2.4 Анализ результатов поиска

Рассмотрим более подробно аналоги, перечисленные в таблице 2.1.

Радиоволновый измеритель уровня № 2276334. Изобретение относится к технике контроля и измерения уровня жидких и сыпучих веществ. Сущность: радиоволновый измеритель уровня жидкости содержит СВЧ генератор с линейной частотной модуляцией, приемник отраженного сигнала, антенно-фидерный тракт, преобразователь линейной поляризации в круговую, а также антенну излучения и приема отраженного сигнала. При этом антенно-фидерный тракт состоит из коаксиально-волноводного перехода, образованного короткозамкнутым с одной стороны отрезком волновода и двумя коаксиальными зондами, оси которых расположены перпендикулярно друг другу и к оси волновода. Кроме того, волновод коаксиально-волноводного перехода выполнен крестообразного сечения с отношением расстояния между наименее удаленными противоположными стенками к расстоянию между наиболее удаленными противоположными стенками, лежащим в пределах 0,6÷0,7. Технический результат: уменьшение погрешности измерения уровня за счет увеличения широкополосности волноводного тракта.

Устройство измерения уровня на основе радиолокации № 2327958. Изобретение относится к радиолокационной технологии и может быть использовано для радиолокационного измерения уровня жидкости. Сущность: устройство для измерения уровня жидкости, над которой находится газ, имеющий диэлектрическую постоянную, значение которой лежит в определенном интервале значений. Устройство содержит: передатчик для передачи микроволнового сигнала в виде определенной моды в трубу, сквозь газ, в направлении поверхности жидкости, приемник для приема микроволнового сигнала, отраженного от поверхности жидкости и распространяющегося сквозь трубу в обратном направлении, и устройство обработки сигнала для вычисления уровня жидкости на основе данных о времени распространения переданного и отраженного микроволнового сигнала. Чтобы, по существу, исключить влияние на вычисленное значение уровня диэлектрической постоянной газа, находящегося над жидкостью, передатчик выполнен с возможностью передачи микроволнового сигнала в некоторой полосе частот, при которой групповая скорость распространения в трубе микроволнового сигнала в виде определенной моды, по существу, не зависит от диэлектрической постоянной в определенном интервале ее значений. Технический результат: исключение влияние на вычисленное значение уровня диэлектрической постоянной газа, находящегося над жидкостью.

Устройство для точного определения уровня L жидкости при помощи сигналов радара, излучаемых в направлении поверхности жидкости, и сигналов радара, отраженных от поверхности жидкости № 2431809. Изобретение относится к определению уровня жидкости. Сущность: определение уровня жидкости осуществляется при помощи сигналов радара, излучаемых в направлении поверхности жидкости, и сигналов радара, отраженных от поверхности жидкости. Устройство содержит по меньшей мере одну расположенную над жидкостью радиолокационную антенну для излучения сигналов радара в направлении жидкости и для приема сигналов радара, отраженных от поверхности жидкости, а также средство для определения уровня жидкости на основании излученных сигналов радара и отраженных сигналов радара. Технический результат: повышение точности измерения.

По результатам патентного поиска можно сделать следующий вывод: радарные уровнемеры RTG 3940 отличаются от других уровнемеров по конструктивным параметрам. Но в то же время его нельзя назвать абсолютно новой разработкой, т.к. похожий метод используется и в других устройствах. Преимущества RTG 3940 заключаются в том, что уровнемер обладает высокой точностью, цифровой эталон и термостабилизация исключают дополнительные погрешности, новая запатентованная параболическая антенна улучшает качество измерений.

3. АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕЗЕРВУАРНОГО ПАРКА

3.1 Структура существующей системы автоматизации

Микропроцессорная система автоматики предназначена для контроля, зашиты (предупредительная и аварийная сигнализация, изменение режимов работы, отключение) и управления технологическим оборудованием РП. МПСА обеспечивает автоматизацию процессов приема, хранения и отпуска нефтепродуктов.

Система автоматизации РП выполняет следующие задачи:

- автоматический контроль всех технологических параметров, обеспечивающих управление и контроль состояния технологического оборудования;

- исключение ручного труда за счет оптимизации процессов приема, хранения и отпуска нефтепродуктов;

- повышение оперативности контроля за счет информативности оператора;

- контроль и сигнализация аварийного уровня в резервуарах;

- автоматическая защита от переливов;

- управление технологическими задвижками резервуарного парка;

- отображение и регистрация основных контролируемых технологических параметров и параметров, характеризующих состояние оборудования в процессе приема и отпуска нефтепродуктов, а также в условиях проведения ремонтных и пуско-наладочных работ.

Структура системы автоматизации строится по трехуровневому иерархическому принципу (рисунок 3.1):

- нижний уровень;

- средний уровень;

- верхний уровень.

Рисунок 3.1 – Структура системы автоматизации резервуарного парка

К нижнему уровню системы относятся:

- датчики технологических параметров;

- исполнительные механизмы;

- аппаратура местного управления и сигнализации.

Средний уровень МПСА построен на базе устройств сопряжения с объектом (УСО) контроллеров Modicon серии Quantum. В состав технических средств среднего уровня входят:

- контроллеры УСО, реализующие сбор и обработку входной информации и выдачу управляющих воздействий на исполнительные устройства;

- центральный процессор, в котором реализованы технологические алгоритмы, выполненные по схеме со 100 процентным горячим резервированием.

Контроллеры среднего уровня объединены между собой технологической сетью RIO. Структура технических средств среднего уровня должна предусматривать организацию системы с размещением УСО на объектах, исходя из экономической целесообразности и требований надежности.

В состав верхнего уровня системы входят:

- автоматизированное рабочее место оператора резервуарного парка (основное) на базе IBM PC - совместимого компьютера;

- автоматизированное рабочее место оператора резервуарного парка (резервное) на базе IBM PC - совместимого компьютера;

- коммуникационный контроллер — для передачи информации в РДП по протоколу МЭК.

Интеграция системы управления с системами измерения уровня и пожаротушения возможна по сети Ethernet или по сети RS-485.

Верхний уровень системы автоматизации обеспечивает:

- прием и отображение информации с нижнего уровня;

- мониторинг и оперативное управление технологическим процессом;

- архивацию событий на нижнем уровне и действий оператора;

- выполнение операций по инвентаризации и учету нефтепродукта;

- работу системы автоматики в составе системы диспетчерского контроля и управления (СДКУ).

Для реализации верхним уровнем МПСА поставленных задач используются компьютеры офисного исполнения следующей конфигурации:

- центральный процессор – Pentium IV 2 ГГц;

- объем оперативной памяти - 512 Мб;

- HDD емкостью 20 Гб;

- сетевая карта – Ethernet100;

- средства мультимедиа;

- CD-ROM.

Основной компьютер оператора РП оснащен цветным монитором с диагональю 21 дюйм, резервный компьютер оператора РП оснащен цветным монитором с диагональю 19 дюймов. Для печати различного рода документов (журналов, отчетов, сводок) установлен сетевой лазерный принтер.

Кроме указанного выше в состав технических средств верхнего уровня входит источник бесперебойного питания (ИБП) типа Smart-UPS с выходным стабилизированным напряжением 220 В, частотой 50 Гц мощностью 3000 В·А.

При обмене информацией используются следующие протоколы:

- Modbus - для связи с программируемым логическим контроллером (ПЛК) с вторичными блоками измерительных приборов;

- Modbusplus - для связи между ПЛК;

- протокол в соответствии с требованиями МЭК (IEC) 61158 - для связи между ПЛК и передачи данных от интеллектуальных датчиков в ПЛК;

- канальный протокол Ethernet, транспортный TCP/IP - для связи между АРМ оператора и АРМ инженера вычислительной сети МДП.

Системное время ПЛК синхронизировано с системным временем компьютеров АРМ оператора.

Информационное обеспечение включает:

- информационные массивы баз данных, содержащие нормативно-справочную информацию;

- информационные массивы переменной информации, используемой для решения прикладных задач и отображения информации;

- массивы обменных сообщений между системой автоматизации ЛПДС и другими системами (например, многоуровневой автоматизированной системой управления трубопроводным транспортом нефтепродуктов, системой телемеханики линейной части МНПП).

Программное обеспечение (ПО) выполняет логические и вычислительные операции по реализации функций сбора, обработки, хранения, управления, передачи и представления данных в соответствии с функциями системы автоматизации и включать: общесистемное, прикладное, специальное ПО и программы тестового контроля.

Общесистемное ПО открытое и обеспечивает возможность изменения конфигурации системы.

Пакет прикладных программ должен предусматривает автоматизацию описания параметров, набор стандартных логических и вычислительных функций, наличие развитого визуально-графического инструментального пакета, ориентированного на стандартную операционную систему.

Программные модули предусматривают возможность:

- маскирования сигналов положения, значений параметров на время ремонтных и профилактических работ или при неисправности датчиков;

- имитации сигналов защит и состояния оборудования для проверки действия защит.

Программирование контроллеров должно выполняется на языках программирования, предусмотренных МЭК (IEC) 61131-3.Пакет программ тестового контроля обеспечивает проверку сохранности информации и работоспособности технических средств, входящих в состав системы автоматизации, как в режиме подключения к технологическому оборудованию, так и в автономном режиме.

Программное обеспечение построено по модульному принципу и предусматривает поддержку распределенных и централизованных систем контроля и управления.