部1和流量采集部2獲得的信息，并根據(jù)該信息獲得容積表。優(yōu)選地，所述容積表生成模塊3通過GPAS無線發(fā)射裝置與液位高度采集部1 和流量采集部2相連。

優(yōu)選地，所述不停業(yè)標罐系統(tǒng)設(shè)置在油罐4上，尤其是加油站中地埋的油罐，對該地埋的油罐進行標罐作業(yè)；在所述油罐4 上設(shè)置有液位儀5，在所述油罐上還設(shè)置有向外輸油的輸油裝置。本實用新型中所述的液位儀是專用于油罐中的液位儀，是本領(lǐng)域中的常用設(shè)備，能夠按照預(yù)定頻率獲得油罐中的液面高度值，并將獲得的高度數(shù)值信息傳遞出來，輸送至指定的接收終端。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述不停業(yè)標罐系統(tǒng)能夠在加油站的油罐不停止作業(yè)的情況下工作，獲得相關(guān)信息以計算罐容表；優(yōu)選地，需要在油罐中注滿油或者基本注滿油時啟動工作，隨著油罐中的油量逐漸減少，逐步記錄相關(guān)信息；具體來說，所述液位高度采集部1用以獲得油罐4中逐漸下降的液面的高度信息；所述流量采集部2用以獲得輸油裝置從油罐4中輸出的油液的流量信息。

進一步優(yōu)選地，所述液面的高度信息包括油罐中的液面高度數(shù)值和對應(yīng)的時間信息；所述時間信息精確到毫秒級別。

所述液位高度采集部1包括與液位儀相連的計時存儲模塊 11，該計時存儲模塊不僅能夠存儲液位儀測得的液面高度信息，還能夠記載獲得每個高度信息的時間。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述液位高度采集部1還包括穩(wěn)態(tài)判斷模塊12，所述穩(wěn)態(tài)判斷模塊12用以判斷油罐中液位是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，并將判斷結(jié)果和油罐處于穩(wěn)定狀態(tài)的時間信息都傳遞給容積表生成模塊3；一般來說，油罐中的油液被抽取出來，必然導(dǎo)致油罐中油液表面的波動，所以液位儀測量到的液面高度與真實值之間必然存在一定的差異，在波動的液面中選擇最為接近真實值的穩(wěn)定狀態(tài)是及其重要和困難的。

優(yōu)選地，所述液位儀每隔預(yù)定時間測量一次油罐中的液面高度，當(dāng)相鄰兩次測得的液面高度值之差為0.005mm以下時，所述穩(wěn)態(tài)判斷模塊12判斷油罐中液位處于穩(wěn)定狀態(tài)，并將所述相鄰兩次測得的液面高度值中后一次的液面高度值作為穩(wěn)定狀態(tài)下的液面高度值，所述預(yù)定時間優(yōu)選為20毫秒。

通過利用液面穩(wěn)定時的液面高度及相應(yīng)的流量進行計算，能夠大大提高最終獲得的容積表的精度，并且不會降低標定效率。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述輸油裝置包括加油機61和加油機集線器62和管控機63，所述加油機為本領(lǐng)域加油站中通用的加油設(shè)備，其上還設(shè)置有加油槍，所述加油機集線器與加油槍相連，能夠?qū)崟r測出從加油槍中排出的油液的流量/體積。優(yōu)選地，所述加油機上的抽油管伸入到油罐底部，以使得從油罐向外抽油對油罐內(nèi)液面平穩(wěn)性的影響最小。

優(yōu)選地，所述一個加油站中設(shè)置有多個加油機，即有多個加油槍，所述加油機集線器62和管控機63中都記載有多個加油槍的加油數(shù)據(jù)信息。

所述流量采集部2與加油機集線器62物理相連，或者所述流量采集部2與管控機63信號相連/網(wǎng)絡(luò)相連，能夠讀取/拷貝出測控系統(tǒng)記錄的流量數(shù)據(jù)，從而使得標罐系統(tǒng)能夠獲知相鄰兩個穩(wěn)定狀態(tài)所間隔的時間段內(nèi)罐中油液的輸出量。

進一步地，所述容積表生成模塊3根據(jù)接收到的信息獲知在相鄰兩個穩(wěn)定狀態(tài)構(gòu)成的時間段內(nèi)油罐中輸出的油液量，

所述容積表生成模塊3根據(jù)所述輸出的油液量與穩(wěn)定狀態(tài)時油罐中的液面高度信息生成容積表。

進一步優(yōu)選地，所述不停業(yè)標罐系統(tǒng)還包括設(shè)置在油罐中的溫度傳感裝置7，所述溫度傳感裝置7用于實時獲得油罐中的溫度信息，并將該信息傳遞給容積表生成模塊3。

在一個優(yōu)選的實施方式中，所述液位高度采集部和流量采集部都包括硬件接口，并根據(jù)加油站測控設(shè)備通訊協(xié)議編制不同通訊軟件，使液位高度采集部跨接在油罐標定系統(tǒng)上，流量采集部跨接在加油站測控系統(tǒng)上，就是利用加油站液位儀、加油機的集線器，采集液位和加油機加油記錄數(shù)據(jù)，打包后通過網(wǎng)口或采集器GPAS無線發(fā)射裝置傳到容積表生成模塊，容積表生成模塊處理數(shù)據(jù)后生成罐容表。

具體來說，所述液位高度采集部包括RS232接口、具有 AT45DB16ID芯片、PCF8563芯片的計時存儲模塊和具有 STM32101BET6芯片的穩(wěn)態(tài)判斷模塊，所述流量采集部包括 tcpip網(wǎng)絡(luò)模塊、LM3S6911型網(wǎng)口，還任選地包括能夠進入加油站管控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)端口，所述容積表生成模塊3包括 LM3S6911型芯片；優(yōu)選地，所述液位高度采集部和流量采集部可以共用一個GPAS無線發(fā)射裝置，進一步優(yōu)選地，所述液位高度采集部和流量采集部可以在硬件上集成在一起，其采集的數(shù)據(jù)包括：采集時間、液位高度、平均溫度、原罐體積，及多把加油槍累計加油量。

所述容積表的生成，在獲得上述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，需要采用分段線性插值的方法，具體來說：

在檢定中，油罐在20℃時各點容積值可用下式表示：

V_d0表示油罐檢定最底液位容積值也稱底量，(L)；

V_di表示檢測點對應(yīng)的容積值(L)

V_ji表示i檢測點對應(yīng)該油罐的加油槍流量總累計數(shù)(L)

V_ji-1表示1-4號加油搶i檢測點流量累計數(shù)(L)對應(yīng)該油罐的加油槍流量總累計數(shù)(L)

β₂表示油罐油品體脹系數(shù)(/℃)；需要根據(jù)具體油品進行確認或選擇；

β₁表示油罐體脹系數(shù)(一般取0.0002/℃)；

t_i表示i檢測點油品平均溫度(℃)；

t_i-1表示前一檢測點油品平均溫度(℃)；

表示(1-4)號加油槍i檢測點流量累計數(shù)(L)；

表示(1-4)號加油槍前一次檢測點流量累計數(shù)(L)；

號加油槍流量計檢定誤差：≦0.3％；該數(shù)據(jù)信息記載在加油槍或者其使用說明上。

上述公式是按照具有四把加油槍設(shè)置的，如果加油槍數(shù)量變化，公式也需要相應(yīng)調(diào)整，即在式(二)中增加或者減少對應(yīng)的項數(shù)，如具有三把加油槍，則式(二)調(diào)整為：

根據(jù)本實用新型提供的一種不停業(yè)標罐方法，該方法是通過上文所述的不停業(yè)標罐系統(tǒng)實現(xiàn)的。

該方法也稱之為反罐容法，如圖2中所示；現(xiàn)有技術(shù)中，油罐流量計容積法是注油法，本實用新型是反其道而行之，設(shè)置成抽油法，即在從注滿油液的罐中逐漸抽出油液的過程中采集相關(guān)數(shù)據(jù)進而獲得容積表的方法；很明顯，抽油法比注油法有液位穩(wěn)定、溫度變化小、精度高等優(yōu)點；所述抽油標定油罐容積表方法稱為反罐容法，其方法是在標定前將被標定油罐注滿油品，由抽油設(shè)備抽油，抽油設(shè)備根據(jù)液面下降高度停泵，液面穩(wěn)定后鎖定液位和流量累計數(shù)據(jù)，標定系統(tǒng)邊抽油邊鎖定檢定點的流量計累計數(shù)和油面高度，此項操作反復(fù)進行，直到油罐液位到達最低點油罐標定結(jié)束。最低點時油罐剩余量為底量，標定系統(tǒng)通過鎖定的數(shù)據(jù)應(yīng)用分段線性插值方法計算油罐個點容量値生成罐容表，抽油方法標定油罐容積表的方法稱為反罐容油罐檢定法，簡稱反罐容法。所述抽油設(shè)備即為輸油裝置。圖2中，H0、H1、H2、H3至Hn等分別表示的是液面高度信息，并且是穩(wěn)定狀態(tài)下的液面高度信息，與之對應(yīng)的是L0、L1、L2、 L3到Ln用于表示流量累計量，舉例來說，L0表示在液面高度是 H0的時刻，所有的加油機輸出的總流量，L1表示在液面高度是 H1的時刻，所有的加油機輸出的總流量，L1和L0的差值就是從液面高度是H0的時刻到液面高度是H1的時刻這段時間內(nèi)所有的加油機輸出的總流量，也就是液面高度H0與液面高度H1之間的罐內(nèi)油液的量；相應(yīng)地，Hn表示第n個平穩(wěn)的液面高度，Ln 和Ln-1之差即為從液面高度是Hn-1的時刻到液面高度是Hn的時刻這段時間內(nèi)所有的加油機輸出的總流量；以此類推，即可知道所有的液面高度信息及相鄰兩個高度之間的罐內(nèi)油液的量，從而可通過該圖中的數(shù)據(jù)信息獲得生成容積表所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

具體來說，如圖3中所示，所述不停業(yè)標罐方法，該方法包括如下步驟：

步驟1：將待標罐的油罐中注滿油液；至少達到安全線95％；

步驟2：將液位高度采集部與液位儀相連，以獲得液面高度信息，

將流量采集部與加油機集線器相連，以獲得輸油裝置從油罐中輸出的油液的流量信息；

步驟3：液位高度采集部中的穩(wěn)態(tài)判斷模塊實時判斷液位儀獲得的液面高度信息，并據(jù)此分析、記錄液面處于穩(wěn)定狀態(tài)的時刻，即穩(wěn)定狀態(tài)的時間信息和穩(wěn)定狀態(tài)時的液面高度信息；

步驟4：根據(jù)多個穩(wěn)定狀態(tài)的時間信息和流量信息，獲得在相鄰倆個穩(wěn)定狀態(tài)之間的時間段內(nèi)油罐中油液的體積減少量；

步驟5：根據(jù)上述獲得的信息，由容積表生成模塊計算獲得容積表。

優(yōu)選地，步驟2中獲得的液面高度信息為高度逐漸降低的液面高度信息；

優(yōu)選地，步驟2中所述流量信息可以不必實時獲得，可以在油罐中油液都抽取完畢后再統(tǒng)一獲得，所述流量信息包括時間信息和流量值；

優(yōu)選地，步驟3中穩(wěn)態(tài)判斷模塊的判斷過程為：每隔預(yù)定時間測量一次油罐中的液面高度，當(dāng)相鄰兩次測得的液面高度值之差為0.005mm以下時，所述穩(wěn)態(tài)判斷模塊12判斷油罐中液位處于穩(wěn)定狀態(tài)，所述預(yù)定時間為20毫秒。

優(yōu)選地，通過輸油裝置從油罐中向外抽油，不會把油罐中的油抽干，當(dāng)油罐油抽到10％-15％液位時停止抽油結(jié)束油罐標定，此時油罐剩余量為底量。

以上結(jié)合了優(yōu)選的實施方式對本實用新型進行了說明，不過這些實施方式僅是范例性的，僅起到說明性的作用。在此基礎(chǔ)上，可以對本實用新型進行多種替換和改進，這些均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。