CN104374429A - 一种基于可拓理论的石油化工码头储罐区安全预警系统及其运行方法 - Google Patents

Abstract

一种基于可拓理论的石油化工码头储罐区安全预警系统及其运行方法，由液位计、温度传感器、压力传感器、可燃气体检测器、工控机数据分析模块和报警装置构成；其运行方法包括：实时监测参数预警判断和非实时监测参数预警判断；实时监测参数的预警判断方法是通过工控机数据分析模块对相应检测元件检测到的储罐内液体液位、温度、压力以及可燃气体泄漏浓度等参数进行数据分析、判断，当参数值均在各自阈值范围内时表明处于安全状态，超出阈值范围则自动报警；非实时监测参数的处理方法是给出一套石油化工码头储罐区安全预警指标体系，通过手动输入各项指标的量化值到可拓理论预警模型中，判断并得出预警结果。

Description

一种基于可拓理论的石油化工码头储罐区安全预警系统及其运行方法

技术领域

本发明属于石油化工码头储罐区安全预警技术领域，具体涉及一种基于可拓理论的石油化工码头储罐区安全预警系统及其运行方法。 

背景技术

储罐是石油化工码头的重要存储设施，一般储存易燃易爆的危险物质。由于缺少对设备超温超压、电荷过载或液位、流量、压力、组份浓度等异常状态参数的监测与应对管理，容易造成储罐内危险物质泄漏，甚至发生火灾、爆炸和人员中毒事故。因此，及时地发现可能造成事故的隐患并及时采取有效预控对策来消除事故隐患，可以减少损失。由于数字通讯、数据处理等现代科技的发展非常迅速，建立石油化工码头储罐区实时监控预警系统，使有效防范和减少事故成为了可能。 

在现有技术中已经建立起较为先进、完善的安全监控系统，但存在预警工作集中在对储罐温度、压力等实时数据的监控，缺乏对工作人员、安全管理情况等非实时监测参数的安全预警。同时，预警系统也存在预警模型复杂、计算量大、预警结果缺乏客观性；预警软件自动化、智能化、信息化程度偏低等不足。因此有必要根据风险管理的体系和预警机制，建设以风险动态管理为支撑的监控与预警系统，实现储罐存储风险的动态、超前、实时、有效的管理，从而改善风险管理体系运行质量，提升我国石油化工码头仓储企业的安全管理水平。 

发明内容

本发明的目的是解决石油化工码头储罐区安全预警过程中实时监测参数和非实时监测参数分析判断的不足，提供一种基于可拓理论的石油化工码头储罐区安全预警系统及其运行方法。 

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为： 

一种基于可拓理论的石油化工码头储罐区安全预警系统，包括液位计、温度传感器、压力传感器、可燃气体检测器、数据采集卡、工控机数据分析模块和报警装置，所述液位计、温度传感器、压力传感器和可燃气体检测器分别与所述数据采集卡的对应输入端连接，数据采集卡的输出端通过PCI总线与工控机数据分析模块连接进行数据的分 析、处理、显示和记录，所述工控机数据分析模块同时与所述报警装置连接；所述工控机数据分析模块由LabVIEW虚拟仪器实现。 

本发明同时提供了一种根据上述预警系统实现石油化工码头储罐区安全监测的运行方法，包括以下步骤： 

(1)实时监测参数的预警警况判断： 

液位计检测储罐内液体界面的液位，得到的液位参数通过数据采集卡上传至工控机数据分析模块，作为判别的基础数据； 

温度传感器检测储罐的罐壁温度，并通过数据采集卡将温度参数传递给工控机数据分析模块； 

压力传感器检测储罐内压力，并通过数据采集卡将压力参数传递给工控机数据分析模块； 

可燃气体检测器检测储罐、阀门等处的可燃气体泄露浓度，并通过数据采集卡将浓度参数传递给工控机数据分析模块； 

工控机数据分析模块对所得到的液位参数、温度参数、压力参数和可燃气体浓度参数进行分析判定，当参数值均在各自阈值范围内时表明处于安全状态，超出阈值范围则启动报警装置； 

具体判断方法为： 

数据分析模块先将采集到的液位参数、温度参数、压力参数以及可燃气体浓度参数进行数据预处理，即将采集到的信号按时域截取，并采用Butterworth低通数字滤波器控制滤波器顺序、截止频率、脉冲个数和阻带衰减等参数。然后对检测数据的时域统计分析，得到信号的均值，将参数均值进行分析判定，当参数值均在各自阈值范围内时表明处于安全状态，超出阈值范围则启动报警装置。 

(2)非实时监测参数的预警警况判断，方法包括以下步骤： 

(2-1)构建石油化工码头储罐区安全预警指标体系 

在系统性、客观性、动态性、层次性等原则的指导下，结合现场工程技术人员的意见和前人的研究成果，建立石油化工码头储罐区安全预警指标体系，主要有人的因素、机械设备、环境因素和管理因素4个分指标组成。人的因素有8个二级指标：违章作业率、违章指挥率、违反劳动纪律率、技能知识水平达标率、紧急处理失误率、人员文化程度、人员持证率、人员工作经验；机械设备有7个二级指标：设备故障率、设备维修率、设备更新率、设备带病作业率、安全装置完好率、监控设施完好 率、防灭火设施完好率；环境因素有3个二级指标：自然环境条件、库区抗灾能力、基础不均匀沉降；管理因素有9个二级指标：制度完善率、安全制度执行情况、安全检查与隐患整改、安全教育培训情况、安全管理组织协调性、事故预防及应急处理、信息沟通有效率、专业管理人员占有率和安全标识情况。 

(2-2)根据步骤(2-1)所确定的石油化工码头储罐区安全预警指标体系，在将警度划分为无警、轻警、中警和重警的基础上，通过石油化工码头储罐区历史数据的调查和各部门的咨询，确定各预警度下各个指标的取值范围。 

(2-3)依据对指标阈所进行的无警、轻警、中警和重警的划分建立预警指标物元模型。确定预警指标的经典域： 

$R_{0j}=(M_{0j},C_i,V_{0j})=\begin{array}{}\end{array}\left[\begin{array}{ccc}{M}_{0j}& c_1& <a_{0j1},b_{0j1}>\\ & c_2& <a_{0j2},b_{0j2}>\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& <a_{0\mathrm{jn}},b_{0\mathrm{jn}}>\end{array}\right]---\left(1\right)$

式中M_0j表示所划分的第j个等级；C为物元的特征集；c_i表示等级M_0j的第i个特征；V_0j分别为M_0j关于特征c_i所规定的量值范围，即各等级关于定性特征所取的数据范围——经典域。 

(2-4)根据步骤(2-3)确定的经典域确定节域： 

$R_m=(M,C,V_m)=\left[\begin{array}{ccc}M& c_1& V_{m1}\\ & c_2& V_{m2}\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& V_{\mathrm{mn}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}M& c_1& <a_{m1},b_{m1}>\\ & c_2& <a_{m2},b_{m2}>\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& <a_{\mathrm{mn}},b_{\mathrm{mn}}>\end{array}\right]---\left(2\right)$

式中R_m表示评价类别的全体；V_m为M关于c_i所取的量值的范围，即M的节域。 

(2-5)根据石油化工码头储罐区现场检查情况，确定待评物元 

$R=\left[\begin{array}{ccc}m& c_1& v_1\\ & c_2& v_2\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& v_n\end{array}\right]---\left(3\right)$

式中R表示待评物元；v_i表示m关于特征c_i的特征值。 

(2-6)确定关联函数 

$K_j\left(v_{\mathrm{ki}}\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\frac{\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})}{\left|V_{0j}\right|}& v_{\mathrm{ki}}\&Element;K_j\left(v_{\mathrm{ki}}\right)\\ \frac{\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})}{\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{\mathrm{Mi}})-\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})}& v_{\mathrm{ki}}\&NotElement;K_j\left(v_{\mathrm{ki}}\right)\end{array}\right.---\left(4\right)$

式中v_ki是第k个预警对象的第_i个特征级；ρ(v_ki,V_0ji)表示v_ki到区间V_0ji的可拓距 离；ρ(v_ki,V_Mi)表示v_ki到区间V_Mi的可拓距离。ρ(v_ki,V_0ji)和ρ(v_ki,V_Mi)的计算公式为： 

$\begin{array}{c}\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})=|v_{\mathrm{ki}}-\frac{a_{0\mathrm{ji}}+b_{0\mathrm{ji}}}{2}|-\frac{b_{0\mathrm{ji}}-a_{0\mathrm{ji}}}{2}\\ \mathrm{\&sigma;}(v_{\mathrm{ki}},V_{\mathrm{Mi}})=|v_{\mathrm{ki}}-\frac{a_{\mathrm{Mi}}+b_{\mathrm{Mi}}}{2}|-\frac{b_{\mathrm{Mi}}-a_{0\mathrm{ji}}}{2}\end{array}---\left(5\right)$

(2-7)根据步骤(2-1)所确定的石油化工码头储罐区安全指标体系，利用层次分析确定各预警指标的权重。 

(2-8)利用权系数计算预警对象P_K关于等级j的关联度，有 

$K_j\left(P_k\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i{K}_j^{\text{'}}\left(v_{\mathrm{ki}}\right)---\left(6\right)$

式中P_k是第k个预警对象，w_i是权重。 

(2-9)确定石油化工码头储罐区的预警等级 

若 

K_s(P_k)＝maxK_j(P_k)        (7) 

则石油化工码头储罐区的预警等级就是S。 

本发明对非实时监测参数的预警分别用蓝、黄、橙、红四种预警信号对应无警、轻警、中警和重警四个预警等级，若预警判定结果为无警，则蓝灯亮；预警判定结果为重警，则红灯亮，并触发报警装置，声光报警。 

本发明的优点和有益效果： 

本发明提供的用于石油化工码头储罐区安全预警的系统采用液位计、温度传感器、压力传感器、可燃气体检测器、数据采集卡、工控机数据分析模块和报警装置组成，该系统可对石油化工码头储罐区储罐的安全状态进行实时监测，精确反映出储罐的运行情况。 

本发明用于石油化工码头储罐区安全监测的预警方法可以实现对储罐实时监测参数的阈值判断；对于储罐区人的因素、机械设备、环境因素、管理因素等非实时监测参数，通过手动输入指标量化值到可拓理论预警模型中进行石油化工码头储罐区安全状况的判定。该系统检测精度高、速度快、报警及时，操作简便，能以曲线形式实时显示储罐区安全状况，声光报警。 

附图说明

图1为本发明实施例中石油化工码头储罐区安全预警系统的结构示意图； 

图2为本发明实施例中石油化工码头储罐区安全预警系统运行方法的流程图； 

图3为本发明实施例中石油化工码头储罐区实时监测预警结果示意图； 

图4为本发明实施例中石油化工码头储罐区非实时监测安全预警结果示意图。 

具体实施方式

为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。 

天津港某石油化工码头储罐区，罐区有3个9000m³个内浮顶储罐，储存原油、汽油、煤油等；4个13000m³内浮顶储罐，储存重柴油；2个8500m³拱顶储罐，储存乙二醇；3个8500m3和2个4500m3内浮顶储罐，预留储存苯类物质。 

请参见图1，图1为本发明实施例中石油化工码头储罐区安全预警系统的结构示意图。 

本实施例提供的石油化工码头储罐区安全预警系统，以汽油储罐为例，如图1所示，包括液位计1、温度传感器2、压力传感器3、可燃气体检测器4、数据采集卡5、工控机数据分析模块6、报警装置7。液位计1、温度传感器2、压力传感器3和可燃气体检测器4分别与数据采集卡5连接，将检测到的储罐内液体液位、温度、压力，以及可燃气体泄露浓度等参数传递给数据采集卡5，数据采集卡5通过PCI总线将采集到的数据输送给工控机数据分析模块6进行数据分析、处理、显示、记录，检测软件自动报警。工控机数据分析模块6与报警装置7连接，实现异常状况下现场声光报警。 

所述液位计1选用2个伺服式液位计，安装在储罐顶部两侧。液位计上安有变送器。变送器由传感器和转换器两部分组成，它通过磁浮子上下移动，经磁耦合作用使导管内测量元件依次动作，获得电阻信号变化，转换成标准电流信号输出给数据采集卡，再由数据采集卡传递给工控机数据分析模块6。 

所述温度传感器2包括储罐吊顶内表面安装的2支温度计、罐底内表面两个不同半径的圆周上均匀分布的9支温度计，及在罐壁内表面截面四分之一区域的整个高度上均匀分布的10支温度计，各温度传感器分别包括感温元件和感温探头，感温元件通过引线与感温探头相连接，感温探头通过垫片焊接固定于储罐的罐壁上。温度传感器2与数据采集卡5、工控机数据分析模块6依次连接，将得到的储罐温度数据通过数据采集卡传5递给工控机数据分析模块6； 

所述压力传感器3通过法兰安装储罐底部，用于检测储罐内压力。压力传感器3与数据采集卡5、工控机数据分析模块6依次连接，将得到的储罐内压力检测结果通过数据采集卡传5递给工控机数据分析模块6； 

所述可燃气体检测器4选用光离子化气体传感器，安装在储罐溢流口附近、物料进出开关附近、储罐与管道接口附近和阀门附近。光离子化气体传感器的内置气泵把空气吸入后，进入离子化腔，在固定强度的紫外光照射下，化合物被击碎电离成正离子和负离子，带电荷的离子在电场的作用下，分别被阳极和阴极捕捉，并在阳极-阴极间产生电流，电流的大小与化合物浓度成正比，电流转化成浓度信号，在屏幕上显示出来； 

所述数据采集卡5选用PCI-1200多功能采集卡。多功能数据采集卡将获取的来自液位计1、温度传感器2、压力传感器3和可燃气体检测器4的数据信号转换成计算机能够识别的数字信号，并传递给工控机数据分析模块，数据采集卡5和工控机之间的接口采用PCI总线方式； 

所述工控机数据分析模块6用于储存、处理来自液位计1、温度传感器2、压力传感器3和可燃气体检测器4的实时数据，根据已设定的液位、温度、压力、可燃气体浓度的预警阈值(汽油储罐液位上下限：3m、15.3m；温度上限：、50℃；汽油储罐压力上限：150KPa；可燃气体泄露浓度上限：350mg/m³)进行实时预警。也可处理人为输入的非实时监控数据，通过数据分析模块处理、分析、报警，并将报警信号传递给报警装置7； 

所述报警装置7的输入端与工控机数据分析模块6报警信号的输出端连接，接收工控机数据分析模块6发出的报警信号，以声、光形式进行报警。 

本实施例根据上述预警系统实现石油化工码头储罐区安全监测的运行方法，包括以下步骤： 

(1)实时监测参数的预警警况判断： 

液位计1检测汽油储罐内液体界面的液位，通过数据采集卡5上传至工控机数据分析模块6，作为判别的基础数据； 

温度传感器1检测汽油储罐的罐壁温度，并通过数据采集卡5将温度参数传递给工控机数据分析模块6； 

压力传感器3检测汽油储罐内压力，并通过数据采集卡5将压力参数传递给工控机数据分析模块6； 

可燃气体检测器4检测汽油储罐、阀门等处的可燃气体泄露浓度，并通过数据采集卡5将温度参数传递给工控机数据分析模块6； 

工控机数据分析模块6对所得到的液位参数、温度参数、压力参数和可燃气体浓度参数进行分析判定，当参数值均在各自阈值范围(汽油储罐液位上下限：3m、15.3m；温度上限：50℃；汽油储罐压力上限：150KPa；可燃气体泄露浓度上限：350mg/m³)内时表明 处于安全状态，超出阈值范围则启动报警装置7； 

具体方法为： 

工控机数据分析模块6先将采集到汽油储罐的液位参数、温度参数、压力参数以及可燃气体浓度参数进行数据预处理，即将采集到的信号按时域截取，并采用Butterworth低通数字滤波器控制滤波器顺序、截止频率、脉冲个数和阻带衰减等参数。然后对检测数据的时域统计分析，得到信号的均值，将参数均值进行分析判定，当参数值均在各自阈值范围(汽油储罐液位上下限：3m、15.3m；温度上限：50℃；汽油储罐压力上限：150KPa；可燃气体泄露浓度上限：350mg/m³)内时表明处于安全状态(如图3)，超出阈值范围则启动报警装置7。 

(2)非实时监测参数的预警警况判断，方法包括以下步骤： 

(2-1)构建石油化工码头储罐区安全预警指标体系 

在系统性、客观性、动态性、层次性等原则的指导下，结合现场工程技术人员的意见和前人的研究成果，建立石油化工码头储罐区安全预警指标体系，包括4个一级指标，27个二级指标。根据实地调查，分析石油化工码头储罐区现场的安全现状，确定指标值，见表1。具体指标数据的取值方法见表2。 

(2-2)根据步骤(2-1)所确定的石油化工码头储罐区安全预警指标体系，在将警度划分为无警、轻警、中警和重警的基础上，通过石油化工码头储罐区历史数据的调查和各部门的咨询，确定各预警度下各个指标的取值范围，见表3。 

表1石油化工码头储罐区安全预警指标体系 

表2二级指标取值方法 

表3指标数据预警等级分类及权重 

(2-3)以人的因素为例，依据对石油化工码头储罐区指标阈所进行的无警、轻警、中警和重警的划分，确定各等级的经典域物元。经典域公式为： 

$R_{0j}=(M_{0j},C_i,V_{0j})=\begin{array}{}\end{array}\left[\begin{array}{ccc}{M}_{0j}& c_1& <a_{0j1},b_{0j1}>\\ & c_2& <a_{0j2},b_{0j2}>\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& <a_{0\mathrm{jn}},b_{0\mathrm{jn}}>\end{array}\right]---\left(1\right)$

式中M_0j表示所划分的第j个等级；C为物元的特征集；c_i表示等级M_0j的第i个特征；V_0j分别为M_0j关于特征c_i所规定的量值范围，即各等级关于定影特征所取的数据范围——经典域。 

根据步骤(2-2)专家意见和现场调查确定的各预警度下各个指标的取值范围(见表3)，得到人的因素的经典域物元为： 

(2-4)根据步骤(2-3)人的因素的经典域确定人的因素的节域物元。节域物元公式为： 

$R_m=(M,C,V_m)=\left[\begin{array}{ccc}M& c_1& V_{m1}\\ & c_2& V_{m2}\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& V_{\mathrm{mn}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}M& c_1& <a_{m1},b_{m1}>\\ & c_2& <a_{m2},b_{m2}>\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& <a_{\mathrm{mn}},b_{\mathrm{mn}}>\end{array}\right]---\left(2\right)$

式中R_m表示评价类别的全体；V_m为M关于c_i所取的量值的范围，即M的节域。 

则石油化工码头储罐区人的因素的节域物元为： 

(2-5)依据步骤(2-1)中确定的指标值，确定人的因素的待评物元。待评物元公式为： 

$R=\left[\begin{array}{ccc}m& c_1& v_1\\ & c_2& v_2\\ & .& .\\ & .& .\\ & .& .\\ & c_n& v_n\end{array}\right]---\left(3\right)$

式中R表示待评物元；v_i表示m关于特征c_i的特征值。 

则石油化工码头储罐区人的因素的待评物元为： 

(2-6)根据步骤(2-1)、(2-2)、(2-3)、(2-4)、(2-5)和关联函数公式，得到关联函数值K_ij，见表4。关联函数公式为： 

$K_j\left(v_{\mathrm{ki}}\right)=\left\{\begin{array}{cc}-\frac{\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})}{\left|V_{0j}\right|}& v_{\mathrm{ki}}\&Element;K_j\left(v_{\mathrm{ki}}\right)\\ \frac{\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})}{\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{\mathrm{Mi}})-\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})}& v_{\mathrm{ki}}\&NotElement;K_j\left(v_{\mathrm{ki}}\right)\end{array}\right.---\left(4\right)$

式中v_ki是第k个预警对象的第_i个特征级；ρ(v_ki,V_0ji)表示v_ki到区间V_0ji的可拓距离；ρ(v_ki,V_Mi)表示v_ki到区间V_Mi的可拓距离。ρ(v_ki,V_0ji)和ρ(v_ki,V_Mi)的计算公式为： 

$\begin{array}{c}\mathrm{\&rho;}(v_{\mathrm{ki}},V_{0\mathrm{ji}})=|v_{\mathrm{ki}}-\frac{a_{0\mathrm{ji}}+b_{0\mathrm{ji}}}{2}|-\frac{b_{0\mathrm{ji}}-a_{0\mathrm{ji}}}{2}\\ \mathrm{\&sigma;}(v_{\mathrm{ki}},V_{\mathrm{Mi}})=|v_{\mathrm{ki}}-\frac{a_{\mathrm{Mi}}+b_{\mathrm{Mi}}}{2}|-\frac{b_{\mathrm{Mi}}-a_{0\mathrm{ji}}}{2}\end{array}---\left(5\right)$

表4关联函数值 

(2-7)根据步骤(2-1)所确定的石油化工码头储罐区安全指标体系，利用层次分析确定各预警指标的权重。石油化工码头储罐区安全预警一级指标的结果为：W＝(0.4965,0.2668,0.0827,0.1540)。二级指标的权重结果见表3。各风险区块一致性检验计算结果见表5。 

表5各风险区块一致性检验计算结果 

由表5，各风险区块的CR＜0.1，满足一致性检验要求。 

(2-8)利用权系数计算预警对象P_K关于等级j的关联度，有 

$K_j\left(P_k\right)=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i{K}_j^{\text{'}}\left(v_{\mathrm{ki}}\right)---\left(6\right)$

式中P_k是第k个预警对象，w_i是权重。 

则石油化工码头储罐区人的因素的综合关联度为： 

K₁＝(-0.1365,0.0184,-0.2887,-0.0250) 

石油化工码头储罐区机械设备的综合关联度为： 

K₂＝(0.6985,-0.3038,-0.5617,-0.6997) 

石油化工码头储罐区环境因素的综合关联度为： 

K₃＝(0.6342,-0.2688,-0.5730,-0.6798) 

石油化工码头储罐区管理因素的综合关联度为： 

K₄＝(0.4947,-0.2221,-0.4975,-0.6244) 

石油化工码头储罐区安全的综合关联度为： 

K_p＝WK＝(0.2472,-0.1284,-0.4172,-0.3515) 

(2-9)根据步骤(3-8)确定的综合关联度K_p＝WK＝(0.2472,-0.1284,-0.4172,-0.3515)，依据最大关联度准则 

K_s(P_k)＝maxK_j(P_k)          (7) 

石油化工码头储罐区的预警等级是无警。本发明分别用蓝、黄、橙、红四种预警信号对应无警、轻警、中警和重警四个预警等级，由于石油化工码头储罐区的预警等级是无警，则蓝灯亮(见图4)，不触发报警装置。 

本发明在应用时，只需工作人员手动输入石油化工码头储罐区安全预警指标的量化值到可拓理论预警模型中，即可得到这一时期的石油化工码头储罐区预警等级。 

Claims (2)

1.一种基于可拓理论的石油化工码头储罐区安全预警系统，其特征在于：该系统包括液位计、温度传感器、压力传感器、可燃气体检测器、数据采集卡、工控机数据分析模块以及报警装置，所述液位计、温度传感器、压力传感器和可燃气体检测器分别与所述数据采集卡的对应输入端连接，所述数据采集卡的输出端通过PCI总线与所述工控机数据分析模块连接进行数据的分析、处理、显示和记录，所述工控机数据分析模块同时与所述报警装置连接；所述工控机数据分析模块由LabVIEW虚拟仪器实现。

2.一种采用权利要求1所述石油化工码头储罐区的安全预警系统的运行方法，具体包括以下步骤：

  （1）实时监测参数的预警警况判断：

    液位计检测储罐内液体界面的液位，得到的液位参数通过数据采集卡上传至工控机数据分析模块，作为判别的基础数据；

温度传感器检测储罐的罐壁温度，并通过数据采集卡将温度参数传递给工控机数据分析模块；

压力传感器检测储罐内压力，并通过数据采集卡将压力参数传递给工控机数据分析模块；

可燃气体检测器检测储罐、阀门处的可燃气体泄露浓度，并通过数据采集卡将浓度参数传递给工控机数据分析模块；

    工控机数据分析模块对所得到的液位参数、温度参数、压力参数和可燃气体浓度参数进行分析判定，当参数值均在各自阈值范围内时表明处于安全状态，超出阈值范围则启动报警装置；

  （2） 非实时监测参数的预警警况判断：

    给出一套石油化工码头储罐区安全预警指标体系，主要有人的因素、机械设备、环境因素、管理因素四个分指标组成；将警度划分为无警、轻警、中警和重警，根据石油化工码头储罐区历史数据的调查和各部门的咨询，确定各预警度下各个指标的取值范围；利用可拓理论中基于参变量物元的动态评价模型，建立石油化工码头储罐区安全预警指标的经典域和节域；然后将石油化工码头储罐区警情现状手动输入到物元模型进行计算，得到关联函数值；利用层次分析法确定各预警指标的权重；利用各自的权重乘以各自的关联函数，得到各自的综合关联度；根据最大关联度准则，确定这一时期的石油化工码头储罐区安全状况。