本發(fā)明涉及鐵路油裝卸監(jiān)測，特別涉及鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、鐵路卸油是一種常見的石油運輸和儲存方式，它涉及將油品從鐵路車輛中卸載到儲油設(shè)施中。在這個過程中，通常使用潛油泵來完成油品的輸送。潛油泵的工作原理是將泵體完全浸沒在油品中，通過電機驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，從而將油品吸入泵體并通過泵的出口管道輸送到儲油設(shè)施中。

2、然而，在使用潛油泵進行鐵路卸油的過程中，由于潛油泵的工作特性，可能會導(dǎo)致輸油管道中的壓力不均衡。這種壓力不均衡可能會導(dǎo)致油品流動的不穩(wěn)定，甚至可能引起管道泄漏或損壞，從而對作業(yè)安全構(gòu)成威脅。

3、因此，需要接卸人員隨時關(guān)注每根鶴管的壓力情況，以確保系統(tǒng)的正常運行，其卸油作業(yè)場所的任務(wù)通常非常繁重，工作面較大，涉及的人員相對分散。這種工作環(huán)境使得安全管理和監(jiān)控變得復(fù)雜，增加了安全風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，能夠?qū)崟r監(jiān)測潛油泵的工作狀態(tài)和鶴管的壓力情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，同時也能夠大大的提高鐵路卸油作業(yè)的安全性和效率。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案：

3、鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，包括以下步驟：

4、步驟s1，通過潛油泵以對各個鶴管的流量及其流速進行實時控制，并將相應(yīng)的控制信號傳輸至控制器處；

5、步驟s2，通過傳感器對各個鶴管的壓力進行實時監(jiān)測，并將相應(yīng)的監(jiān)測信號傳輸至控制器處；

6、步驟s3，在控制器內(nèi)建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，該模型描述了鶴管之間壓力差和潛油泵功率的關(guān)系，并將相應(yīng)的模型信號傳輸至監(jiān)控機處；

7、步驟s4，監(jiān)控機實時顯示控制器的運行狀態(tài)，以及對控制器的各個參數(shù)進行調(diào)整，并根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)信號以對潛油泵實現(xiàn)功率的調(diào)整，以對各個鶴管實現(xiàn)調(diào)節(jié)平衡功能；

8、步驟s5，通過網(wǎng)絡(luò)連接實現(xiàn)監(jiān)控機的遠程控制和監(jiān)控；

9、步驟s6，通過監(jiān)控機記錄控制器的運行數(shù)據(jù)，進行歷史趨勢和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析，以及報警與故障診斷，以對鶴管起到保護機制。

10、根據(jù)一些實施例，步驟s3中，在控制器內(nèi)建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，根據(jù)鶴管系統(tǒng)的動態(tài)特性，建立一個描述鶴管之間壓力差(δpij)和潛油泵功率(u(t))關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，該模型將鶴管之間的壓力差(δpij)作為輸入，潛油泵的功率(u(t))作為輸出，其公式如下：

11、u(t)＝kp*δpij+ki*∫δpijdt+kd*d(δpij)/dt；

12、-u(t)是輸出信號，也就是潛油泵的功率；

13、-δpij是輸入信號，也就是鶴管之間的壓力差；

14、-kp,ki,kd是三個系數(shù)，分別代表比例、積分和微分的比例；

15、-∫δpijdt是δpij的積分，代表過去一段時間內(nèi)δpij的累積影響；

16、-d(δpij)/dt是δpij的時間導(dǎo)數(shù)，代表δpij的變化速度。

17、根據(jù)一些實施例，所述控制器為pid控制器，kp、ki和kd分別為pid控制器中的比例(p)控制、積分(i)控制和微分(d)控制。

18、根據(jù)一些實施例，各個鶴管之間壓力差(δpij)公式如下：

19、δpij＝|pi-pj|(i,j＝1,2,...,n；i≠j)；

20、-pi和pj分別代表第i個和第j個鶴管的壓力；

21、-|pi-pj|表示pi和pj的絕對值之差，也就是這兩個鶴管之間的壓力差；

22、-i和j是兩個不同的鶴管編號，可以是從1到n的任意整數(shù)(n表示鶴管的數(shù)量)；

23、-i≠j這個條件表示i和j不能是同一個鶴管的編號。

24、根據(jù)一些實施例，步驟s2中，傳感器為壓力傳感器。

25、根據(jù)一些實施例，步驟s2中，還包括流量傳感器，用于實時監(jiān)測鶴管內(nèi)油品的流量大小以及流速，并將相應(yīng)的信號傳輸至監(jiān)控機處。

26、根據(jù)一些實施例，步驟s2中，還包括壓力表，用于實時監(jiān)測鶴管的安全閾值，并將相應(yīng)的信號傳輸至監(jiān)控機處。

27、有益效果：

28、1、通過在監(jiān)控機、控制器、潛油泵和傳感器相結(jié)合的作用下，實時監(jiān)測潛油泵的工作狀態(tài)和鶴管的壓力情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，并自動調(diào)節(jié)潛油泵的功率，以保持各個鶴管之間的流量平衡和穩(wěn)定，提高鐵路卸油作業(yè)的安全性和效率，以及進行遠程控制和監(jiān)控，方便操作人員實時了解鶴管系統(tǒng)的運行情況，并進行遠程操作。

29、2、通過建立鶴管之間壓力差和潛油泵功率關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)了實時監(jiān)測和控制潛油泵的工作狀態(tài)以及鶴管的壓力情況，使得控制器能夠根據(jù)鶴管之間的壓力差來調(diào)整潛油泵的功率，實現(xiàn)各個鶴管之間的壓力平衡，防止因壓力不均導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損害或其他安全隱患。

30、3、通過在監(jiān)控機的作用下，操作人員可以直觀地了解系統(tǒng)的運行情況，包括潛油泵的功率、鶴管的壓力等關(guān)鍵參數(shù)，可以允許操作人員根據(jù)實際情況調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，如調(diào)整潛油泵的功率以實現(xiàn)對鶴管流量的控制，確保壓力平衡和作業(yè)安全，并通過網(wǎng)絡(luò)連接，監(jiān)控機支持遠程操作和監(jiān)控，這大大提升了操作的便利性和安全性，特別是在危險或不適宜人員直接操作的環(huán)境中，進行歷史趨勢和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分析，一旦系統(tǒng)檢測到異常情況，如壓力異常、功率波動等，監(jiān)控機能夠及時發(fā)出警報，并診斷故障原因，便于及時處理。

31、發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，其特征在于：步驟s3中，在控制器內(nèi)建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，根據(jù)鶴管系統(tǒng)的動態(tài)特性，建立一個描述鶴管之間壓力差(δpij)和潛油泵功率(u(t))關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，該模型將鶴管之間的壓力差(δpij)作為輸入，潛油泵的功率(u(t))作為輸出，其公式如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，其特征在于：所述控制器為pid控制器，kp、ki和kd分別為pid控制器中的比例(p)控制、積分(i)控制和微分(d)控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，其特征在于：各個鶴管之間壓力差(δpij)公式如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，其特征在于：步驟s2中，傳感器為壓力傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，其特征在于：步驟s2中，還包括流量傳感器，用于實時監(jiān)測鶴管內(nèi)油品的流量大小以及流速，并將相應(yīng)的信號傳輸至監(jiān)控機處。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，其特征在于：步驟s2中，還包括壓力表，用于實時監(jiān)測鶴管的安全閾值，并將相應(yīng)的信號傳輸至監(jiān)控機處。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了鐵路油裝卸安全監(jiān)測方法，屬于鐵路油裝卸監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，通過在監(jiān)控機、控制器、潛油泵和傳感器相結(jié)合的作用下，實時監(jiān)測潛油泵的工作狀態(tài)和鶴管的壓力情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，并自動調(diào)節(jié)潛油泵的功率，以保持各個鶴管之間的流量平衡和穩(wěn)定，提高鐵路卸油作業(yè)的安全性和效率，以及進行遠程控制和監(jiān)控，方便操作人員實時了解鶴管系統(tǒng)的運行情況，并進行遠程操作；通過建立鶴管之間壓力差和潛油泵功率關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)了實時監(jiān)測和控制潛油泵的工作狀態(tài)以及鶴管的壓力情況，使得控制器能夠根據(jù)鶴管之間的壓力差來調(diào)整潛油泵的功率，實現(xiàn)各個鶴管之間的壓力平衡，防止因壓力不均導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損害或其他安全隱患。

技術(shù)研發(fā)人員：李飛霄,王竑,陳春燕,胡軍,鄒建軍,雷源
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9