CN104778810B - 化工容器开车建立液位时的报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化工容器开车建立液位时的报警方法，主要解决现有技术中开车建立液位过程中易误操作、安全系数低的问题。本发明通过采用一种化工容器开车建立液位时的报警方法，包括如下步骤：(1)确定建立液位时的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值；(2)将所述液位的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值输入配置表；(3)将液位的实时数据输入服务器的实时数据表；(4)在推理机中进行比较，将有意义的比较结果输入至结果表中；(5)客服端从服务器的结果表中读取数据，根据比较结果，进行报警的技术方案较好地解决了上述问题，可用于化工容器开车建立液位时的报警中。

Description

化工容器开车建立液位时的报警方法

技术领域

本发明涉及一种化工容器开车建立液位时的报警方法。

背景技术

化工装置日益朝大型化发展，装置各环节的耦合关系越来越紧密，开车过程也越来越复杂，由此给开车时的安全性带来越来越大的挑战。

建立液位是化工装置开车的一个重要过程。建立液位时操作不当可能导致满罐、空罐，引起设备损坏，泄漏，甚至火灾爆炸事故。2005年美国德克萨斯州英国石油公司(BP)炼油厂火灾爆炸事故即是由于开车建立液位过程中操作不当而引起。

在国内，引入先进控制系统进行自动开车的装置较少，大部分化工装置开车通常是由富有经验的工人来完成，开车成功与平稳与否严重依赖工人的经验。

装置的集散式控制系统(DCS)有报警系统，可以对正常运行时液位是否异常进行报警。但由于开车建立液位时液位处于变化的过程，因此，DCS的报警系统无法投用，液位即使出现异常，得不到有效的报警提示。

与液位计、液位报警器及液位控制装置等设计与制造有关的专利较多。CN98114343.1提出一种液位显示控制报警仪表，它主要由测量部分，控制部分，上、下限报警部分组成。也有关于液位报警方法的专利。CN 01114544.7涉及一种高液位报警方法，特别涉及一种尿素装置旋转造粒喷头造粒的高液位报警方法。但没有涉及开车建立液位时报警方法的相关专利，也没有涉及计算机辅助液位报警方法的相关专利，目前的技术也就无法解决开车建立液位过程的误操作问题。

化工容器开车建立液位过程中，具有以下风险：

(1)液位超高甚至全满，可能导致设备损坏及泄漏；

(2)液位超低，可能导致输出泵气蚀损坏；

(3)若液位低于或高于容器中的某些输入或输出管线，可能引起气态或液态物质串料，导致上下游设备工艺不稳，出现异常事故；

(4)液位不正常时还可能引起多种工艺问题，导致开车不成功或不稳定，间接导致事故。

传统化工容器开车建立液位时，DCS中的液位报警系统往往无法投用，即使投用也可能淹没在大量的报警中，工人操作不当时得不到及时有效的报警提示。当液位出现异常时，工人只能依靠经验进行判断及处理，可能导致异常状况时处置错误或不及时。

开发一种较简易的化工容器开车建立液位时的报警系统，对防止工人开车时误操作，避免事故具有重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中开车建立液位过程中易误操作、安全系数低的问题，提供一种新的化工容器开车建立液位时的报警方法。该方法用于化工容器开车建立液位时的报警中，具有开车建立液位过程中不易误操作、安全系数高的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种化工容器开车建立液位时的报警方法，包括如下步骤：(1)在开始进料、开始出料、进料过程阶段，根据各阶段的操作特点，确定建立液位时的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值；(2)将所述液位的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值通过配置工具输入服务器中的配置表；(3)将液位的DCS实时数据通过数据采集工具输入服务器的实时数据表；(4)在推理机中将液位的实时数据与激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值分别进行比较，将有意义的比较结果输入至结果表中；(5)客服端从服务器的结果表中读取数据，根据比较结果，进行报警，报警时自动弹出超出后果、处理建议，安全声光报警发生声信号或声光两种信号。

上述技术方案中，优选地，所述建立液位时条件的设置方法为：

a)设置容器液位激活条件L％为0-30％，指示容器开始进料，设置液位报警下限为0-L％，液位报警上限为L-100％，防止在DCS报警未投入前液位异常，设置容器温度、压力、搅拌及出料流量、出料输送泵电流等报警，提示开始进料时其他条件是否具备，设置终止条件，也可以不进行终止；

b)设置一个出料流量激活条件，指示容器开始出料。设置容器液位、温度、压力及搅拌等报警，提示开始出料时其他条件是否具备，容器液位报警值应保证液位高于容器出料口最上沿。设置终止条件，也可以不进行终止；

c)在进料过程中，设置液位激活条件为L’％，L’％应大于L％，设置过程报警界限中液位报警下限为0-L’％，报警上限为L’-100％，根据操作特点设置条件确认报警，也可以不进行设置。设置终止条件，也可以不进行终止；

以上步骤可以设置1项或多项，从而确保建立液位时的安全。

上述技术方案中，优选地，所述过配置工具是用C#、VB、VC++、Java编程语言将选择好的工艺参数及其激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值录入至服务器的配置表。

上述技术方案中，优选地，所述数据采集工具是通过C#、VB、VC++、Java编程语言从OPC或者实时数据库采集工艺参数的实时数据，并存储于服务器的实时数据库。

上述技术方案中，优选地，所述推理机中的基本比较与逻辑判断工具包括大于、大于或等于、小于、小于或等于、等于、或、与、非。

本专利中，液位报警模块在达到激活条件后自动启动，避免了开车时DCS报警泛滥或报警无法投用的缺点，并提供过程报警及条件确认报警两种报警方式，可以对开车建立液位过程的工艺参数进行监控，对操作的安全条件进行确认，防止开车建立液位过程误操作事故发生。目前DCS系统上的报警不提供处理方法，非常依赖工人的现场经验及知识能力。本专利内置由专家团队共同制定的报警处置方法，报警后自动弹出提示框，指导工人进行报警处置，防止报警处置错误或不及时，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述方法的架构示意图。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

本发明涉及一种化工容器开车建立液位时的报警方法，如图1所示，包括如下步骤：(1)在开始进料、开始出料、进料过程阶段，根据各阶段的操作特点，确定建立液位时的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值；(2)将所述液位的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值通过配置工具输入服务器中的配置表；(3)将液位的DCS实时数据通过数据采集工具输入服务器的实时数据表；(4)在推理机中将液位的实时数据与激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值分别进行比较，将有意义的比较结果输入至结果表中；(5)客服端从服务器的结果表中读取数据，根据比较结果，进行报警，报警时自动弹出超出后果、处理建议，安全声光报警发生声信号或声光两种信号。

下面详细说明本发明的实施方法。

(1)化工容器建立液位时激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值的设置方法

建立液位时涉及的设备及附属设施包括进料系统、容器及出料系统。

进料系统可为永久性管线或临时性管线。

容器指化工过程的各类中间罐、塔器、反应器、储罐等。容器可能配备液位计、搅拌、压力表及温度表等。能监测到的参数可能包括：液位、搅拌电流、搅拌速率、容器温度及压力等。

出料系统至少含一路永久性的出料管线。无出料泵时管线附件可能包括出料调节阀及出料流量计。有出料泵时管线附件可能包括出料流量计及出料调节阀，或者出料循环流量计及出料循环调节阀，或者以上两套系统全包。

在化工装置开车过程中，工艺参数往往经历一个变化过程。为了保证能对参数进行报警，需要一个报警的激活条件，当参数满足此激活条件后，激活报警。为参数设置一个激活条件后，需要设置此激活状态下参数的上下限(过程报警界限)，该上下限可能与正常运行时上下限相同，也可能有所不同。另外，当参数达到激活条件后，表明工人对装置进行了某种操作，如开泵、开关阀、通蒸汽等，为了进行安全条件确认，需要为其他有关参数设置一个报警值(条件确认报警值)，当其他有关参数进行报警时，表明操作存在问题。同一个参数的激活条件可能不止一个，每个激活条件对应一套终止条件、过程报警界限及条件确认报警值。终止条件可以不存在，即报警激活后不进行终止。

建立液位时各种条件的设置方法为：

a)设置容器液位激活条件L％为0-30％，指示容器开始进料。设置液位报警下限为0-L％，液位报警上限为L-100％(过程报警界限)，防止在DCS报警未投入前液位异常。设置容器温度、压力、搅拌及出料流量、出料输送泵电流等报警(条件确认报警)，提示开始进料时其他条件是否具备。设置终止条件，也可以不进行终止。

b)设置一个出料流量激活条件，指示容器开始出料。设置容器液位、温度、压力及搅拌等报警(条件确认报警)，提示开始出料时其他条件是否具备。容器液位报警值应保证液位高于容器出料口最上沿。设置终止条件，也可以不进行终止。

c)在进料过程中，设置液位激活条件为L’％，L’％应大于L％。设置过程报警界限中液位报警下限为0-L’％，报警上限为L’-100％。根据操作特点设置条件确认报警，也可以不进行设置。设置终止条件，也可以不进行终止。

以上步骤可以设置1项或多项，从而确保建立液位时的安全。

(2)配置工具

用C#、VB、VC++、Java等编程语言将选择好的工艺参数及其激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值录入至服务器的配置表。

(3)实时数据采集

通过C#、VB、VC++、Java等编程语言从OPC(OLE for Process Control)或者实时数据库(数据来自OPC)采集工艺参数的实时数据，并存储于服务器的实时数据库。

(4)推理机

推理机中主要包括大于、大于或等于、小于、小于或等于、等于、或、与、非等基本比较与逻辑判断工具。

当实时数据满足激活条件(不满足终止条件)，且满足过程报警界限，标记为过程报警。

当实时数据满足激活条件(不满足终止条件)，且满足条件确认报警值，标记为条件确认报警。

当实时数据满足激活条件(不满足终止条件)，且满足过程报警界限或条件确认报警值，同时标记为过程报警及条件确认报警。

当实时数据满足激活条件(不满足终止条件)，不满足其他报警条件，不进行任何动作。

当实时数据不满足激活条件，无论是否满足其他报警条件，不进行任何动作。

将推理的结果输入至结果表。

(5)客服端与服务器可共用一台电脑，也可分开使用。客服端自服务器的结果表中取数据。当产生新的报警时，自动弹出报警提示框，包括超出后果、处理建议等。弹出窗在显示器上显示或进行投影显示。

安全声光报警，根据报警的不同，发生声信号或声光两种信号。

当异常状态归于正常状态时，报警显示自动消除。

当同时产生多个异常状态时，提示框弹出后循环切换显示。

报警显示可以通过人工确认消除。

Claims (4)

1.一种化工容器开车建立液位时的报警方法，包括如下步骤：(1)在开始进料、开始出料、进料过程阶段，根据各阶段的操作特点，确定建立液位时的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值；(2)将所述液位的激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值通过配置工具输入服务器中的配置表；(3)将液位的DCS实时数据通过数据采集工具输入服务器的实时数据表；(4)在推理机中将液位的实时数据与激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值分别进行比较，将有意义的比较结果输入至结果表中；(5)客服端从服务器的结果表中读取数据，根据比较结果，进行报警，报警时自动弹出超出后果、处理建议，安全声光报警发生声信号或声光两种信号；所述建立液位时条件的设置方法为：

a)设置容器液位激活条件L％为0-30％中的某值，指示容器开始进料，设置液位报警下限为0-L％中的某值，液位报警上限为L-100％中的某值，防止在DCS报警未投入前液位异常，设置容器温度、压力、搅拌及出料流量、出料输送泵电流等报警，提示开始进料时其他条件是否具备，设置终止条件，也可以不进行终止；

b)设置一个出料流量激活条件，指示容器开始出料;设置容器液位、温度、压力及搅拌等报警，提示开始出料时其他条件是否具备，容器液位报警值应保证液位高于容器出料口最上沿;设置终止条件，也可以不进行终止；

c)在进料过程中，设置液位激活条件为L’％，L’％应大于L％，设置过程报警界限中液位报警下限为0-L’％中的某值，报警上限为L’-100％中的某值，根据操作特点设置条件确认报警，也可以不进行设置;设置终止条件，也可以不进行终止；

以上步骤可以设置1项或多项，从而确保建立液位时的安全。

2.根据权利要求1所述化工容器开车建立液位时的报警方法，其特征在于所述过配置工具是用C#、VB、VC++、Java编程语言将选择好的工艺参数及其激活条件、终止条件、过程报警界限及条件确认报警值录入至服务器的配置表。

3.根据权利要求1所述化工容器开车建立液位时的报警方法，其特征在于所述数据采集工具是通过C#、VB、VC++、Java编程语言从OPC或者实时数据库采集工艺参数的实时数据，并存储于服务器的实时数据库。

4.根据权利要求1所述化工容器开车建立液位时的报警方法，其特征在于所述推理机中 的基本比较包括大于、大于或等于、小于、小于或等于、等于、或、与、非。