[發明專利]LNG儲罐撬內儲罐液位檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201810936216.7
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109099310B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 蘇循志;夏威;邵有福;劉玉存;董濤濤
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天江北機械工程有限公司
• 主分類號: F17C13/02
• 分類號: F17C13/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西;李滿

1.一種LNG儲罐撬內儲罐液位檢測系統，它包括壓力變送器(2)、可編程邏輯控制器(3)和遠程網關(4)，其中，壓力變送器(2)的氣壓檢測端設置在LNG儲罐(1)的氣壓檢測口，壓力變送器(2)的壓強信號輸出端連接可編程邏輯控制器(3)的信號輸入端，可編程邏輯控制器(3)的LNG儲罐實時液位值輸出端通過遠程網關(4)接入互聯網，其特征在于：

所述可編程邏輯控制器(3)中預存有該LNG儲罐(1)的氣體壓強與儲罐液位之間的散點曲線圖，并計算出散點曲線圖中相鄰兩個散點之間的斜率K_n；

可編程邏輯控制器(3)用于確定壓力變送器(2)輸出的LNG儲罐(1)實時氣體壓強數據處于所述散點曲線圖中的那個對應壓強區間；

可編程邏輯控制器(3)還用于根據LNG儲罐(1)實時氣體壓強數據的對應壓強區間進行如下計算得到LNG儲罐(1)的實時液位值V_n：

V_n＝(p-p_min)*K_i+a_i

其中，p表示所述LNG儲罐(1)的實時壓強值，p_min表示所述對應壓強區間內的區間下限壓強值，K_i表示所述對應壓強區間的斜率，a_i表示散點曲線圖中該壓強區間對應的儲罐液位下限值。

2.根據權利要求1所述的LNG儲罐撬內儲罐液位檢測系統，其特征在于：所述可編程邏輯控制器(3)計算的LNG儲罐實時液位值通過RS485接口及Modbus RTU通訊協議傳送給遠程網關。

3.根據權利要求2所述的LNG儲罐撬內儲罐液位檢測系統，其特征在于：所述遠程網關(4)內置SIM通信卡，通過移動運營商網絡將LNG儲罐實時液位值傳送給云端數據中心。

4.一種基于權利要求1所述LNG儲罐撬內儲罐液位檢測系統的儲罐液位檢測方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：在可編程邏輯控制器(3)中預存該LNG儲罐(1)的氣體壓強與儲罐液位之間的散點曲線圖，并計算出散點曲線圖中相鄰兩個散點之間的斜率K_n；

步驟2：壓力變送器(2)將采集的LNG儲罐(1)實時氣體壓強數據傳輸給可編程邏輯控制器(3)，可編程邏輯控制器(3)確定壓力變送器(2)輸出的LNG儲罐(1)實時氣體壓強數據處于所述散點曲線圖中的那個對應壓強區間；

步驟3：可編程邏輯控制器(3)根據LNG儲罐(1)實時氣體壓強數據的對應壓強區間進行如下計算得到LNG儲罐(1)的實時液位值V_n：

V_n＝(p-p_min)*K_i+a_i

其中，p表示所述LNG儲罐(1)的實時壓強值，p_min表示所述對應壓強區間內的區間下限壓強值，K_i表示所述對應壓強區間的斜率，a_i表示散點曲線圖中該壓強區間對應的儲罐液位下限值；

步驟4：可編程邏輯控制器(3)將LNG儲罐實時液位值通過遠程網關(4)接入互聯網。

5.根據權利要求4所述的儲罐液位檢測方法，其特征在于：所述LNG儲罐(1)的氣體壓強與儲罐液位之間的散點曲線圖的確定方法為：對LNG儲罐(1)內氣體壓強值與液位的對應關系進行試驗，測定每個指定的壓強值對應的液位值，從而得到該LNG儲罐(1)的氣體壓強與儲罐液位之間的散點曲線圖。

6.根據權利要求5所述的儲罐液位檢測方法，其特征在于：相鄰兩個指定的壓強值的壓強差值為0.5KPa。

7.根據權利要求4所述的儲罐液位檢測方法，其特征在于：所述散點曲線圖中相鄰兩個散點之間的斜率K_n的計算方法為：先利用公式n＝p_n+1-p_n計算散點曲線圖中相鄰兩個散點之間對應的段長，然后利用公式：a_n+1-a_n/n＝k_n，分別計算出各段斜率K_n，其中，p_n表示相鄰兩個散點中儲罐氣體壓強值較小的散點對應的儲罐氣體壓強值，p_n+1表示相鄰兩個散點中儲罐氣體壓強值較大的散點對應的儲罐氣體壓強值，n表示相鄰兩個散點之間對應的段長，a_n表示儲罐氣體壓強值p_n在散點曲線圖中對應的儲罐液位值，a_n+1表示儲罐氣體壓強值p_n+1在散點曲線圖中對應的儲罐液位值。