一体式储油罐智能检测系统

陈德 李子豪 黄丁一

摘  要：本项目旨在设计一种智能监测系统：该系统首次将油罐车辆的监测装置与用户手机相连接，不管是在行驶过程中、还是在车外，用户都能通过自己的手机知道此时油罐内以及车辆的各个参数，以全方位的掌握车辆的情况。该系统为油罐车司机提供安全防护措施：装置内安装了通讯报警模块，一旦油罐内的油量、油温、油气浓度、压力值超过了预设的阈值，司机的手机将会发出警示，从而确保了司机的用户安全，避免了更大事故的发生。该系统还加入了物联网技术，通过GPS技术，油罐车公司可以准确清楚车辆运行状况。

引言：

在以往的油品运输过程中，多采用人工方式对油罐车液位进行计量，需要测量人员登到罐车车顶进行测量，工作效率低，无法确保测量的精确性，同时增加了安全隐患。油罐车的人工检测还需要许多特定的条件：

1.检测地点应在室内，环境的温度应在5摄氏度-35摄氏度之间;

2.检测所用介质一般是循环水，并且在一次的测量过程中水温变化不能超过2度.

3.检测的场地要平整，向罐体内排水时不能有水溅出。

并且在检测前还需要大量的准备工作，例如：在检测的车辆到达检测地点之前要先进行设备运行测试，通水时间不少于5分钟，对标准罐进行润罐，再通过标准罐校准流量计，并记录每次的结果;要检测的车辆到达测试地点后，要静置一段时间，使得罐壁温度和室温平衡等等。

如上所述，目前油罐车的检测对条件要求严格，因此决定设计一款一体式储油罐的检测系统，从而解决了这些条件的约束问题。

1.发展现状：

目前主要有以下几种方法对油罐车进行监测：

JJG 133 -2016《汽车油罐车容量》检定规程中规定汽车油罐车容量检定一般采用容量比较法或流量计法。石理碧等^[1]在质量流量计法在油罐车容量检测中应用的可行性中提到容量比较法使用二等金属量器作计量标准器对油罐车罐体频繁进行注水和排水，采用人工 读取数据，工作量大，效率低。为提高工作效率，降低劳动强度，确保量值溯源准确可靠，他们采用重复性优于0. 04%艾默生质量流量计研制成了一套符合检定规程要求的油罐车容量检测装置。大大降低检定人员的劳动强度，提升了原有计量标准装置的技术层次。^[2]针对与这种情况出现了许多便捷式仪表，比如电容式液位仪，差压式液位仪，以及我们应用到的超声波液位仪。

2.工作原理：

其大致的工作方式如下：通过发射能量波，能量波遇到障碍物反射，由一个接收装置接受反射信号，根据运动的时间差来确定液位的变化情况。利用温度传感器和湿度传感器来测量罐内的温湿度。除此之外，我们将智能监测器与App相连，将油罐车内部信息实时发送给手机。这样我们就可以在第一时间得到油罐车信息，从而与标准数据进行对比，进而分析得到油罐车的安全性问题。

3.設计思路：

（1）我们利用超声波的测距仪、温湿度传感器和亚克力玻璃管模拟了这个设计，通过超声波测距仪我们得到了玻璃管内部液体的高度，进而计算得知玻璃管内液体的容量，通过温湿度传感器得到了温度、湿度的具体数值。

（2）通过将容量、温湿度的信息发送到手机app，这样我们就能直观的感受到玻璃管内液体的信息，从而判断它的安全性。

4.硬件组成：

系统主要由超声波测距模块、温度传感器模块、湿度传感器模块组成。

各部分功能说明如下：1.超声波测距模块：通过发射和接收能量波，从而得到罐内的液面信息，计算得出罐内液体的容积。2.温度模块：负责将罐内的温度信息提取出来并发送到手机app。3.湿度模块：负责将罐内湿度信息提取出来，并发送到手机app。

5.应用领域：

汽车油罐车是载运轻质油的重要工具，也是用于油品交换、贸易结算的主要计量器具，属于国家强制监定项目。汽车油罐车容量表的准确与否，直接影响到用户的交接、个人和企业的利益。汽车油罐车作为油库到油站的承运工具，其监测结果受计量地点和环境的不确定性影响，这就要求油罐车计量人员在容量监定过程中，更深入地考虑到容量表的实用性^[3]，目前汽车油罐车的监测都需要到一个固定的地方进行人工监测，只有这样才能对油罐车进行系统的、全方面的监测。目前还没有能够固定的监测器，不再固定的地方就可以实现实时的监测与控制。基于油罐车的智能监测器不仅仅可以实现对油罐车储油量的实时监测，还可以将油罐车的温度、湿度进行监控。主要就是应用于油罐车，储油罐也可以应用。

6.结束语：

本产品旨在于针对罐装运输车提供更智能更多功能的检测装置，优化司机的使用体验，保证危险品运输的安全。在功能上不仅实现基本参数的测量，还增加了更多例如油气密度，碰撞强度的测量，以保证运输安全。同时针对罐装车这一特殊的容器环境，本产品还具备GPS定位，数据超标APP报警，车辆碰撞自动报警等功能。本产品配套开发手机APP，让司机能够在APP上方便的查看数据，修改阈值，如有数据超标还将通过手机APP通知司机，以此保证行车安全，减少司机负担。

参考文献

[1]  石理碧，满李宁，尹望华. 质量流量计法在油罐车容量检测中应用的可行性[J]. 计量与测试技术，2018，045（001）：81-82.

[2]  任磊，陈祥光，刘春涛. 原油储罐油水界面测量方法的研究及应用[J]. 仪器仪表学报，2008（10）：172-177.

[3]  邓鸿炳. 汽车油罐车容量检定中应注意的问题[J]. 上海计量测试，2014，000（003）：54-55.