射频自动排污过滤器(自动排污过滤器结构图)

 

执行ISO质量、环保、健康安全管理体系认证标准

智能型油罐巡检机器人自动控制脱水系统

使用说明书

一、 概 述

智能型油罐巡检机器人自动控制脱水系统，根据罐区安全生产要求，为了解决油罐计量贸易交接和自动切水的需要而研制成功的一种多功能油罐巡检盘库切水一体化系统，全面解决了油罐计量监测和脱水的技术难题，实现了无人值守、全自动运行、罐区安全管理、生产过程的信息化管理，增加生产效益。产品技术先进，添补了国际国内技术空白，处于国内外领先水平。

1.1主要功能

a.具有液位测量功能；

b.具有油水界面测量功能；

c.具有分层含水率和平均（综合）含水率测量功能；

d.具有介质温度测量功能；

e.具有切水控制功能；

f.具有罐内总体积、油体积、水体积功能；

g.具有根据罐容表测量总质量、油质量、水质量功能；

h.具有液位超高报警和超低报警功能；

i.具有界面超高报警功能；

j.具有联网运行，数据上传功能。

1.2防爆标志

系统防爆标志：Ex d ⅡB T4 Gb

二、技术参数

序号

参数

指标

备注

1

供电电源

DC24V

2

分层含水测量范围

0.00-100.00%

3

界位以上分层含水测量精度

±0.1%

油罐内介质稳定状态下的测量值

4

乳化带中分层含水测量精度

±2%

油罐内介质稳定状态下的测量值

5

界位以下分层含水测量精度

±1%

油罐内介质稳定状态下的测量值

6

测量高度范围

0.00-20.00m

7

液位高度测量精度

±1mm

油罐内介质稳定状态下的测量值

8

界位高度测量精度

±2mm

油罐内介质稳定状态下的测量值

9

温度测量精度

±0.5℃

10

工作环境温度

-40-60℃

11

适应介质高温上限

150℃

12

通讯方式

RS485（Modbus巡检盘库计量系统）

13

系统防爆等级

Ex d IIB T4 Gb

14

多功能高精度传感器

无源测量技术（无电）

15

采样频率

1次／毫秒

16

防护等级

IP65 /67

17

巡检盘库间隔时间

1次／时

可设置

18

电气接口

3/4"NPT

19

安装方式

油罐顶装，法兰固定，不动火

DN150PN16法兰(GB/T9115.1-2000)

20

工业控制计算机

工业计算机配置为i7-2600/8G/2T；

软件控制油罐数量：1-10

21

室外防爆信号处理终端

Ex d IIB T6 Gb

22

系统软件

软件具有自动测量液位、界位、分层含水、温度和计算总量、油量、水量，统计盘库数据、数据图表展示、存储与查询功能，以及液位高高报警和液位低低报警等12项功能。

2.2自动脱水器技术参数

2.2.1与油罐对接法兰： DN100PN16

2.2.2 脱水管道直径： DN50

2.2.3脱水精度： ≤100ppm(水中油平均含量)

2.2.4脱水量： 0～20m³/h；

2.2.5适应环境温度： -40℃～60℃

2.2.6适应介质温度： 10～125℃

2.2.7系统工作电压： AC220V±10%

互联网小常识：IIS自动将带宽限制上限设置成最小值1024byte/s。IIS6.0可以使用虚拟服务器的方法在一台服务器上构建多个网站：主机头名称、IP地址、非标准TCP的端口号。

2.2.8控制器电源： DC24V

2.2.9工作方式： 自动（可设置手动）

2.2.10通讯方式： RS485+光纤

互联网小常识：RIP是一种分布式、基于距离向量的路由选择协议；一个计算题：路由信息协议的工作过程：初始化的路由器只包含所有与该路由器直接相连的网络的路由，其它均为0；更新和维护：路由表建立以后，各路由器会周期地向外广播其路由表的内容。当一个路由器收到路由表内容时就与在自己的路由表中寻找，如果没有就将该路由项加上与该路由器的跳数，加入自己的路由表中，如果有则比较，取较小者。

2.2.11脱水管线压力： 1.6MPa

2.2.12脱水管线直径： DN50

2.2.13防爆等级： 不低于Ex dⅡBT4

2.2.14防护等级： IP66

2.2.15防爆电（气）动阀门：故障安全型（掉电、失风、火灾时，脱水阀自动关闭）。

三、技术特点

3.1油罐机器人

采用目前国内先进的油水测量技术及配套软件，其特点是一强、二快、三多、四安全。

一强，穿透介质能力强，不管什么稠油都能够穿透，且水信号准确；

二快，采样速度毫秒级，快于巡检高度变化速度，做到准确判断液面、界面；

三多，采用先进的自动计量监测巡检软件技术，功能多，自带自动校准软件，能够远程校准，让用户省心。

四安全，结构按防爆安全要求设计，并取得防爆认证。

3.2自动脱水器

l 采用独特的撬装式，结构紧凑，安装方便，切水速度快。

l 在全天候环境下，连续运行，安全、可靠，不需维修。

l 油水检测传感器采用高精度含水传感器，冗余配置，免在线清洗。不受容器的几何形状、液体性质和涂层的影响，经现场调试完成后，即可投入正常使用。

l 切水系统在切水阀关闭时为密闭系统，泄漏等级为零泄漏，切水管与罐体无缝对接，即切水阀门关闭时系统内的液体、气体介质不与大气相通。

l 切水系统可将切水状态远传至控制室，在控制室随时掌握切水状态。

l 安全环保，现场仪表设备满足危险区域使用要求，符合国家防爆等级标准。

四、工作原理

4.1油罐机器人工作原理

通过安装在罐顶的机器人控制油罐中垂直运行的探头实现分层探测。

这种垂直测量方式改变了传统的管线水平测量方式，使油罐内部的油水界面高度提前预知，为油罐切（脱）水提供技术支持。

在检测运行前，探头始终停在液位上跟踪液位的变化。然后根据管理者预设的指令进行巡检。每次巡检从上到下，先检测液位、油水界面、分层含水和底水，探头最低可以探测到罐底50～100毫米的位置。同时，测量每层的温度、瞬时含水率，累加计算出罐内平均温度、平均含水率，并根据罐容积表（用户提供），计算出罐内液体总体积、总液量、总水量、总油量。保存巡检后的数据，等待下一次巡检命令，至此一个巡检过程结束。见图1。

图1 系统工作流程图

4.2自动脱水器工作原理

通过安装在切水管线上的两台高精度油水检测传感器进行探测，准确测量水中含油浓度。根据探测到的含油率大于等于100ppm（可设置）来确定切水界限，控制阀门进行切水，做到滴油不漏，万无一失。

当两台油水检测传感器均判断含油量小于设定界限时，打开切水阀，进行切水动作。

当两台油水检测传感器中任一一台判断含油量大于等于设定界限时，关闭切水阀，停止切水动作。

电磁波传感器：工作时，感应单元向原油污水中发射稳频恒幅的电磁波，电磁波穿透介质，透射电磁波强度随水含量变化而变化，透射电磁波由感应单元接收，经分析处理单元转换为污水含油量信号。如果达到切水界限值时，开阀自动切水；如果低于切水界限值时系统停止切水。射频法的特点是探头向介质中发射最优波段稳频恒幅的谐振频率电磁波，穿透介质能力强，不管什么样的稠油都能够穿透；测水采样速度毫秒级，快于水中油变化的速度；检测精度高，可以达到ppm级别，目前是国内外最先进的检测水中油技术。

五、结构与功能

5.1 硬件结构

油罐机器人由简单设备（探头和铠装承荷探测电缆）、电动执行器（机器人）、切水控制阀（可选）、信号处理终端（室内、室外）和工业控制计算机组成。

自动脱水器主要由室外防爆信号处理终端、高精度油水检测传感器、切水阀、防爆摄像头、过滤器、排气阀、撬装装置等部分组成，见图3。脱水器可独立使用也可与上位机系统配套使用。

室外防爆信号处理终端主要由信号采集系统、控制系统、通讯系统、电源系统等组成。

撬装设备主要由撬装支架、脱水管路等组成。

油水检测传感器、脱水阀安装在撬装设备上。

图3 自动脱水器机构组成

5.2 信号处理终端结构与功能

信号处理终端由电源、通讯转换模块、信号处理模组等组成。具有将信号传送给系统软件的功能，同时具有将系统软件发出控制信号传送给机器人和自动脱水器执行相应的动作的功能。

5.3 系统软件功能

5.3.1画面显示功能

开机运行后进入系统主画面，该画面显示出每次检测的数据结果（总量、油量、水量、高度、液位、界面、瞬时含水率、平均含水率、温度）；同时动态显示油罐液位、界面、含水曲线的变化，上升、下降状态、脱水状态；系统处于自动运行或手动运行的状态、报警提示等。

5.3.2 参数设置功能

经授权的管理者，进入参数设置画面，可分别设置液位超高、超低报警、自动巡检时间间隔、脱水界限值、工作方式等。设置完成后返回主画面。

5.3.3检测数据查询功能

进入历史数据查询输出画面，可以根据时间和罐名称查询符合条件的巡检记录和脱水记录。

5.3.4存储功能：当每次巡检结束时,可自动将各种数据存储2年，以便查询。

5.3.5系统软件根据用户实际需要，支持全自动模式和手动模式。

全自动模式：不需要人工干预，当监测脱水管路中的含油率与判断界限值比较，实现开始脱水和停止脱水。

手动模式：人工可自由决定开始脱水的时间，脱水器接到人工脱水命令后，判断含油量是否小于判断界限值，如果满足条件，则立即开始脱水。

5.3.6系统软件具有不同的设置权限，进入系统后需要登录用户名和密码，登录成功后才能操作本系统。管理员有权切换脱水模式、数值设置及其他参数更改；操作员只能进行数据查询、状态查看。

5.3.7系统软件操作界面：包括单罐控制画面、多罐一览画面、脱水记录查询画面、报警信息查询画面、油罐巡检历史记录查询画面；同一个罐区内多罐同时脱水时，每座储油罐都有相应的操作显示画面，进行实时监测与控制。

5.3.8系统软件在每次脱水时，实时计量单次脱水的脱水量和累计量，能够以时间为单位进行报表输出，供管理者分析与研究。

5.3.9系统软件数据保存内容：储罐位号、开始脱水时间、结束脱水时间、单次脱水量、累计脱水量、脱水工作模式、操作人，保存以上数据为以后分析脱水质量、数量，优化脱水模式提供依据。

5.3.10系统软件具有紧急情况下一键关阀功能。必要时，点击一键关阀按钮，可立即停止脱水作业。

六、系统软件操作说明

系统软件是专门为石油石化企业提供全天候全自动多功能油罐巡检盘库切水一体化监测控制的专用软件,其功能包括液位、油水界面、总量、油量、水量、综合含水、分层含水、温度、底水及脱水等数据。本系统软件操作界面简洁友好，操作方便，具有可靠性、易用性和可维护性。

系统软件具体操作方法如下：

6.1 首画面

系统启动时双击桌面的油罐机器人巡检脱水工程图标，出现欢迎画面， 等待系统自检完成后，自动弹出进入系统按钮，见图4。

图4 欢迎画面

6.2主画面

点击进入系统按钮后，进入系统主画面。见图5

图5 主画面

6.3用户管理

进入系统主画面后需要登录用户名和密码，登录成功后才能操作本系统，点击菜单用户管理->用户登录进入登录。输入用户名和密码，见图6。

图6 用户登录画面

登录成功的用户可注销和修改原密码。

6.4 多罐实时监测画面

点击菜单实时监测->多罐综合监测进入多罐实时监测画面。此画面主要是显示各个罐的测量数据的结果，其数据包括液位、界面、分层含水、切水状态等巡检数据。见图7。

图7 多罐实时监测画面

6.5单罐实时监测画面

点击菜单实时监测->单罐实时监测进入单罐实时监测画面。可进行油罐巡检和脱水手动操作，查看综合数据、趋势曲线、分层巡检结果、脱水状态等。 见图8。

图8单罐实时监测画面

脱水功能分为自动脱水和手动脱水。

自动脱水过程：系统全程巡检结束后，检测出液位和油水界面位置，根据底水高度位置，自动判断打开或者关闭切水阀门。

手动脱水过程：用户根据检测的底水高度确定手动操作开阀或者关阀按钮，控制切水阀门的开和关。

本系统的脱水功能除包含手动和自动切水功能外，还增加了一层保护，在排水管道里面安装两台高精度水中油传感器，实时监测含油率变化，当含油率高设定界限值时，立即关闭脱水阀门，避免跑油，实现了双保险、滴油不漏。

急停控制的停止按钮，可在紧急情况下关断脱水阀，实现一键关阀。

6.6历史数据查询画面

点击数据查询菜单，可进行历史数据查询，见图8。

图9数据查询画面

6.6.1油罐巡检历史数据查询

点击菜单数据查询->油罐巡检历史数据查询进入巡检历史数据查询画面。此画面可以根据时间和罐号查询符合条件的油罐巡检记录，见图10。

图10 油罐巡检记录查询画面

6.6.2脱水历史记录数据查询

点击菜单数据查询->脱水历史记录数据查询进入脱水数据记录查询画面。此画面可以根据时间和罐号查询符合条件的脱水记录，见图11。

图11 脱水数据记录查询画面

6.6.3信号历史记录查询

点击菜单数据查询->信号历史记录查询进入历史记录查询画面。此画面可以根据时间和参数查询符合条件的参数历史记录，见图12。

图12 历史参数查询画面

6.7 参数配置

厂家技术人员点击菜单厂家权限，进入系统参数配置和 功能配置画面。此画面可以配置油罐机器人运行参数和脱水器工作参数。

6.8 故障提示

本系统为智能控制系统，在运行操作过程中，如有故障，自动弹出故障提示，请操作者在操作过程中注意观察。发现问题及时联系厂家技术人员。

七、注意事项

7.1 开箱须知

打开包装时应注意：

7.1.1产品是否损伤，如有损伤，应记录下损伤程度；

7.1.2产品及附件否齐全。

7.2 订货须知

订货时需方应提供现场工况和技术需求，包括：油罐高度、油品种类、温度、出水口法兰参数、距离地面高度等。

八、注意事项

8.1首次运行前，检查接线、插头、地线等连接是否正确牢固；

8.2 维护与保养时，应断电10分钟后进行；

8.3 非操作人员请勿乱动仪器！！！

互联网小常识：VTP有三种工作模式：VTP Server 、VTP Client和VTP Transparent.Server一般一个域中只有一个。用于设置因此不需要学习VLAN信息，Transparent相当于一个独立交换机不参与VTP工作，Client不能建立、删除或修改VLAN,它只能从Sserver学习VLAN配置。

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