油品在線性質(zhì)分析測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、油品在線性質(zhì)分析測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)葉彥斐金玉書(shū)黃家輝陳恒【摘要】快速、準(zhǔn)確對(duì)原油、餾分油及成品油進(jìn)行性質(zhì)檢測(cè)分析，對(duì)油品調(diào)合、原油煉制意義重大。本文提出了油品在線性質(zhì)分析測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，給出了可以涵蓋多種在線檢測(cè)業(yè)務(wù)情形的測(cè)試方法，強(qiáng)調(diào)了業(yè)務(wù)測(cè)試的關(guān)鍵問(wèn)題?！娟P(guān)鍵詞】油品性質(zhì);在線分析;測(cè)試系統(tǒng)中圖分類號(hào)：TE967文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2457202110-0040-002DOI：10.19694/j ki.issn2095-2457.2021.10.014DesignofOn-lineQualityAnalysisTestSystemforOilProductsYEYan-fei1

2、，2JINYu-shu1HUANGJia-hui2CHENHeng21.NanjingRichislandInformationEngineeringCo.，Ltd.，NanjingJiangsu210032，China;2.CollegeofEnergyandElectricalEngineering，HohaiUniversity，NanjingJiangsu211100，China【Abstract】Itisofgreatsignificancetotheblendingofoilproductsandtherefiningofcrudeoiltorapidlyandaccurately

3、detectandanalyzethepropertiesofcrudeoil，distillateoilandrefinedoil.Inthispaper，theframeworkoftheoilproductonlinepropertyanalysisandtestingsystemisproposed，andthetestingmethodswhichcancovermanykindsofonlinetestingbusinesssituationsaregiven，andthekeyproblemsofbusinesstestingareemphasized.【Keywords】Pro

4、pertiesofOilProducts;On-lineAnalysis;TestSystem0引言快速、準(zhǔn)確對(duì)原油、餾分油及成品油進(jìn)行性質(zhì)檢測(cè)，對(duì)油品調(diào)合、原油煉制意義重大。近紅外光譜分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了油品性質(zhì)檢測(cè)技術(shù)的快速開(kāi)展，設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)精度高、可靠性高、穩(wěn)定性好的在線檢測(cè)系統(tǒng)成為可能?；诮t外光譜分析技術(shù)，首先提出了油品在線性質(zhì)分析測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，然后給出了可以涵蓋常減壓裝置在線檢測(cè)、餾分油在線檢測(cè)、成品油在線檢測(cè)業(yè)務(wù)情形的測(cè)試方法，還強(qiáng)調(diào)了業(yè)務(wù)測(cè)試的關(guān)鍵問(wèn)題。1系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，油品在線性質(zhì)分析測(cè)試系統(tǒng)由儀表層、監(jiān)控層及管理層構(gòu)成。1.1儀表層ABB260近紅外儀與常減壓-油

5、品在線性質(zhì)檢測(cè)效勞器以以太網(wǎng)方式直接相連。其檢測(cè)通道連接8個(gè)樣品池，其中2個(gè)樣品池注入原油，6個(gè)樣品池注入餾分油。油品在線檢主機(jī)，部署油品在線性質(zhì)檢測(cè)軟件，同時(shí)具有原油在線檢測(cè)和餾分油在線檢測(cè)功能。分析儀接收到采譜指令后將采集的譜圖送至效勞器存入指定目錄，以O(shè)PCServer方式將預(yù)測(cè)的性質(zhì)發(fā)布至監(jiān)控層。設(shè)置20種餾分油含成品油及調(diào)合組分在線檢測(cè)譜圖，10種原油在線檢測(cè)譜圖，在線檢測(cè)主機(jī)按需讀取譜圖。餾分油在線檢測(cè)主機(jī)及原油在線檢測(cè)主機(jī)分布部署餾分油在線性質(zhì)檢測(cè)軟件及原油在線性質(zhì)檢測(cè)軟件，虛擬方式讀取餾分油或原油在線檢測(cè)譜圖，以Modbus從站方式將預(yù)測(cè)的性質(zhì)發(fā)布至監(jiān)控層常減壓DCS，以O(shè)PC

6、Server方式將預(yù)測(cè)性質(zhì)發(fā)布至裝置DCS。1.2監(jiān)控層常減壓DCS設(shè)計(jì)監(jiān)控畫(huà)面9個(gè)，所有界面以Web方式發(fā)布至辦公網(wǎng)。具體畫(huà)面包括：12#界面展示OPC通訊方式下的2種原油在線檢測(cè)性質(zhì)及對(duì)應(yīng)24小時(shí)寬度的實(shí)時(shí)曲線;38#界面展示Modbus通訊方式下的6種餾分油在線檢測(cè)性質(zhì)及對(duì)應(yīng)24小時(shí)寬度的實(shí)時(shí)曲線;9#界面展示兩種通訊方式下8種油品的預(yù)測(cè)性質(zhì)歷史曲線，歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)6個(gè)月。常減壓DCS既是OPCClient，可以以O(shè)PC方式從油品在線性質(zhì)檢測(cè)主機(jī)中讀取性質(zhì)數(shù)據(jù);又是Modbus主站，以Modbus方式從餾分油在線檢測(cè)主機(jī)和原油在線檢測(cè)主機(jī)中讀取性質(zhì)數(shù)據(jù)。裝置DCS及調(diào)合DCS均作OPCCl

7、ient以O(shè)PC方式從餾分油在線檢測(cè)主機(jī)及餾分油在線檢測(cè)主機(jī)中獲取性質(zhì)數(shù)據(jù)，各設(shè)計(jì)監(jiān)控畫(huà)面5個(gè)，并以Web方式發(fā)布至辦公網(wǎng)。1.3管理層監(jiān)控層DCS所有的性質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)以Web方式發(fā)布至辦公網(wǎng)。2業(yè)務(wù)測(cè)試油品在線性質(zhì)分析測(cè)試內(nèi)容涵蓋常減壓裝置在線檢測(cè)、餾分油在線檢測(cè)、成品油在線檢測(cè)三種業(yè)務(wù)情形。2.1常減壓在線分析業(yè)務(wù)測(cè)試常減壓在線檢測(cè)的儀表層為一臺(tái)ABB260近紅外儀，連接8個(gè)檢測(cè)通道至樣品池，其中兩個(gè)樣品池注入原油，其它6個(gè)樣品池注入餾分油，以復(fù)原實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。假設(shè)近紅外儀不在了那么可將原油和餾分油譜圖文件直接傳輸給檢測(cè)主機(jī)，使環(huán)境可繼續(xù)運(yùn)行。近紅外儀生成的譜圖文件通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至

8、油品在線性質(zhì)檢測(cè)主機(jī)，經(jīng)過(guò)在線預(yù)測(cè)后將得出的性質(zhì)以O(shè)PC和Modbus方式發(fā)布至常減壓DCS。假設(shè)用戶指定將原油和餾分油檢測(cè)分開(kāi)部署，那么性質(zhì)數(shù)據(jù)可經(jīng)由餾分油在線檢測(cè)主機(jī)和原油在線檢測(cè)主機(jī)同時(shí)傳輸至常減壓DCS。2.2裝置餾分油在線分析業(yè)務(wù)測(cè)試餾分油在線檢測(cè)的儀表層為已有的餾分油含成品油及調(diào)合組分在線檢測(cè)譜圖，以虛擬通訊方式傳輸至餾分油在線檢測(cè)主機(jī)，基于譜圖預(yù)測(cè)出性質(zhì)后以O(shè)PC方式發(fā)布至裝置DCS。2.3調(diào)合成品油在線分析業(yè)務(wù)測(cè)試成品油在線檢測(cè)的儀表層為已有的成品油及調(diào)合組分在線分析譜圖，以虛擬通訊方式傳輸至餾分油在線檢主機(jī)，基于譜圖預(yù)測(cè)出性質(zhì)后以O(shè)PC方式發(fā)布至調(diào)合DCS。3測(cè)試重點(diǎn)3.1采

9、譜穩(wěn)定性采譜穩(wěn)定性基于ABB260近紅外儀、油品在線性質(zhì)檢測(cè)效勞器等設(shè)備。在線檢測(cè)軟件每發(fā)出一次采譜指令就應(yīng)該對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)譜圖文件，假設(shè)指令數(shù)與譜圖文件數(shù)相等那么認(rèn)為穩(wěn)定性為100%。通過(guò)系統(tǒng)日志記錄24小時(shí)內(nèi)發(fā)出的采譜指令總次數(shù)，查詢系統(tǒng)指定的譜圖存儲(chǔ)目錄內(nèi)該段時(shí)間生成的譜圖文件數(shù)，兩者數(shù)量進(jìn)行比對(duì)。譜圖采集穩(wěn)定性=實(shí)際生成譜圖文件數(shù)量/調(diào)用260采譜指令次數(shù)。以譜圖采穩(wěn)定性98%為合格。3.2分析穩(wěn)定性在線檢測(cè)軟件每獲取到一個(gè)譜圖文件，就應(yīng)進(jìn)行一次預(yù)測(cè)分析，通過(guò)比對(duì)一段時(shí)間內(nèi)獲取到的譜圖數(shù)量與分析次數(shù)來(lái)評(píng)估分析的穩(wěn)定性，假設(shè)譜圖數(shù)量與分析次數(shù)相等那么認(rèn)為穩(wěn)定性為100%通過(guò)查詢系統(tǒng)指定目錄

10、及文件的存儲(chǔ)時(shí)間獲得固定時(shí)間內(nèi)軟件獲取的譜圖數(shù)量，通過(guò)查詢分析歷史獲得固定時(shí)間內(nèi)的分析次數(shù)。分析穩(wěn)定性=分析次數(shù)/實(shí)際生成譜圖文件數(shù)量，以分析穩(wěn)定性99%為合格。3.3發(fā)布穩(wěn)定性每24小時(shí)為間隔，逐一巡檢常減壓DCS、裝置DCS，記錄發(fā)布總性質(zhì)數(shù)量，記錄斷點(diǎn)次數(shù)，以斷點(diǎn)總次數(shù)/性質(zhì)總數(shù)量記為通訊中斷率，以中斷率1%為合格指標(biāo)。4結(jié)語(yǔ)本文提出了油品在線性質(zhì)分析測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，給出了可以涵蓋多種在線檢測(cè)業(yè)務(wù)情形的測(cè)試方法，強(qiáng)調(diào)了業(yè)務(wù)測(cè)試的關(guān)鍵問(wèn)題。設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)可以驗(yàn)證油品在線性質(zhì)分析的各項(xiàng)功能及性能。【參考文獻(xiàn)】【1】褚小立，田松柏，許育鵬，等.近紅外光譜用于原油快速評(píng)價(jià)的研究J.石油煉制與化工.2021，4301：72-77.【2】葉彥斐，陳蓉，等.基于改進(jìn)CAPSO的原油管道調(diào)合多性質(zhì)優(yōu)化方法J.計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制.2021，2510：154-157，227.【3】蒲曉妮，彭娟，張遠(yuǎn)欣.西部原油評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)模型的建立及應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)J.蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，20212：32-35.【4】LinMI，GrovesWA，F(xiàn)reivaldsA，etal.Comparisonofartificial