油气储运设施在线监测预警系统设计

陈浩 刘珊 沈博臣

摘要：随着人们对油气储运设施安全性能的不断提高，使用在线监测预警系统将能够降低安全事故的发生，防患于未然。于是文章将设计一种油气储运设施在线监测预警系统。首先对系统设计之前的准备工作进行分析，然后再研究系统的设计过程。通过对油气储运设施的相关指标进行监测，从而存储相关数据，并对数据进行筛选和分析，可以及时发现油气储运设施的问题，及时发出预警，有利于油气储运设施的安全运行。

关键词：油气储运;监测预警;系统设计

中图分类号：TE97

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（2020）08-0032-05

Design of Online Monitoring and Early Warning System for Oiland Gas Storage and Transportation Facilities

CHEN Hao.LIU Shan.SHEN Bo-chen

（Hangzhou Manufature Security Science and Technology Co.，Ltd.，Hangzhou Zhejiang 310007.China）

Abstract ： As people continue to improve the safety performance of oil and gas storage and transportation facilities.the use of online monitoring and early warning systems will reduce the occurrence of safety accidents.Therefore.the paper will design an online monitoring and early waming system for oil and gas storage and transportation facili-ties.First analyze the preparations before the system design，and then study the system design process.By monitor-ing relevant indicators of oil and gas storage and transportation facilities.relevant data is stored.and the data isscreened and analyzed，so that problems in oil and gas storage and transportation facilities can be discovered intime and early wamings are issued.which is conducive to the safe operation of oil and gas storage and transporta-tion facilities .

Key words ： oil and gas storage and transportation;monitoring and early warning; system design

油气在运输过程中存在一定的安全风险，因为油气属于一种危险产品，燃点低，且容易产生静电，于是就会发生燃烧爆炸等危险事故[1]。油气在运输过程中发生安全事故将会造成极大的伤害。所以对油气储运设施进行在线监测，当发生一点变动时会发出预警，从而可以降低危险事故的发生[2]。于是文章将设计一种油气储运设施在线监测预警系统。

1系统设计前的分析阶段

1.1设计方法

一般情况下，管理信息具有信息量大、處理复杂、来源广泛、处理方式较多等特征，而且在各行各业中都会存在信息管理，且这些信息管理会直接影响着各种决策[3]。而且只要涉及到信息处理方面的问题，其效率和质量将会对其结果造成直接的影响。信息处理大致经历了收集、传输、加工、存储、维护和使用等几个阶段，在油气储运设施在线监测预警系统涉及中也会设计到信息管理，其在线检测预警也是需要对信息进行分析之后，然后做出预警处理。于是在该系统设计中，对信息的处理过程包含着监测识别信息数据，将信息数据进行传递和接收，然后对相关信息数据进行预加工，再将数据进行存储，并且将正常数据与异常数据区别，存储或剔除，从而达到简化数据的目的，还需要对数据进行维护，从而提高数据的安全性和准确性，最后就是利用数据做出相关决策，且提高决策效率，该过程即为在线监测预警系统对信息处理和利用的过程。

通过对油气储运设施的具体了解，且基于系统的生命周期，对在线监测预警系统进行设计时使用的开发方式为结构化方式，设计系统时，会存在一个先后顺序，在这个设计过程中存在以下特点：对系统设计的各个工作阶段进行划分，然后依据每个阶段的特点，需要提出相关的审核标准和各种要求;规范协作和分工，相互之间配合良好;系统的功能模块设计实现需要自上而下的一步步进行，最后对其进行整合，从而达到集成的目的;选择合适的制作工具，并对其进行规范化处理，其中文档也需要符合规范化。

1.2设计思想

在设计系统之前需要对其进行规划，该过程属于系统设计的初始阶段，需要对系统的功能和应用目的有一个初始化的规划，然后自上而下进行规划，最后使得系统具有良好的整体性[4-5]。油气储运设施在线监测预警系统的主要目标是对储罐区进行在线监测，储罐中会存在某些因素影响其正常工作，比如臂厚度和储罐腐蚀程度等，所以需要监测其中各种指标是否符合设计要求，当出现异常情况时，需要作出预警处理[6]。于是在设计系统时，需要考虑到油气储运设施会受到哪些因素的影响，然后系统要能够对这些影响因素进行实时监测，并且对这些信息数据进行处理、存储和分析等，从而能够及时的发现油气储运设施的问题。

1.3系统分析

在系统设计之前，还需要对系统进行分析，其主要工作为对系统进行可行性分析和初步调查，主要目的在于明确系统的主要工作和其能否具有可设计性。当前，我国存在一些大型储运检测系统需要消耗大量的人工物力财力，不仅需要高额成本，而且其处理数据的效率比较低，为了解决这种现象，需要对其系统进行优化[7-8]。于是文章设计一种智能化的实时在线监测系统用于油气储运设施中进行预警非常有必要。然后对设计该系统所需要的技术、管理和经济是否能够符合要求。当前，随着科学技术的不断发展，通信网络平台变得愈发的完善，计算机相关的硬件软件等也得到了进一步的发展，由于技术的增强，使得系统设计成为可能，且由于技术的成熟发展，使得系统设计的成本降低，还能够提高管理的效率，所以设计油气储运设施在线监测预警系统具有可行性，并且还会提高油气储运设施的管理水平。

2系统设计

2.1模块设计

文章在设计油气储运设施在线监测预警系统时采用的模块化思想，通过系统的实际应用情况，从而建立各个功能模块和数据管理系统。首先进行登录界面设计，再对人员管理进行设计，其中人员全部是对油气储运设施实时在线监测相关工作的负责人。还需要设计相关功能模块界面总览图。通过对复杂的系统进行模块化设计，不仅有利于提高设计的效率，而且还能够有利于维护子模块。文中所设计的系统结构如图1所示。接下来将对各个模块功能进行介绍。

2.1.1登陆界面

系统的登陆界面比较清晰易懂，其主要作用就是对登陆人员进行管控。界面上仅仅只需要包含四个部分，分别为身份、用户名、密码和登陆，其中身份主要设置两个类别，即管理员和游客，其中管理员就是企业的负责人，而游客就是管理人员工。用户只需要按照要求填写相关信息即可登录。

2.1.2人员管理

人员管理主要作用是建立人员管理通讯录，该功能模块只能是有权限的管理人员进行操作。其界面主要显示状况如图2所示。在该数据中需要将所有与监测预警相关的人员纳入其中。在建立人员管理数据时，将每个部分的主要负责人作为紧急联系人，当发生预警之后可以及时的找到相关负责人。

2.1.3指标管理

系统在对油气储运设施进行监测时，需要检测影响设施正常工作的因素，但是由于油气储罐的种类比较多，不同种类的储罐受到的影响因素将会存在差异，文中以静态储罐为例，该储罐主要会受到压力、介质浓度、温度和液位的影响，当然还会存在其他方面的影响，当这些因素发生问题时，就会影响到油气储罐的正常工作，于是系统需要对这四个指标进行实时在线监测。在系统中需要对每个指标进行描述，如图3所示，主要以温度指标进行举例，其他指标设置同理。系统在运行过程中就会对油气储运设施进行监控，从而获取相关数据信息。

2.1.4设备管理

系统中必然需要包含设备管理，而且储罐的种类比较多，每种储罐其规格将会存在差别，文章将储罐分成两类，即浮顶储罐和固定储罐。需要建立一个设备管理数据库，其中包含每种设备的各种信息，并且相关管理人员还能够在系统中添加新的设备信息，其信息包含设备名称、购买时间、编号等。不仅能够添加新的设备，还能够删减设备和修改设备信息等功能。

2.1.5数据管理

对油气储运设施进行监控的设备将会把监测的数据传到监控系统中，管理人员可以通过平台将数据导人到表格中进行存储，于是可以将该数据作为基础，导入到实时在线监测预警系统中。其存储数据一目了然，可监测分析，如图4所示。其中只是储罐1的数据库。在系统中存在很多的数据，需要对其进行分類，为了提高其分类准确性，本文采用单指标进行PNN自动分类。数据管理模块如图5所示，其中选择的是液压指标数据，通过对设备名称进行选择，然后下面有不同的影响因素，通过点击不同的因素，即可出现相关指标的数据。

2.1.6控制图数据筛选

通过完成上述工作之后，即可建立好监测数据库，于是再运用控制图对数据进行筛选。如图6所示，为控制图筛选数据总界面。通过对每个指标进行选择，可以观测到不同时间内指标的变化情况，当波动变化比较小时，系统就会判断油气储运设施属于正常工作状态，当发现某些数据比较突出时，系统就会对其进行分析，从而判断问题，发生预警。

2.1.7PNN自动分类

经过上述控制图筛选数据之后，能够将异常的数据识别出来，并且保存到数据库中，于是就可以将所有不同指标的异常数据存储到数据库中。再通过PNN白动分类功能界面，如图7所示，其中通过选择不同的指标名称和设备名称，即可得到相关的异常数据，点击PNN分类之后，系统就会白动完成分类程序，分析结果如图8所示。

2.1.8预案数据库管理

完成上述工作之后，图8中输出的结果为第3级。然后再进行预案数据库管理，图9即为其总览界面，其中包含储罐的类型和各种指标名称，然后点击第3类，即可得到如图10所示的三级预案，并且还能够对预案进行修改和增加，从而使其更加的完善。于是可以将预警结果通过邮件发送给相关负责人。系统的正常工作即完成了。

2.2系统功能模块

油气储运设施在线监测预警系统的功能界面如图11所示，该图中将前面所研究的各个功能模块进行概述，能够对设备进行管理，对指标进行管理，对人员进行管理，还能对数据进行管理，并且对数据进行筛选和分类，能够通过对数据进行正确分析，找到异常数据，发现油气储运设施的问题所在，并及时发出预警，从而可以及时解决问题，降低油气储运设施的事故发生。

3结语

文章通过对油气储运设施在线监测预警系统进行设计。整个设计包含两个阶段，一个是设计前的准备阶段，另一个是设计阶段，其中设计阶段主要分析了系统的各个功能。所设计的系统具有成本低作用大，并且能够为油气储运设施进行安全监测，还能够对数据进行挖掘，给管理者提供相关的决策思路。所以所研究的该系统具有一定的价值和意义。

参考文献

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[7]孙伟，张军博，谢孝宏.大型旋转设备实时监测及故障诊断系统[J].油气储运，2008，27（003）：50-52.

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收稿日期：2020-03-06

作者简介：陈浩（1990-），男，汉族，浙江温州人，大学本科，助理工程师，研究方向：油气管道安全。