无线技术在中国航油信息化油库建设中的应用前景

王阳 刘亚光

摘 要：随着我国航空事业的飞速发展及国家对危化品行业监管的加强，中国航空油料集团有限公司（以下简称“中国航油”）在业务量迅速增长的同时，油库的信息化建设必然成为一种趋势。在信息化油库的建设中，尤其是老旧油库的信息化改造中如何既能降低施工成本，又不影响生产工作，还能便于后期技术改造、系统升级，成为一个需要探讨的问题。本文通过分析国内外油库无线技术应用情况、无线技术的优势及存在问题，并通过实际产品案例来探讨无线技术在中国航油信息化油库建设中的应用前景。

关键词：信息化;油库;无线技术

1 背景介绍

中国航油是国内最大的集航空油品采购、运输、储存、检测、销售、加注为一体的航油供应商在全国223个机场、海外57个机场拥有供油设施，为全球300多家航空客户提供航油加注服务，在25个省、市、自治区为民航及社会车辆提供汽柴油及石化产品的批发、零售、仓储及配送服务，在长三角、珠三角、环渤海湾和西南地区建有大型成品油及石化产品的物流储运基地。2019年完成商品销量6543万t，销售航油同比增长6%，石油商品同比增长9%。近年，中国航油一直保持强劲的增长势头，油品采购量、销售量巨大，需要配套庞大的油品存放设备、运输设备及科学化、智慧化管控手段。但历史原因和行业特点，中国航油数量众多油库呈现出点多、面广、老旧油库较多、新技术应用较少、安全生产更多的靠员工来严防死守等特点。近几年公司也在探索应用科技手段辅助生产，但大部分仍采用的传统布线方式进行改造，施工成本较高，影响正常生产作业，工期较长不方便管理容易产生施工安全问题，因现有设备、地理位置等因素限制施工等问题。本文将着重讨论无线技术在信息化油库建设中的应用前景。

2 信息化油库的含义

油库是由油罐、管道、转输油泵区、公路铁路收发油等多个密不可分的系统构成，信息化油库就是由研发的信息化系统来收集、分析所有各环节数据，再由智能化系统对数据进行分析、筛选、最终形成数据库，指导经营和管理。例如：油罐内部的检测设备测试到油罐内温度低于系统设定的温度，油罐内的加热系统将自动启动，开始对油罐内的油品进行加热，但又能合理的控制温度，防止油品过热导致不安全因素的发生，同时降低油品的挥发，控制损耗;另外，一旦油库出现险情，油库的消防系统通过检测设备可在最短的时间内启动消防应急系统，将险情进行有效控制和消除;再如，油罐内的液位设置高高液位和低低液位的报警连锁，当油罐进油超过高高液位设定数据时，油罐进油阀门自动切断，防止油罐冒罐，发生安全环保事故;当油罐对外发油超过低低液位时，出油阀门自动关闭，防止油罐吸瘪事故的发生。建立一套高集成的信息化系统，将整个油库形成管理体系和管理网络，通过将不同子系统之间进行连接、集成，实现信息化管控网络，开展技术革新，提高油库生产经营管理智慧化功能，以此实现降本增效、提高安全型和运行效率的目的，充分实现智能化、科学化、规范化管理。

3 国外、国内油库无线技术应用情况

在国外的先进国家，已经实现油库及大型炼厂的整体无线技术控制，通过对全区域内的无线设备、无线移动操作站进行控制和信息采集，形成整体无线网络控制系统，实现全系统的无线管控，数据的自动采集、汇总、分析、储存、故障预警等，步伐远超我国。国外目前发展了新型的扩频通讯系统，调频带宽1.5MHz以上，调频速率超过4500跳/s，能够获得相当高的数据率。在国内，以中石油、中石化为代表的油品行业龙头企业，也已经开始逐步将无线技术运用的理念、设备、管理手段逐步运用到加油站、小型油库、炼油厂局部等场所，并且取得一定效果。无线技术在大型油库的运用也在积极的探索中，2014年投运的中国石油彭州油库是全亚洲最大、最先进的无线技术油库。未来，我国油库管理水平将基本实现无线技术的全面运用，实现彻底告别人工管理时代的大跨越。

4 无线技术的优势

与原有的操作模式相比，无线技术、无线设备的安装及使用，从建设到投运总投资仅为原投资成本的65%左右，建设周期将缩短35%，极大减少建设成本投入，大幅缩短建设周期。它主要是通过减少工程建设投入，彻底颠覆使用无线技术设备、信息技术实现纯人工管控模式，减少了项目建设前期很多的管线、管沟、桥架基础的开挖及安装时间。主要体现在以下几方面优势：①对于大型的油罐区建设项目，能够大面积的减少前期施工作业，大量节省安装成本和安装费用，总体费用大幅降低;②信息化仪表系统的安装和总集成能够满足、信息化以及智能化生产的需要，新型技术的大量使用，能够高效、精确的采集和分析数据，诊断存在的问题并且能在最短的时间内实现问题的修复和解决，免去人工分析、识别的繁冗过程，少去很多认为干预的因素，同时系统可在日程自动的进行自我检测、自我保护、自我修复;③还可满足施工作业快、周期短、维修简单快捷的目标，节省许多对线路、设备的调试运行时间，施工、联机开展系统调试、整体试运行所需时间也能得到大幅度减少，提升油库的生产运营时间，创造更大利润;④使用无线技术、信息化设备、系统集成技术可确保整个油库在后期的技术改造、系统升级时能简单、快捷的完成，无需采取大的拆除及开挖，例如：可以省去重新开挖、重新布线等施工工序，只需要通过系统进行功能需求的重新设置，通过增加或更换信息管理设备，开展系统调试和集成就能实现整个油库使用功能及整体使用需求的整体提升，方便、高效、安全。

5 無线技术在油库运用中的几点问题

无线技术在油库中的应用对中国航油是一个新领域，主要体现在以下几方面问题：①无线变送器的是否能符合油库的安全要求。目前很多专业厂家都生产有符合隔爆和本质安全认证的无线变送器，完全能够确保满足油库的功能需求;②无线变送器的供电方式。目前主要有电缆供电和电池供电两种方式，其中电缆供电是传统的供电方式，如安装位置没有电缆则需要重新布线，受限较多。另外一种方式就是电池供电，其优势是安装位置不受限制，不需要铺设电缆，油库停电也可正常使用，缺点是需要定期检查及时更换电池，但由于更换一次电池可使用6-12个月，甚至一些低功耗变送器，电池可以使用数年，因此电池供电方式完全可满足油库日常使用;③无线信号传输距离及能否满足需要。目前无线变送器的信号传输距离可根据实际情况进行选择，通过加装远程高增益天线，能够支持更远距离的通讯，距离约达4km以上，完全能够满足一般油库的需求，如果考虑障碍物的因素，无线信号传输距离达不到要求时，可以通过无线中继器进行信号中转，实现传输距离、位置不受限制;④现有一些传统仪表是否都需要更换。很多油库设备上已安装了传统的仪表，可以通过无线读表器来读取已有仪表的读数。无线读表器安装方便快捷，可以将检测设备直接安装到已有仪表的前面，不需要拆卸现场已安装测试仪表、不用拆开管线连接、不需要检查是否存在渗露、不需要任何现场接线、不需要中断当前任何进程。配套的适配器可以适应绝大部分人工仪表的尺寸以及型号，均可实现对已安装好的压力表、温度表、真空表或其他测量就地显示仪表的无线技术监测。无线读表器可特别有效降低显示仪表自动化改造所需的成本和时间，同时，对于部分无需远程操作的仪表，直接使用，降低成本。无线读表器（图1）可以把数据以无线的方式发送到多功能节点上，通过无线网络集成到控制系统当中，具有良好的扩展性。

6 无线变送器的产品案例

以某品牌无线型气体探测器为例，看其特性及是否满足油库实际工作需要。产品简介：FGA1000W型无线气体探测器（图2），采用进口超低功耗红外气体传感器，以及远距离、低功耗、抗干扰能力强的无线通讯模块，在电池供电条件下无间断使用时间长达6个月，特别适用于现场无法布线的危险区域进行气体浓度监测，具有现场/远程两种校正方式，无需开盖即可完成校准工作。可连接本公司可燃气体报警控制器显示，或通过客户电脑端显示报警信息。产品包含现场使用的气体探测器及控制室安装的报警控制器两部分。通过示意图（图3）看到分布油库各处的气体探测器不需要布线，通过无线传输的方式直接发送监测信号到报警控制器上，再通过报警控制器将监测信号传输到电脑终端，并可通过终端电脑上的信息系统，对气体探测器进行远程控制。通过该产品技术参数（表1）可知，产品防爆类型为本安型，且无线传输距离达到2000m，对于大部分油库完全能够满足使用要求。

7 结论

随着国家对危化品行业监管的加强，未来传统油库必然会向信息化油库转变。近年中国航油已经在全国陆续进行高低液位联动、大罐数据自动检测及远传、视频监控的远程传输、智慧加油系统等信息化油库建设，建设信息化油库，有利于油库管理水平的不断提升，在提升管理水平的同时，又可以有效的实现人员精简，效率提高的目的。在建设信息化油库中大规模的使用无线技术时，整个项目的投资、工期都是大幅减少的，而且运用无线技术的油库，在后期油库的系统维护、系统更新、系统升级、安全管控方面都非常安全、高效，这对中国航油的发展、安全的保障具有非常重要的现实意义。因此无线技术在中国航油信息化油库建设中值得推广和大面积使用，其具有广阔的应用前景。

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