智慧军油-物联网数字化油库项目整体设计方案

【智慧军油】油库信息化物联网系统集成建设方案北京XX科技股份有限公司2019年X月目录TOC\o"1-4"\h\z第1章信息系统运行保障方案 61.1项目建设背景 61.2油库八大业务子系统简介 61.2.1消防报警子系统 61.2.2油气实时在线监测系统 71.2.3安防监控系统 71.2.4门禁管理系统 71.2.5智能钥匙柜系统 81.2.6智能管控PDA系统 81.2.7油料自动罐装系统 81.2.8大罐自动计量系统 9第2章系统整体设计 102.1硬件基础平台 102.1.1中心监控室大屏 102.1.2网络传输 10监测信号接入设备 112.1.3应用软件 16数字油库综合监管信息平台软件 16八大业务子系统软件接口 162.1.4平台示意图 172.2数字化油库综合监管信息平台软件设计 192.2.1消防报警系统 202.2.2油气实时在线监测系统 222.2.3安防监控系统 252.2.4门禁管理系统 272.2.5智能钥匙柜系统 282.2.6智能管控PDA系统 312.2.7油料自动罐装系统 342.2.8大罐（液位）自动计量系统 362.3软件接入设计 382.4飞机加油控制系统 412.4.1加油系统工艺流程 412.4.2控制系统介绍 412.4.3界面显示 422.4.4数据处理 432.4.5通讯 442.4.6控制系统特点 45技术先进 45操作简单 45功能强大 45易于维护 45通讯能力 46界面制作 46高速检索的大点数数据支持 47大容量历史数据存盘 482.5军队油料供应管理系统 482.5.1油库综合信息管理系统的功能需求 502.5.2油库综合信息管理系统的总体设计 502.5.3子系统设计 56油罐监控 57常规监控 57作业监控 572.5.4三维数据展示系统及其实现技术 592.6军队油库分布式温度监测系统 622.6.1系统概述 622.6.2设计方案 632.6.3硬件设计 64温度数据采集电路 64RS-485通信接口电路 642.6.4软件设计 65温度数据采集程序设计 65通信程序设计 66显示程序设计 662.7全自动综合油料分析系统 662.7.1系统组成 672.7.2系统的功能 702.7.3系统的优势 782.8油库物联网系统 862.8.1方案概述 872.8.2系统建设难点 872.8.3系统架构 872.8.4系统功能 88罐区监控 88综合计量 89安防监测 902.9系统集成 932.9.1集成建设总体原则 93系统集成原则 93系统集成质量保证 96系统集成服务 103系统技术支持 1102.9.2本期集成项目集成规划思路 113集成思路 1132.9.3项目成果交付 133项目建设阶段成果交付 133项目维护阶段成果交付 1362.9.4项目质量服务体系 137项目管理质量控制 137进度管理 137人员管理 138质量管理 139客户满意度管理 144交付管理 145运维管理 1462.9.5项目服务承诺 148服务内容 148服务流程 149第3章施工组织设计 1533.1工程概况 1533.2劳动力计划、主要设备材料、构件的用量计划 1603.3施工进度计划及各阶段进度的保证措施 1633.4施工现场平面布置和临时设施、临时道路布置 1713.5专项工程施工方案、工程项目实施的重点和难点及技术措施 1863.6安全、文明施工及环保措施 2653.7项目管理班子配备 2813.8质量保证体系及措施 2913.9施工配合及施工界面的划分 316第4章售后服务计划 328信息系统运行保障方案 项目建设背景

随着计算机技术的发展，军队油库的业务信息化主要由消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等八个系统（以下简称八大系统）构成，为了改变以往信息化建设中各个系统独立建设、部署分散、互不联通的局面，需要构建数字化油库综合监管信息平台，以打破原有的各子系统割裂的状况，实现对油库全局业务的数字化集中监管。数字化油库建设主要思想是：以油库八大系统为基础，依托油库信息网络一体化构建，利用计算机集成技术对油库八大系统高端整合，实现油库数字化业务统一监管。通过数字化油库建设，可全面提高油库的消防、安全、油料综合统一管理水平，并可为更高管理层提供远程监管服务。油库八大业务子系统简介消防报警子系统

巡逻人员发现火灾并按下火灾现场附近的报警按钮或火焰探测器探测到火灾并发送报警信号到火灾预警主机，消防报警系统会在大屏幕上自动弹出预警画面，画面上显示时间、地点、报警来源等信息。另外画面设置有“解除报警”按钮和预警15秒（可根据需求设定）倒计时按钮，如果监控值班人员在规定的时间内没有解除报警，系统会把报警自动送达到办公大楼、营房和食堂等人员密集处的高音喇叭。同时，系统会将火警信息发送到相关责任人的手机上。油气实时在线监测系统

气体探测器检测的气体浓度信息传送到气体报警控制器，实现油气在线监测功能。当气体浓度达到报警值时，气体报警控制器就发出声光报警信号，同时将报警信息传送到监控中心，以便引起值班人员注意并及时采取措施。另外，报警控制器通过执行器可控制风扇进行排风、切断阀门等操作。安防监控系统

安防监控系统主要包含前段部分、传输部分、控制部分、大屏幕显示部分、防盗报警部分、系统供电部分。视频与探测器联动预警、移动影像侦测（支持复杂环境下的运动目标检测、多种绊线检测、任意形状警戒区域检测）。门禁管理系统

智能门锁管理系统利用计算机技术、电子技术、精密机械制造技术、精密电磁技术、智能卡技术、指纹技术实现对进出房间的持卡人员的身份识别，并控制机械门锁是否打开并提供信息查询和统计功能。智能钥匙柜系统

该系统应用无线IC卡和计算机应用技术，产品以安全可靠、责任明确、全自动化网络管理为主要特点。对钥匙进行科学化管理，安全方便，解决了大量的由钥匙引发的保安问题。智能钥匙管理系统应用在一些重要的场所，不但能够提高工作效率，方便追踪钥匙去向，而且有相当的安全性。

智能管控PDA系统

智能管控PDA（PersonalDigitalAssistant个人数字助手）系统是借助GIS、GSM、GPRS网络等技术，针对油库开发的日常巡视和附属设施巡检的管理工具。该系统可以很好地解决现有巡检管理工作中的一些不便与不足，大大提高管理的质量和效率。主要功能包括，制定巡检计划、自动监督巡检计划、巡检轨迹播放等。油料自动罐装系统

油料自动罐装系统是储运系统的核心业务系统，负责将油料发出。该系统采用集散式装车控制系统，适用于火车、汽车装车。每两个装车鹤位配置1台防爆型自动罐装控制器，在营业室配置一台装车监控管理电脑主机，自动罐装控制器与监控主机采用RS485总线通信。现场每个鹤位上配置温度传感器、流量计、装车泵、控制阀、防溢液位开关、静电接地夹，均接入每个鹤位的自动罐装控制器。罐装控制系统采用MODBUS通信协议，可与PLC、计算机等上位机系统直接通信。装车管理系统预留与ERP系统的数据接口，可将装车数据送往ERP系统。大罐自动计量系统

采用高精度磁致伸缩液位仪结合高精度差压变送器，获得油品密度，从而实现全自动油品质量计量。提供油品液位、水位、密度实时信息并有报警功能。另外根据罐容表可自动计算油品体积和质量。系统基本构成包括：磁致伸缩液位仪、高精度差压变送器和后台服务器等。系统整体设计硬件基础平台中心监控室大屏

大屏系统是数字化油库综合监控信息平台展示窗口，各个业务子系统都要在这里显示并实现统一管理。

监控室要配置一个音视频操作台，操作台桌面上安放一台中控系统的无线触摸屏。这样绝大部分的音视频操作都可以通过这个触摸屏来操作。

音视频控制设备包括视频矩阵、RGB矩阵、VGA分配器、功放、反馈抑止器、均衡器、DVD及MD机、中控主机等设备。

在监控室设置一个操作台，安放2台电脑，1台为PC机用于指挥中心大屏的控制软件运行，另外1台为服务器用于运行数字油库综合监管信息平台软件。网络传输

油库局域网承载着消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等八大业务系统数据传输业务，其中安防监控视频传输将占有较大带宽，建议建设千兆光纤网络。监测信号接入设备

HwiseTM31是集RS485通讯和视频服务于一身的多功能一体化系统监控设备。采用国际领先的H.264（MPEG-4/part10）视频压缩技术，能同时实现多路视频信号和音频信号的同步压缩、实时网络传输和远程实时观看。系统具有VMD（移动图像侦测）报警、烟感报警、温感报警、人体远红外防盗报警、气体检测报警等功能，通过RS485实时采集传输现场设备数据，同时系统还能够通过网络进行远程实时动作控制（包括云台、镜头、消防等）。具有视频输出功能，脱离电脑可独立工作。

功能特点：1）Linux操作系统，嵌入式结构；2）视频压缩标准：H.264；3）可实时连接1～8路视频，并可再扩展连接4/8/16路摄像机；4）支持云台镜头远程控制；5）支持多路模拟量数据采集和传输，可接入温度，压力，流量等其它模拟量；6）支持将相关的实时模拟量数值叠加在实时画面上；7）主机前面板设数据显示屏，可以实时显示和修改设置；8）支持模拟量报警值预设功能；9）支持视频丢失、模拟量断线、主机停机、硬盘故障等各种报警；10）支持硬盘录像、记录模拟量数据和报警信息；11）支持动态IP网络连接；12）支持双向语音对讲；13）支持远程配置、软件更新；14）支持多种协议的控制器和探测器的接入。八大业务子系统主要设备1）消防报警系统-

火焰探测器-

IP网络报警器-

检测或报警信号网络接入设备-

室外高音喇叭2）油气实时在线监测系统-

汉威WD6200气体探测器-

汉威KB2100II气体报警控制器-

汉威HWise31网络一体化监控主机3）安防监控系统-

前端部分

摄像头、电动变焦镜头、室外红外对射探测器、双监探测器、温湿度传感器、地埋泄漏探测器、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛等设备。-

传输部分光纤、同轴电缆。-

控制部分采集、压缩单元。-

大屏幕显示部分4）门禁管理系统-

门锁-

自助pos设备-

指纹识别器-

智能卡-

手持机5）智能钥匙柜系统-

读卡器-

大门电控锁-

钥匙存放单元门-

工具存放单元6）智能管控PDA系统-

智能PDA-

GIS地理信息系统-

GPRS网络-

监测点基座7）油料自动灌装系统-

防爆型自动罐装控制器-

装车监控管理主机-

溢出静电保护器-

电液阀-

鹤管-

流量计-

安全活动跳板-

温度变送器-

泵-

过滤器-

紧急停泵按钮8）大罐自动计量系统-

液位计，测量罐内液位、水位、温度-

后台服务器，多个液位计接入，中控室集中管理显示应用软件数字油库综合监管信息平台软件

数字化油库综合监管信息平台软件要实现消防报警系统、油气实时在线监测系统、安防监控系统、门禁管理系统、智能钥匙柜系统、智能管控PDA系统、油料自动灌装系统和大罐自动计量系统等八个业务子系统的高度集成，便于统一集中监控管理、提高工作效率和管理水平。八大业务子系统软件接口

在数字化油库综合监管信息平台中，包含着若干个子系统，而每个子系统又由各种软件平台以及各种设备构成。从功能上讲它包括消防报警系统、油气实时在线监测系统、安防监控系统、门禁管理系统、智能钥匙柜系统、智能管控PDA系统、油料自动灌装系统、大罐自动计量系统等以及多种型号的传感器、执行器、现场控制器、UPS等机电设备。数字化油库综合监管信息平台就是将不同功能的子系统在物理上、逻辑上、功能上连接在一起，以实现信息综合、资源共享。而实现系统集成的关键在于解决各子系统之间的互联和互操作性问题，这是一个多厂商、多协议和面临各种应用的体系结构，也是每一个数字化油库系统所面临的问题。解决这一问题最有效的方法就是利用软件接口技术，即在集成系统服务器与子系统管理主机之间使用一个软件接口，以此来完成集成系统与子系统的连接和信息交换。所谓的软件接口是指：一个能使智能化系统（称为主系统）与另外一个智能化系统或机电设备（称为分系统）之间建立起通讯连接的软件，并完成主系统与分系统之间的数据交换，从而实现主系统对分系统运行状态的监控和运行参数的设置。软件接口存在的前提是主系统和分系统均可提供对外通讯接口，且二者的通讯接口互不兼容，不能直接建立连接。因此，软件接口技术的运用已成为数字化油库综合监管信息平台中必不可少的一项关键技术。软件接口将为数字化油库系统集成工程提供全方位的、切实可行的技术保障。平台示意图

大屏幕效果图油库网络传输拓扑图数字化油库综合监管信息平台软件设计

根据数字化油库综合监管信息平台的需求，实现油库的管理目标--降低成本、提高工作效率以及管理水平。需要实现消防报警系统、油气实时在线监测系统、安防监控系统、门禁管理系统、智能钥匙柜系统、智能管控PDA系统、油料自动灌装系统和大罐（液位）自动计量系统；搭建油库数字化综合监管平台门户系统。消防报警系统

在原有的消防报警系统基础上，增加了火警未接报警信号转移呼叫功能。当巡逻人员发现火灾并按下火灾现场附近的报警按钮或火焰探测器探测到火灾并发送报警信号到HwiseTM31网络一体化监控主机后火灾预警系统会自动弹出预警画面，画面上显示时间、地点、报警来源等信息。另外画面上还有“解除报警”按钮和预警15秒（可根据需求设定）倒计时按钮，如果监控值班人员在规定的倒计时内没有解除报警，系统会自动把报警信号送达办公大楼、营房和食堂等人员密集处的高音喇叭广播火灾报警信号。同时，系统会将火警信息发送到相关责任人的手机上。消防报警示意图系统功能：-

实时监测气体泄漏并提供自动记录和报警功能；-

火灾探测及示警功能；-

探测点区域视频监控功能；-

人工报警开关响应功能；-

监控中心无人值守时联动音频设备报警功能；-

高低声光报警功能；-

数据信息自动保存功能；-

查询统计功能；-

数据备份、删除功能；-

用户分级授权功能；消防报警系统地理分布显示

油气实时在线监测系统

油气在线监测系统，采用稳定的分布式结构。各探测器与控制器通过电缆连接，控制器通过网络与监控中心的油库综合信息管理平台交换数据，实现在线监测功能。若控制器报警，管理平台立即发出声光报警信号，以便值班人员及时采取措施。此外还可以对控制器进行设定，当可燃气体达到一定浓度时，控制器将给执行器发出命令，打开风扇，排出油气，降低浓度。油气在线监测系统构成系统功能：-

通过计量和监测，及时、准确地得到检测点数据变化等分析数据；-

对汇总的信息进行分析，预测变化趋势，防止发生突发性事故。-

高低声光报警功能；-

数据信息自动保存功能；油气在线监测列表显示示意图

油气在线监测历史曲线安防监控系统

在视频监控的基础上，当监测点报警时视频界面将自动切换到报警现场，报警现场视频画面上显示现场探测器的实时数据，并支持多用户同时观看。在摄像机监视的场景范围内，对出现的运动目标进行检测、分类及轨迹追踪，可应用于各种监控目的，如周界警戒、绊线检测、泄漏电缆入侵探测、非法停车车辆检测、物品状态检测等。在摄像机监视的场景范围内，对出现的运动目标进行检测、分类识别（人、动物和车辆等）及轨迹追踪。可根据需要设置各种警戒要求，一旦系统检测到的运动目标及其行为符合预先设定的警戒条件，则自动产生报警信息。安防视频监控图系统功能：-

探测点区域视频监控功能；-

人工报警开关响应功能；-

监控中心无人值守时联动音频设备报警功能；-

高低声光报警功能；-

数据信息自动保存功能；-

查询统计功能；-

数据备份、删除功能；-

用户分级授权功能；-

泄漏电缆入侵探测功能；

泄漏电缆入侵探测器是一种室外围界入侵探测设备。它主要适用于银行、金库、高级住宅、监狱、仓库、博物馆、电站（包括核电站）、军事目标等重要建筑外围。亦可用在野外地形较为复杂的地方（如高低不平的山区及周界转角等），以达到有效安全防范的目的。泄漏电缆警戒系统的特点：可全天候工作，安装隐蔽，可按周界形状轮廓敷设。对防范区内的绿化植物不需去除，对距泄漏电缆下方0.5米在防范区内的底下活动目标亦有探测功能。门禁管理系统

系统通过门锁管理软件对各个房间及办公室门锁进行管理。具有不同分级授权管理功能权限，锁中的微电脑，可识别卡的合法性和级别，并做出相应处理，随时可查询门锁开启情况。有效的提高了门锁的管理功能，增强了可靠性，提高了管理水平。门禁管理系统功能系统功能：-

持卡人资料、权限、密码等的管理。-

管理操作按不同的职能划分成不同的操作区域。各区的管理者根据系统授权进行专项操作。-

提供界面操作的在线报修和维护人员答复系统。-

以不同的子系统和管理权限划分用户分组，用户分组中权限可以进行更改；-

将用户按照不同的的具体职能归入不同的分组，各组中用户的最大权限不能超出组的权限；-

多种用户登录认证模式：口令认证、持卡认证等-

用户增减和更新时可选择该用户登录时是否需要用卡注册；某些功能模块的登录必需用卡注册；-

系统中的用户进行统一管理。-

应用软件中具有方便的系统维护功能，包括数据库备份、恢复等。-

多种有效期设定，对身份识别类应用设定不同的有效期，方便管理。

智能钥匙柜系统

本系统使用科技含量高的非接触IC卡作为取得钥匙的必要条件并对持卡人的合法性进行严格的鉴别，非法人员面对钥匙柜将无从下手。报警系统会在系统受到非法操作时记录操作情况，严重时报警系统会自动启动警报器报警。系统采用全自动化网络管理，领导要了解某钥匙的使用情况无需亲临现场，通过操作计算机软件即可一目了然，软件界面显示每个钥匙的管理人员姓名、单位、职务、钥匙编号、应用的业务场所、存取时间、操作及警报情况。钥匙在位查询

智能钥匙柜事件记录

智能钥匙柜IC卡管理智能管控PDA系统

智能管控PDA（PersonalDigitalAssistant个人数字助手）系统是借助GIS、GSM、GPRS网络等技术，针对油库开发的日常巡视和附属设施巡检的管理工具。该系统可以很好地解决现有巡检管理工作中的一些不便与不足，大大提高管理的质量和效率。

同时该系统提供了一系列的解决方案，基础版的解决方案可通过提供所有人员的巡检轨迹和实时定位，对巡检质量实现由人工管理到电子化管理的转变，进行考评，保证巡检工作的正常开展。专业版的解决方案除了巡检到位情况管理外，还可对巡检的具体工作内容即设备运行状态和设备运行数据，实现实时的上传，记录，保存，并自动对数据分析和挖掘，对设备的运行状态和使用的情况做统计和分析，最终为设备的维护和更换做辅助决策。巡检查询系统功能：-

路线及监测点的设计-

PDA与数字化油库平台系统接口-

巡视人员的跟踪及定位。-

地图上显示巡检轨迹。-

历史轨迹回放。-

查询工作人员的巡视实施情况。-

统计分析工作人员巡检实施情况。巡检路线及监测点

人员管理油料自动罐装系统

油料自动罐装系统集装车监控、业务管理、设备管理、数据查询及远程web发布为一体的综合型装车监控软件。油料自动罐装实时监控自动罐装系统单号管理系统功能：-

装车现场设备状态、流量等数据采集和显示；-

装车现场工艺流程画面显示；-

装车台设备状态异常报警、称重误差过大报警，并自动进行报警记录；-

生成实时趋势和历史趋势画面并显示趋势信息；-

数据处理及打印输出各类统计报表功能；-

提供OPC通讯接口。大罐（液位）自动计量系统实时监控储罐液位数据，把液位报警信号接入到数字化油库综合信息管理平台，当液位出现报警时启动应急联动，尤其是液位高报时要把报警声音传输到监控中心。大罐监测及显示大罐动态监测图系统功能：-

油水、温度、密度异常报警设置功能。

-

用户、班组、油品、现场仪器等管理功能。-

查询及报表功能。-

自动计算油品体积和质量软件接入设计

Hwise900是河南汉威电子股份有限公司推出的现场管理与系统集成的全面解决方案。在实际的数字化油库工程中，基于网络的Hwise900系统得到了广泛的应用。Hwise900系统是一个典型的网络控制系统（NetworkedControlSystem，NCS），系统自底向上分为三级：现场级、自动化监控级、管理级。也可将现场级、自动化监控级合起来称为控制级。现场级主要是通过各类传感器完成各类信号的现场采集，以及用现场执行机构完成现场控制功能。采用RS485、CAN总线、ModBUS等多种控制总线技术，来完成各子系统的监测和控制功能。自动化监控级包括各子系统各自配备的控制器及独立的上位监控系统，完成各自独立的控制功能。控制器将现场级采集的信号与上位监控的设定值进行比较、计算，并向现场级的执行机构发出指令，来完成所要求的控制功能。管理级主干网采用100M以太网络、客户机/服务器（C/S）或浏览器/服务器(B/S)结构模式，实现子系统之间的联络、对话，对各子系统的重点信号统一实施监控。

Hwise900首先将网络系统划分为管理网与监控网两层，各子系统运行在下层监控网，系统集成数据库运行在管理网，各子系统与管理网的集成按是否需要另外开发应用程序划分成两大类：一类是通过工业标准协议实现集成，只要通信双方都共同遵守某种标准协议，即可通过标准化配置将实时数据转换成合法格式后直接与数据库交换信息，不需再开发额外驱动程序；另一类是通信双方不能共同提供某种标准协议的标准接口时，需利用系统提供的应用程序编程接口函数即API/NetAPI函数来开发软件接口，以实现数据库的访问。这种思想的示意图如图。

系统平台接口软件架构图图中，将各子系统及其与集成平台通信的接口纵向地看作一个模块，整个系统中包含若干个这样的模块，这些模块处在平等的地位，并行地运行，集成平台统一协调各个子系统之间的工作。通过这种全面的定义与概括就实现了对所有实际集成问题的解决方案，而且依据并行工程的概念与理论，将整个系统模块化，使系统在结构上更加清晰，从而更加直观地反映了实际系统的情况。飞机加油控制系统加油系统工艺流程2017年纵横科技和空军油料研究所合作成功开发一套战斗机加油控制系统，同时此系统还会在部分空军部分推广。加油系统分为两个部分，油料存储在油库，加油在外场。加油时，启动加油控制器，由控制器将信息传给外场控制计算机，外场控制计算机向油库计算机发出请求，油库计算机处理后启动加油系统，将油库输送到外场给飞机加油，加油完毕，有加油控制器发送结束命令，通过外场控制计算机发送信息给油库停止加油。控制系统介绍系统架构图如下，左边为油库，右边为外场，油库部分负责接受外场信息，提供油料，外场部分给油库发出加油或者停止加油的指令，加油并且记录加油信息。由系统架构图可以看到，外场和油库各有一台主控计算机，油库部分主要控制变频器输出和与外场通讯，硬件主要有研华工控机、模拟量输出板卡和变频器。外场主要控制飞机加油、记录数据，硬件主要有研华工控机、模拟量输入卡、和加油控制器等。软件采用HMIBuilder，外场和油库之间采用以太网通讯，我们通过HMIBuilder和以太网整合出软总线技术，利用软总线技术可以使通讯的功能更强大。软件设计在确定硬件架构之后，软件编程尤其重要。本系统中的自动控制、数据存储、通讯等都需要软件来控制。按照功能划分，软件的大体分为界面显示、数据处理和通讯三个部分。界面显示在一个自动化系统当中，界面显示、数据处理、通讯等功能都很重要，没有主次之分，但是界面显示是一个系统的门面，我们看到的首先是界面部分，所以界面显示是衡量一个系统的重要标准。在自动化系统中，界面显示首先要真实的反应现场的运行情况，能够看到软件就对整个系统的运行了如指掌，其次要做到美观。看上去让人觉得舒服。本系统的界面实现有两个部分，一是外场部分，界面包含六个加油控制器的状态、实时显示存储罐的液位、压力和流量。二是油库部分，显示变频器的工程状态。数据处理本系统数据处理主要包含信号滤波、数据存储、数据查询三种功能。信号滤波——系统中液位、压力以及温度信号受到干扰较大，不太稳定，我们采用软件滤波使数据稳定。数据存储——飞机加油过程中需要记录加油时间、加油量、值班人员、飞机号等信息。数据查询——我们需要通过不同的方式做复合查询，加油时间、值班人员、飞机号等都需要作为关键词来查询，方便信息分析。通讯通讯是实现自动化控制的桥梁。本系统在外场和油库之间采用光纤以太网、外场和加油控制器采用RS232通讯。HMIBuilder在实现外场和油库之间通讯时采用软总线技术，只需要简单设置IP，即完成通讯功能，而且能够传送的不仅是数据，还有图元等信息。HMIBuilder驱动中包含常见设备驱动，本系统中用的的板卡有研华的PCL-818和PCI1720，HMIBuilder的PCL-818和PCI1720驱动经过测试和本身提供的UTILITY速度一样，通讯良好。加油控制器是本专用控制器，里面包含本系统专用指令，为此我们针对此产品专门开发了驱动。控制系统特点技术先进硬件平台用的是研华的工控机和板卡，专门开发的防爆加油控制器，软件采用功能强大的HMIBuilder组态软件。实现和软硬件的完美结合。

操作简单本系统只需要加油的时候刷卡，输入加油量、飞机号，结束的时候刷卡结束即可。功能强大HMIBuilder具备强大的数据库功能，本系统中便用到了其中的数据库复合查询部分，我们只需输入关键词，即可通过关系数据库提出所有信息，不像一般组态软件只可以按时间查询。硬件干扰较大，我们采用软件滤波的功能，解决干扰问题。

易于维护HMIBuilder的软总线技术不仅可以应用于通讯，还可以用于维护，通过软总线技术，我们可以远程修改图元、脚本等，不能修改的只是对方的IP，这样我们在远程维护的时候就很方便，在最初设置好IP之后，远程机器便和本地机器一样。

通讯能力通讯系统完成两台计算机之间通讯，计算机和板卡、计算机和加油控制器通讯良好，HMIBuilder特有的软总线技术，是不同计算机之间的通讯更简单、速度更快，只需要设置IP即可实现数据传输。界面制作目前的组态软件的图元，一般来说，具有统一的界面，用户使用时比较容易接受。但这样做同样也有它不利的一面。第一、在组态图形绘制过程中，大量的图元是不具备实时属性的，如果采用统一的属性设置，那在显示时，将无可避免的要将这些属性带入内存，无形中加大了系统的负担，如果图元数量较多，会导致系统运行速度减慢。第二，如果采用统一的配置界面，会导致某些对图元的特殊处理，比如位图的透明处理等，变得复杂。如果要面面俱到，又给用户的使用带来困扰。HMIBuilder采用了一种不同的处理方式，在HMIBuilder的绘图包中，提供了60多种基本图元，这些图元各自具有自己特有的属性，基本上可以满足用户的组态需要，当用户需要更高级的表现方式时，可以将图元成组，成组后的图元就像流行的组态软件一样，具有了统一的属性，同时，其中各个图元本身的属性还保留下来。这种处理方式层次分明，且可以解决统一配置界面带来的一些问题。

现在，国内外的组态软件，网络功能较弱，管理系统的网络化是目前组态软件的发展趋势。HMIBuilder组态软件支持分布式架构，基于工业以太网，通过软总线技术，轻松实现网络节点配置，网络冗余。在控制层，HMIBuilder将现场总线做为重点，针对行业客户，以人机界面为核心，提供系统级的解决方案。

高速检索的大点数数据支持目前的组态软件，不分模拟量、开关量，也不分设备，所有用到的数据都放在一张表里。这样的设计对于数据量较小的工程来说还比较合适，但当数据量较大时，比如1024点或无限点的工程来说，在检索上就会比较困难。HMIBuilder采用了不同的方法，它以设备（也就是站）为对象，每个设备关联着需要的模拟量、开关量，也就是说，在HMIBuilder系统中，是依照（站、类型、点）这样一个三元组来唯一的确定一个点。这样做虽然有些繁琐，但带来的好处是结构清晰。而且，对于某些行业，比如电力远动，这样的结构是非常合乎其使用习惯的。目前的一些组态软件，虽然也有电力版，但严格说来，很难在电力行业真正普及使用。

大容量历史数据存盘目前组态软件往往内嵌小型数据库，或者嵌入大型数据库，将成本转加给客户。HMIBuilder采用多种存盘方式，用户可以自由选择：变量自动存盘是每天生成一个存盘文件，硬盘有多大，存储多少数据；数据组存盘支持4G的存盘；ODBC方式存盘：可以直接和大型数据库进行数据交换，通过TCL脚本，执行SQL语句，对ODBC数据库进行灵活的操作。军队油料供应管理系统随着科学技术的发展，战争的形式发生了重大改变。世界各国都在积极推进军队的机械化和信息化建设，军队油库油料供应管理的信息化建设是军队建设的重要组成部分。我军的油料管理的自动化程度不高，且油库规模大，分布广，对油料管理的信息化建设提出了挑战。传统的油库油料供应管理模式信息传递慢、工作效率效率低，各油库之间相对独立，无法实现信息的共享和数据的交互，并且数据统计及工作汇报具有滞后性，无法为相关决策的制定提供准确、及时的数据支持，影响了我军应对危机的反应能力。本文针对我军油料管理方面存在的问题，从实际需求入手，系统而详细地分析了军队油库油料供应管理系统的总体需求、业务需求，从军油调拨管理、零发管理、油料报账、凭证管理、系统管理以及系统的其他业务方面的需求入手，对军队油库油料管理系统进行了充分地研究与分析。此外，还对系统的非功能性需求以及系统的运行环境进行了简要分析和介绍。针对系统设计中遇到的问题，国内外油库管理系统的现状

自九十年代中期起，国内计算机辅助油库管理系统逐步得到开发应用，到目前为止，大部分油库主要应用在业务管理环节，包括自动开票、业务统计，计量帐务，桶装帐务等。部分油库正在应用设备管理、质量管理、安全管理、消防管理、经济分析、作业调度指挥、领导查询等子系统并实现网上运行。

由于市场竞争的需要，国外发达国家对石油储运自动化一直十分重视，技术进步很快。国外比较成熟的管理系统是霍尼韦尔的油库自动化系统.在本文提出的数字化油库中，数据的三维可视化是其中一大优势。目前，数字化油库国内还只限于在军方油库的研究和使用，本系统的提出为国内民用中小型油库的综合信息管理系统的改进开创了先河。

油库综合信息管理系统的功能需求

综合信息系统的功能需求包括：整合各个业务系统的技术数据构建综合业务管理平台；提高收发计量业务的安全、精度、效率和稳定性；实时准确了解油库的库存及空容情况；监控油库设备与业务运作的安全情况；全面监控油库作业制度的进程；及时全面了解油库信息以进行决策分析；保证油库消防系统的响应能力；加强能耗管理，改善系统运行质量；加强员工安全意识上的管理。油库综合信息管理系统的总体设计

设计原则

系统设计选择方案必须具备足够的实用性、可靠性、安全性和可拓展性，而且还要有足够的竞争力和前瞻性。

在系统改造设计中，我们的基本思想是“管控一体化，整体规划，分步实施”。

系统结构描述

在我国众多的企业中，技术自动化、过程自动化和信息管理自动化出现相互断层是一种普遍现象；企业信息化必须把这三层自动化有机地联合起来，否则管理自动化就成为空中楼阁。解决断层需要统一平台、统一语言，统一通信协议，统一通信格式，这是最好最省钱的方法。而信息化平台越多，设备系统越复杂，那么解决这些断层的费用就越高，越复杂。

油品资源管理整体解决方案中应按照管控一体化的思路和解决方案来构建，在信息化系统建设过程中应充分考虑与油库自动付油系统、罐区检测系统、加油站管理系统的无缝集成。

基于以上的功能分析及设计准则。油库可以具有多个独立的、功能作用各不相同的系统，但他们共享同一个数据库服务器。

基于系统运行的安全性，在系统的规划中将系统划分成两个层：监控层，管理层。凡是对设备和业务流程进行监测、控制的系统，将其划分为监控层的系统；凡是不对设备和业务流程进行监测、控制的系统，将其划分为管理层的系统。

下面先介绍系统整体的结构，再分别介绍两层的结构。油库自动化系统结构油库自动化系统逻辑结构图1所示为系统中各个子系统的逻辑关系以及与油库外部系统之间的逻辑关系图，并非系统之间连接的方式。从中我们可以了解到各个系统之间的逻辑关系和层级关系，以便理解管理需求的实现步骤。

油库自动化系统物理结构

从图2可以看到，管理层与监控层各个子系统之间数据的交换，是以各自连接共享数据库的方式来实现的；而管理层与监控层数据库之间的数据同步，是通过中间层通信服务器以单向同步复制的方式实现，油库系统与外部系统的连接必须经过管理层系统的通信服务器。

这样做的目的是为了保护油库系统向外部系统发送数据时的数据安全和防攻击；而且在系统的结构上通讯服务器处于管理层与监控层之间，全面保护监控层的各个子系统不会受到来自于网络外部的攻击和干扰，以确保监控层的硬件设备正常地工作。监控层系统的描述按上述方案设计的系统架构，我们在监控层中设置了基于油库业务和设备的多个监控点，分别监控：铁路收发计量、陆路发货计量、陆路发货业务流程、油库储罐液位、油库中多个位置的压力和温度、消防水池水位、消防供水管线的压力、油库关键地点的情况等。这些监控点使整个油库的业务过程和设备状态被统一监控，可以自动、及时地采集信息。管理层系统的描述管控一体化的系统中，控制是机械化的，但管理却是人性化的，我们在管理层的系统当中需要体现的是以人为本的管理模式。当各个监控系统将油库业务流程的信息和数据准确及时地汇集上来之后，管理系统便能够对这些信息进行过滤和汇总，可以以令管理者最为直观的容易判读的数字三维模型方式进行表述，也可以是表格的形式；既有汇总信息，也有明细信息；既有历史的查询，也有实时的查询，为管理者提供有效的决策依据。在系统规划中设计有领导综合查询系统和设备能耗管理系统，通过这些子系统，管理者能够实现以下管理目的：◆实时清晰地了解油库的库存情况和空容情况以及它们的曲线变化趋势，以便进行油品的采购计划；◆实时了解到油库各项收发业务流程的实时进行情况；◆实时了解到油库各种油品的进销存状况；◆实时了解到油库设备运作状况和维修保养计划；◆实时了解到油库的安全状况和安全报警记录，及时排除安全隐患；◆由管理者对发货密度进行集中管理；◆统一调度油库的收发业务和工艺流程；◆随时掌控设备能耗状况，并加以分析、优化。子系统设计控制层的子系统主要有：陆路自动发油子系统、油罐液位监控计量子系统等业务调度系统，消防自动控制子系统，油气浓度探测子系统，油库正气回收子系统，视频监控、火灾自动报警及消防联动控制子系统，油库巡更监测子系统，用电管理系统等子系统。管理层的子系统主要有：帐务管理、领导综合查询、设备能耗管理等子系统。限于篇幅，下面仅介绍油罐液位监控子系统。油罐液位监控子系统功能需求,油罐液位监控计量系统主要实现对库区油罐存储油品状态的监测，提供实时的存储油品的状态参数，同时对油罐存储环境状态进行安全监测和报警，计量油品收发及存储中的产品数量；这些数据作为油罐作业中计量和帐务管理的依据，为领导决策提供及时准确的信息，从而杜绝库区跑、冒、滴、漏情况的出现。

油罐监控

图形显示油罐，以及其它油品存储状态的相关数据信息，并提供异常告警提示信息。油罐信息包括：油水高度、水位、产品质量、产品温度、油气温度、油气压力、罐容、空容。油罐监控可以分为以下几个方面：

常规监控

群罐存储状态数据的显示（图形、列表）；

油罐存储状态告警输出（警铃、警灯、界面告警灯、弹出提示框）；

单罐存储状态数据的显示（图形、存储状态数据、油罐数据）。

作业监控

单罐作业状态修改；

单罐临时告警数据设置；

单罐存储状态数据的测量；

测量设备控制。

作业计量

手工计量数据输入；

各种作业计量（收发油前后尺、复尺、日结、盘点、清罐）。基础数据配置基础数据包括：维护油库分区信息，油罐信息，设备信息，油品信息等。作业管理主要包括油罐计量相关的操作，如：日结计量、收发油计量、盘点计量、中间计量、油品密度录入等。告警信息管理查询系统产生当前告警和历史告警信息，并可以根据情况进行相应处理。系统部署在每个罐顶部上安装一台高精度的磁致伸缩液位计，在罐底部装一台高精度的智能压力变送器和一台温度传感器。磁致伸缩液位计可测量得到高精度的体积计量结果。而智能压力变送器可精确测出总的储液压强，从而得到高精确度的平均密度。以此计算出较准确的储液质量。基于“整体设计、分步实施”的指导思想，在系统设计上需要以HIMS（混合法）计量作为设计标准，但在实施上支持先上HTG或ATG的做法。系统需要提供与ERP、油库帐务处理系统、业务处理系统等多个数据接口和函数库并实现与其它相关系统的无缝连接。系统需要兼容多种主流品牌一次仪表的接入。系统软件需要兼容不同形式液位仪(伺服、雷达、磁致伸缩)测得数据的运用计算和补偿。系统结构如图3所示：三维数据展示系统及其实现技术

数字化油库综合信息管理系统是以系统集成、信息共享、分布式网络、安全稳定的数据为宗旨，以信息技术为支撑，油库业务信息为数据源，以互联网为传输媒介的三维可视化综合管理平台。

三维数据展示系统简介

三维数据展示系统是基于地理信息系统地理信息系统是多学科集成的基础平台，可用于地理相关信息的搜集、存储、管理和分析，与传统的分析方法相比较，它将过去的手工、单一、静态、以定性为主的分析技术推进到多时相、多数据源、时空结合、定性与定量相结合的综合分析技术，是一个有空间信息的决策支持系统。GIS是融计算机图形和数据库于一体，储存和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机结合起来，根据实际需要准确真实、图文并茂地将现场业务数据展示处理，满足油库生产、管理对空间信息的要求，同时借助其独有的空间分析功能和可视化表达，进行各种辅助决策。

三维GIS的发展状况二十年发展起来的一门综合应用系统，它能把各种信息同地理有关的视图结合，并把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、Internet、多媒体技术及虚拟现实技术等融为一体。可根据用户的需要将这些信息图文并茂地输送给用户，便于使用。

目前，关于地面建筑物的三维可视化主要有两种方法：一种是基于数学描述的直接建模；另一种是基于虚拟现实建模语言VRML的建模。本文采用的是第一种，先用3DSMAX建摸，输出.3DS格式文件，然后用OpenGL对其进行处理。

三维可视化流程

三维可视化包括以下三大模块：数据提取与准备、建筑物及地表的三维建模和三维景观应用。

数据提取与准备：从基础库读取数据，通过分析、整理、组合，为下一步三维建模做基础。

三维建模：处理从基础库中提取的数据，生成油罐、地表及周围其它建筑物的三维模型。

三维景观应用：VC++编程读入上一步生成的三维文件，利用OpenGL对于进行处理，使用户可浏览、查询各模型的属性。三维模型与数据库的连接，利用模型的唯一标识ID号。总结与展望本文首先介绍了国内外油库管理的现状，结合管理系统的发展趋势及重点技术研究，设计了以三维可视化展示系统为平台的综合信息化管理系统；该平台在“管控一体化”的设计原则下，将整个系统分为管理层、控制层两大子系统。军队油库分布式温度监测系统系统概述现今我军油库信息化建设尚处于全面发展的起始阶段，即由机械化、半机械化油库向信息化油库过渡发展的阶段，立足于当前国内外油库罐区监控技术现状及发展趋势，军用油库储油罐区智能监控系统应基本实现信息采集与控制自动化、信息传输网络化、信息资源可视化、供应保障精确化、罐区安全管理智能化等功能。由于军用储油罐区分布空间范围广，安全防爆要求高，监控点多，布线复杂，自动化系统的水平和垂直集成难度大，投入高，使得我军储油罐区监控主要停留在人工巡检水平，这不仅费时费力，对巡检及业务管理人员素质要求高，而且更大的问题是人工信息获取、处理和利用实时性差。随着油库规模的不断扩大，重大灾难性事故时有发生，特别是易燃、易爆重大事故更是人们关注的焦点。油罐区是油库重大危险源，一旦发生火灾、爆炸等事故，将会造成重大人员伤亡和财产的损失，因此，加强罐区的安全管理和安全监控刻不容缓。油库分布式温度监测系统是软件和硬件相结合的温度监测系统，对罐区油罐的温度参数进行实时监测、以便及时发现事故隐患，并采取措施来避免。设计方案油库分布式温度监测系统采用智能温度传感器DS18B20和微控制器AT89C51构成温度测量装置，单总线式的智能温度传感器DS18B20能直接输出数字信号，便于单片机处理及控制，节省硬件电路。且该芯片物理化学性很稳定，在0~100℃时，最大线性偏差小于1℃。DS18B20最大的特点之一是采用单总线的数据传输。系统采用RS-485构成的总线型网络系统，采用主从方式进行多机通信。每个从机拥有自己固定的地址，由上位机控制完成系统的每一次通信，下位机负责采集现场温度数据。从上位机出来的数据是带有负逻辑RS-232电平的信号，它经RS-232与RS-485转换模块转换为标准的RS-485电平，各下位机模块经RS-485通信接口电路分别挂接在系统通信总线上。然后在软件上规约上下位机的通信协议即可实现多机通信。其总体设计框图如图所示：硬件设计油库分布式温度监测系统的硬件电路的设计主要包含两个部分，一部分为温度数据采集硬件电路设计，该部分电路完成采集现场温度数据。另一部分为通信接口电路的设计。采用RS-485通信总线实现PC机与多单片机之间的多机通信，把采集到的数据发送到上位机显示。温度数据采集电路本次设计温度监测采用的是智能温度传感器DS18B20。DS18B20与单片机AT89C51的接线如图4.4所示，VCC管脚接+5V电压给传感器供电，DQ管脚为数据线与AT89C51的P2.0连接，同时还要接一个4.7千欧的上拉电阻，使数据线在空闲状态下能自动上拉为高电平，GND管脚接地。温度传感器DS18B20将现场被测温度转化为数字信号。RS-485通信接口电路由于PC机COM口是基于RS-232的串行通讯口，其电气特性与RS-485不一致，因此需要进行电平转换。一般串口通信中PC端硬件接口的部分是由一块MAX232芯片把PC机串行口的RS-232电平转换为TTL电平，然后通过MAX487芯片完成RS-232协议到RS-485协议的转换。在通信过程中，传输线路阻抗不连续或者阻抗不匹配都将会引起信号的反射，反射信号与原信号叠加将导致数据误码率增加甚至无法正常通信。由于现场RS-485网络的通信载体一般采用双绞线，特征阻抗为120欧左右，所以在总线两端的差分端口A与B之间接入120欧匹配电阻。另外，当A、B无信号输入时，可能造成接收引脚RO上出现低电平，这会误认为通信帧起始位到来而引起工作不正常。为了避免这种情况发生，需让A端电位高于B端电位，使RO引脚在RS4-85总线不发送期间呈现唯一的高电平，这样单片机不会被误中断而接收到乱字符。通过在A、B接上拉、下拉电阻可解决这个问题。软件设计油库分布式温度监测系统的软件设计包含三部分。一部分是温度数据采集程序，该部分的作用是采集现场温度数据。另一部分是通信程序，该部分的作用是初始化单片机，并将数据发送到PC机。最后一部分是显示程序，该部分的作用是接收单片机发送来的数据，经过处理后在PC机上显示出采集到的现场温度。温度数据采集程序设计本设计中温度监测采用的是智能温度传感器DS18B20。由于DS18B20工作在单总线方式中，数据的读写都是占用同一根线，所以每个操作都必须严格按照时序进行。在测温时首先应设置DS18B20的DQ为高电平（在硬件设计中DQ上拉4.7千欧的电阻，使DQ在空闲状态下能自动上拉为高电平），然后初始化DS18B20，成功后DS18B20接收单片机的命令，为简单起见，跳过ROM命令设置匹配过程，然后发送温度转换指令0X44，经过延时后再次初始化DS18B20，发送跳过ROM命令，发送读出温度指令0Xbe，在成功后启动测温，将温度保存返回。通信程序设计通信程序的设计主要包含两部分，一部分是单片机串口的初始化，该部分的作用是使单片机的串行口与PC的串行口的设置一致。另一部分是通信协议的设计，该部分的作用是保证通信的正常。显示程序设计为了能够在计算机上显示单片机发送过来的数据，本设计通过在visualstudio2008环境中用C#语言编写了一个上位机温度显示程序，对串口进行设置，同时接收下位机传送的数据，在计算机上显示出来。全自动综合油料分析系统本系统的开发公司是美国的大型企业，它的基金会拥有数十亿美元的资产。它是油料分析状态监测技术的先驱。本系统是将多种油料分析仪器集成在一起，可以独立进行综合分析的成功典范。该系统最宝贵的特点是以三十多年油料分析经验为基础而研制的专家系统为主体而形成的监测软件。近年来本系统的开发者还与多家著名油料分析公司共同合作，开辟了全球网上服务系统，构筑了全球一体化的现代经营框架，产品广泛应用于飞机、舰船、机动车辆发动机的故障预测与维护。系统组成元素分析光谱仪和其它火花激发光谱仪不同之处在于它不使用石墨盘棒电极，而是用一对高纯度银电极，油样被泵送到下面电极的空心通道，然后到达两电极的间隙而被激发。所产生的光束经过梳理后经由两个光缆传输到光栅，分光后由CCD检测器进行检测，再通过数模转换给出各种元素的浓度数值。元素分析光谱仪软件元素分析光谱仪软件高电压数据库Database上电极下电极油样光栅光缆光谱仪元素分析光谱仪原理图主要优点是：采用专利银电极取代了盘棒电极，从而实现了自动进样，不需盘棒电极等易耗品。双CCD检测器，在10个基本元素的基础上扩展到20个元素分析能力不需要额外费用。分析准确度完全满足ASTMD6595的标准规定。油样不需要旋转石墨电极带动，而且激发能量大大提高，故可分析较大颗粒(最大可达直

径50um)。非色散红外光谱仪红外光谱仪软件数据库红外光谱仪软件数据库数字/模拟处理器红外光源油样转轮滤光片检测器检测器红外光谱仪原理图主要优点是：不使用娇嫩的光学干涉仪部件，坚固耐用,适用于各种现场环境的使用要求.无需日常标定,易于操作。分析精度优于普通付里叶红外光谱仪，并且可以测算粘度和总碱度。激光颗粒计数仪运动粘度仪系统的功能元素分析的能力元素分析光谱仪有两种配置：标准配置：分析10种元素：AlSnCrSiCuKFeNaPbMo扩展型配置：分析21种元素磨损金属污染物添加剂FeSiPPbPbZnCuBBCrCaCaAlAlBaNiNaNaSnKMgMoVMnTi理化特性的红外分析能力本系统是利用中红外光谱仪来测量在用油的一系列理化特性：基本构成的衰化变质：主要是油料的氧化和硝化氧化：用付里叶转换红外光谱仪测量氧化着重于在波数为1730cm-1处的吸收峰。但这一峰值是油中含羧基酸的物质降解和氧化产物的总体效应，很难单独将氧化分出。运用更广泛的光谱信息来最大限度的修正光谱干扰效应，使其结果更为可靠。硝化：同氧化一样，由于恰当的运用了ASTME168的化学计量法，除了考虑1630cm-1处的吸收峰外还计算了其它峰位上的贡献，从而可以修正其它物质的干扰。污染物：水分：水能对设备和油料造成很大的危害。系统可以测量0-3%的含水范围而准确度达到±0.2%（即如果含水为1000ppm是测量误差为±2ppm）。通常FTIR只测3400cm-1处的峰高或曲线下面积。但此处干扰甚多，尤其是乙二醇。本软件采用化学计量法并参照多频位的信息，有效地解决了干扰问题。积碳：本系统采用化学计量法以2200cm-1处的吸收度为主参照多点信息建立的模型来测量积碳，其对照标准为ASTM所规定的热失重法，对于不作稀释的样品可以测到4%，对于稀释过的油样允许测到12%。燃油稀释：本系统测量汽油稀释是比较容易的。可以利用734cm-1处的吸收度并参照其它峰位的信息，准确度达到±1.7%。由于结构的相似性，准确地测量柴油稀释用任何方法都是比较困难的，系统以810cm-1处的吸收度并参照其它峰位的信息，准确度可达5%，如果有同一牌号的新油作参照，就可提高准确度。乙二醇：乙二醇在3400，1080，1040和880cm-1处都有吸收，再加上其它峰位上的信息来排除水分，硫酸化产物等的干扰，其准确度可以于测量水的精度相当。另外在元素分析中K、Na、B和Si的浓度来判断冷却剂泄漏也是很准确的。总碱度：这是广泛使用的判断是否换油的指标，但红外的ASTM标准中无此规定。本系统的模型可以与ASTMD4739相关，也可以与ASTMD2896相关，这一功能极大的扩展了的功系统功能。系统对设备进行状态监测的分析实例使用本系统进行油料分析状态监测不仅能为设备维修人员提供监测对象当前状态的信息，而且能够提供一系列的统计数据，使不同层次的管理人员对所辖设备的总体状况一目了然，从而可以制定相应的人员，备件计划。下面以系统对采用壳牌润滑油的阿尔斯通机车进行状态监测的实例予以说明:分析报告:发动机磨损速率均属正常，油样中没有发现外部污染分析结果表明:设备和油料性能良好。诊断:污染物含量高,指明活塞及活塞环有污染.还查出润滑油中有处理水的化学物质，但是乙二醇含量并未超限。建议:检查有无冷却剂泄漏。检查功率有无损失，活塞环有无窜气，有无冒烟，机油耗量有没有增加等检查进气系统及所有污染颗粒的进入渠道，建议参照其它诊断手段以确定维修措施彻底清洗设备，将润滑油放掉，更换滤清器注:A=异常S=严重超标ND=未检测到下表是系统的另一种报告形式，它能够给出引擎及传动系统各个具体部件的状态，在发现异常状况时及时报警并指出故障原因。“对您的车辆进行血检”测ON-SITEANALYSIS车辆制造商:GMC车辆ID号:NA车辆型号:SierraC1500SLE引擎排量:5.7升取样日期:09/15/2004润滑油料箱容量:5.0升引擎类型:汽油机润滑油品牌:PENNZOIL样品ID:33车辆行驶里程:52000英里润滑油类型:长寿命润滑油使用时间:3250英里润滑油规格:10W-30操作者:TOM正常需要监测需要拆机检查原因空气滤清器×轴承×检测到过量的铜/铅/锡元素轴套×凸轮轴×检测到过量的铁冷却液含量×曲轴×检测到过量的铁气缸×检测到过量的铁气缸体×燃油泄漏×检测到微量的燃油泄漏;可能是由于活塞/活塞环的磨损润滑油状态×因添加剂衰化使润滑油无法再使用活塞环×检测到较高的铬含量活塞×检测到过量的铝含量油泥×因添加剂衰化使润滑油无法再使用水含量×磨损金属×检测到较高的磨损率总体评价结果:不可接受在1/2换油期时重新取样并监测建议:1.检查:功率损耗;漏气;烟雾;耗油;等2.检查:油压下降和异常噪音3.更换引擎润滑油与滤清器4.为了更彻底地清除污染物,建议您接受一次引擎润滑油清洗服务系统的优势综合分析全面监测：当前市场上的油料分析仪器基本上都是单项的，本系统则是将标准实验室中多项仪器的功能集中到一个系统之中,所给出的结果，可以全面的反映设备的工作状态，做出正确的诊断和维修建议。例如:1.通过下列方法可以核查用油是否正确:-用元素分析光谱仪检测添加剂是否符合所用油料的技术规范,通常主要控制Ca,Mg,P,Ba,Zn等-用红外光谱仪测量油样的谱线,既可了解基础油也可了解添加剂(如ZDDP等)-红外光谱仪还能推算出总碱值,这也是查看油料是否符合要求的重要指标(例如机车和船舶用油TBN值很重要).2.通过下列方法可以检测冷却剂是否泄漏:-用元素分析光谱仪检测K,Na,Si和B等防腐添加剂的浓度和比例.-用红外光谱仪检查水分,乙二醇是否超标.(水在油中首先与添加剂反应,使添加剂迅速降低)-冷却剂的泄漏会造成滑油的乳化,提高粘度.3.通过下列方法可以检测到燃油稀释:-通过元素分析光谱仪检测燃油添加剂.-用红外光谱仪检查芳烃含量的烟炱也可判断燃油.先进的软件系统：是专业化的油料分析公司研制的产品，配备了包含有上万种型号发动机，传动系统，压缩机和发电机等设备监测界限值库，是几十年丰富油液分析经验的结晶。软件中包括现代化学计量法和基于人工神经网络技术的专家系统，提高了分析能力和诊断水平。本系统软件可以提供不同层次的报告:第一层次:针对仪器操作人员,只用文字指出有关设备的状态以及简要的说明,可以作为维修保养人员的工作指南.第二层次:针对中层技术人员,除了上述文字叙述之外,还有详尽的测试数据,通过这个报告可以了解软件所做的诊断和建议的逻辑依据.第三层次:针对高级管理人员:给出各种统计数据,包括短期和长期的趋势分析,不同故障出现的频次和百分比,测试结果的回归,事故出现的流水等.这些报告使管理人员对设备的状况一目了然,在制定维修计划时既不会维修不足又不会过度维修.对人员的合理配置和备件及易耗品的储备等问题都可从报告中获益.优秀的硬件组合：在元素分析光谱仪方面采用了纯银电极，与石墨盘棒电极相比实现了进样完全自动化，可以分析50um级的大颗粒（不存在盘电极旋转携载能力不够的问题），减少了易耗品。在红外光谱仪方面采用了结实牢靠的非色散技术，减少了尺寸，提高了可靠性。除了ASTM规定的参数外还具有推断总碱度（TBN）和粘度的能力，这对机车柴油机和船用柴油机使用总碱度很高的油料是非常重要的。可以显著节省资金:系统初置费用远低于具有同等功能的其它仪器组合,而且可以根据客户的需求提供不同配置..由于采用自动进样,不需要盘棒电极,而且是一次进样完成全部分析节约了消耗品,单一样品的分析费用显著低于常规分析设备.且操作非常简单,培训要求很低,节省人力投资.充分的技术支持和完善的服务体系：集三十多年油料分析状态监测的丰富经验,形成了强大的数据库和久经考验的专家系统,所提供的综合诊断和维修建议是其它系统很难与之相比的.在我国可以说是目前唯一的综合分析软件.开发商还和其它油料分析专业公司共同组建了全球服务网络,他们集中了一批经验丰富的油料分析专家,运用全球一体化网络可以对世界各地用户提出的问题给予及时解答,作出具体指导.用户也可建立自己的网络充分利用社会资源形成独立的监测系统.应用发动机等设备制造部门：新发动机的研制：研发期间的新发动机价格最昂贵而且最容易失效，是最适宜使用油料分析的场合，但传统实验室方法无法适应台架试验的要求：•早期发现问题，及时排除故障，防止突发性事故，挽救昂贵的样机；•判明发动机系统失效的征兆，查出失效的根本原因，指明设计制造和装配中的问题，为改进设计提高质量提供可靠依据。•可用较少的发动机台架实验，获得潜在问题的确切信息，从而可以更经济的规定发动机寿命，计算保修期成本。•缩短将新产品投放市场的时间，降低成本，提高竞争力；•科学的规定磨合期和换油周期。批量生产的质量保证：通过油料分析可以检验制造装配的质量，例如是否有明显的水泄漏，油气比例是否合宜，活塞环是否有较大的窜气，轴承是否发生过快的磨损等。美国最大的柴油机制造商Caterpillar将本系统设置在发动机总装车间的最后一个工段，凡是油料分析不合格的产品一律返修，这是他们保证产品出厂质量的重要措施。为用户提供维修指南：欧美先进工业国家，都在推行“从摇篮到坟墓”式的终身服务制度，发动机制造商对其重要产品都要给出油料分析状态监测的指导文献（有时是和油料供应公司共同制订）。这是公司形象的重要标志。回转或往复设备使用部门：科学的使用设备，延长使用寿命：通过油料分析检测有助于设备的长期可靠的运转。当出现轻微的故障或者较大故障的征兆时及时处理以避免大的突发性灾难性故障。了解设备从投产到撤换全过程中状态的变化，掌握失效的过程和规律，因为突发性故障往往会掩盖失效的原因。也就是说用过程控制取代结果控制。实施视情换油：在统计基础上给出的换油期不可能完全反映发动机使用条件，操作情况的巨大差异，只有不断监测油料发生的变化才能科学的进行换油，实践证明除极少情况下实际换油期短于规定的换油期外，绝大多数都可通过油料分析延长油料使用期限，美国陆军仅实施视情换油一项每年即可节约资金2500万美元。指导维修工作：先进的维修作业是以对发动机状态的判断为依据的。油料分析的结果可指导维修人员，如修理什么地方，什么零件，多大工作量等。美国的机车修理业就是在发动机解体前先进行油料分析然后制订维修计划，修理完毕后再次进行油料分析以判明维修质量。为设备采购提供建议：长期油料分析的结果可以辨别设备的优劣和油料的好坏，从而为未来设备的更新和增购提供可靠参考。主要用户虽然综合油料分析系统是近几年才投放市场的新产品,但是凭借着革命性的综合分析理念,融合了丰富经验的专家诊断系统,仪器的优异性能和良好的售后服务,在短短的几年内就已取得了辉煌的市场成就,数千家用户遍及全球众多领域.其中最著名的有:美国三军油料分析机构(简称JOAP):由于本系统可以满足美军在现场进行快速综合油料分析的要求,因而获得JOAP机构的青睐,经过认真评估,JOAP给予其很高评价,并在美军各军兵种内得到了应用.美国空军将其部署在空军基地内,负责各种设施和设备的监测;美国海军已将此系统列为舰船油液状态监测的首选;而美国陆军也将悍马车队的监测任务交给了本系统.美国西南研究所SWRI:是美国一家著名的国立研究机构,其研究领域涵盖了从航空航天到汽车技术的研发,通过采用此综合监测技术取得了很好的效益,由于在SWRI的成功应用,也对此系统在美国各行业的推广起到了很大影响.世界著名的汽车及发动机生产商(美国通用,美国福特,美国克莱斯勒,尼桑,丰田,现代,康明斯等)都是本系统的忠实用户,它们在新产品开发的过程中使用它进行全程监控,从而大大减少了研发的周期和费用,提高了企业的竞争力.美国著名的汽车综合服务商(JiffyLube,Midas,Speedco,FlyingJ等)将该系统融入到其全国乃至全球的服务网络中(如JiffyLube即购买了1200台次系统),使用户可以及时了解车辆的运转状态,可用寿命等信息,从而提高企业的信誉和品牌形象.大型车队及车辆/机械维修企业(阿尔斯通机车,联邦快递,PM快递,FreightLiner,Fleetcare,TruckLubeUSA等):它们都有大批车辆和机械需要进行管理和维修,耗资巨大,在引进此技术后,使它们实现了主动维修,车辆和设备的完好率和寿命显著提升,而付出的维修费用仅为原来的几十分之一.船舶使用单位(Q-LubeMarine,地中海船舶运营公司等):将此系统直接安放在船舶上,可在其出海航行期间随时了解发动机运行情况,在出现问题时给予及时报警,其经济效益十分显著.大中型工矿企业：（矿山、电厂、钢厂、石化等，如雪福龙炼油集团等）：将此系统用于其生产设备的综合管理,从而避免出现损失巨大的非计划停机,生产效益显著.油库物联网系统方案概述随着计算机和现场仪表技术的不断发展，油库自动化水平与以往相比在各个方面都有了很大发展，多数油库陆续安装了诸如自动化付油系统，液位自动计量系统，安防监控系统等，但这些系统往往相互独立，没有进行有效的集成，相互间的信息没有进行有机整合，单方面的自动化水平的提升没有形成油库的整体监控管理。系统建设难点油库储油罐区具有分布空间范围广、安全防爆要求高、监控点多、布线复杂，自动化系统的水平和垂直集成难度大的特点。围绕储油罐区自动监测、计量和管理,采用先进测控与管理技术,设计储油罐区监测控制与数据采集系统，改善油罐测量劳动强度大、作业环境差、管理手段落后的现状，已成为目前油库自动化建设的一项重要内容。实时、准确、可靠、经济地采集点多面广的储油罐监控信息，实现大范围的数据共享；基于多参数实时数据，进行智能分析、处理，进一步提高计量精度；基于监控信息及数据，进行储油罐区油料平衡分析，提高储油罐区安全管理的智能化水平等。系统架构油库物联网系统包括油库控制系统和油库综合自动化系统；功能上分为泵站监控，罐区（库区）监控，装车系统、油品检验系统以及机场油库。油库物联网系统数据传输采用不落地模式进行数据传输，存在现场SCADA系统或者DCS系统的软件，对外提供标准的OPC接口，或者PLC模块直接添加以太网模块将数据传输到物联网生产监控层网络。物联网在生产监控层部署数据采集服务器和应用服务器，数据采集服务器负责对现场数据的采集归纳工作，应用服务器负责对采集上来的数据进行分析应用。系统功能罐区监控根据工艺作业流程及其相互关联逻辑，开发动态工艺监控图形界面，对库区倒罐、收油、发油过程进行调度管理。液位全貌：罐区内所有储罐的液位模拟条，并以数字标出各罐的液位、温度、容积、重量的值以及液位到设定限的时间估算。流程：按区域、油品划区，显示储罐、管线、阀门、机泵，罐内液位模拟显示，并标注液位、温度，阀门、机泵以颜色标注开关状态。储罐参数：每罐一幅，包括罐的几何尺寸、安全高度、液位、温度、液位和温度的设定限值、到限时间、体积、比重、重量，存放物料的名称，该罐的模拟液位、温度棒图等。事件记录：弹出显示已登录的某日发生的生产事件，如报警、开关机器时间、通讯故障、设备故障等。同时具备罐区作业操作功能，可实现局域网内整个罐区液位、库存网上发布和实时监控。可根据油品的销售数据形成每日油品罐区的销售/库存日报表和盈亏数据分析，并且对数据进行归档处理。综合计量油库油品计量从业务上可分为进油计量、出库计量和库存计量三个部分，油库综合计量系统对油库内部现有生产作业层系统数据的自动采集和人工计量数据的录入，实现油库实物计量账目化计算机管理。综合计量管理系统为油库提供计量数据人工录入和自动提取2种方式，满足油库现阶段使用和未来发展的使用要求。安防监测1)燃气检测由于油库经营的产品易燃易爆，为保证库区安全，可燃