一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法及系统
技术领域
本发明涉及管网运输管理技术领域,尤其涉及一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法及系统。
背景技术
世界石油资源生产地与消费地分布不均衡,促使国际原油贸易与远洋运输业的迅猛发展,大型油轮将各地生产的原油运回卸港油库,然后该卸港通过运输管道将原油转输至各家炼油厂。由于大型原油卸港及长距离运输管道建设费用昂贵,因而地域相近的多家炼油厂往往共用同一卸港的油库储存,然后经由同一管网转输原油。
然而,同一管网中具有多级分支管网且面临多油种、多批次的输送任务,在转运过程中,众多约束条件之间紧密关联,方案调节十分复杂,在现有需要人工进行管网运输计划编制的条件下,效率低,经济性差,甚至会出现无法按时交付各级场站或场站内库存超出限定的危险情况。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法及系统,可以解决现有技术中人工编制管网运输计划的存在的时间长、校核难、能耗高等问题,以提高编制效率,进而保证按时安全经济地完成生产任务。
第一方面,本发明提供了一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法,所述方法包括:
根据预设标识分配方法为各站场、泵机组、油库、油种分配不同标识;
获取各站场中各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量;
根据生产任务以及各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量制定初步方案;
根据所述初步方案绘制管网第一运行方案图,并根据所述第一运行方案图模拟各站场的运行参数,以获取各站场中各油罐的当前罐存量以及油品起/终输时间;
根据从第一运行方案图中获取的各场站的各类油种的罐容上/下限、各时刻的罐存量、最终抵达炼厂的时间、泵机组的能效特性参数等参数,调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间、输送流量,并绘制第二运行方案图;
应用第二运行方案图校核运行方案是否存在场站冒罐、缺油,各炼厂需求油品是否按时抵达,各支管流量是否超出范围等潜在危险。若是,按上一步骤要求继续调整运行方案,并更新第二运行方案图;若否,将所述管网第二运行方案图下发到各站场以及各泵机组。
可选地,所述预设标识分配方法包括:
横轴:表示时间;
纵轴:表示站场,每个站场包含泵机组和油库;
实线的颜色:表示油种;
粗实直线:表示油品批次,并且粗实直线所对应的纵坐标为处理该批次油品的站场,粗实直线起点所对应的横坐标为该批次油品的起输时间,粗实直线终点所对应横坐标为该批次油品的终输时间;
小坐标:各站场的各类油品都有小坐标,位于站场坐标右边,主要用于标识各类油品的罐存数量刻度;
细实折线:表示各油种的罐存量;
细虚线:表示坐标网格、油罐罐容上/下限或者流向。
可选地,所述根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量的步骤包括:
对比各油罐当前罐存量与罐容上/下限;
当所述当前罐存量大于该油罐的罐容上限或者小于罐容下限时,调整油品批次的流量以及上下级场站的起以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;
或者,
当当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间时,无需调整油品批次的流量。
可选地,所述根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量的步骤还包括:
对比生产任务中各炼油厂的到油期限与运行中所获取的到油时间;
当所述到油时间超出所述到油期限时,调整油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;
或者,
当所述到油时间满足所述到油期限时,无需调整油品批次的流量。
可选地,所述调整油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间的步骤中包括:
按照预设调节方法调节油罐的输入流量和/或起/终输时间,或者按照预设调节方法调节油罐的输出流量和/或起/终输时间,或者同时调节油罐的输入流量和输出流量和/或起/终输时间。
第二方面,本发明实施例还提供了一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送系统,所述系统包括:
标识分配模块,用于根据预设标识分配方法为各站场、泵机组、油库、油种分配不同标识;
油量获取模块,用于获取各站场中各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量;
初步方案制定模块,用于根据生产任务以及各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量制定初步方案;
反馈模块,用于根据所述初步方案绘制管网第一运行方案图,并根据所述第一运行方案图模拟各站场的运行参数,以获取各站场中各油罐的当前罐存量以及油品起/终输时间;
调整模块,用于根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量以获取泵机组工作在预设效率区域的管网第二运行方案图;
运行方案图下发模块,用于将所述管网第二运行方案图下发到各站场以及各泵机组。
可选地,所述标识分配模块用于分配以下标识包括:
横轴:表示时间;
纵轴:表示站场,每个站场包含泵机组和油库;
实线的颜色:表示油种;
粗实直线:表示油品批次,并且粗实直线所对应的纵坐标为处理该批次油品的站场,粗实直线起点所对应的横坐标为该批次油品的起输时间,粗实直线终点所对应横坐标为该批次油品的终输时间;
小坐标:各站场的各类油品都有小坐标,位于站场坐标右边,主要用于标识各类油品的罐存数量刻度;
细实折线:表示各油种的罐存量,可通过其对应的小坐标的刻度读取具体数据;
细虚线:表示坐标网格、油罐罐容上/下限或者流向。
可选地,所述调整模块包括:
对比单元,用于对比各类油品油罐的当前罐存量与罐容上/下限;
调整单元,用于在所述当前罐存量大于该油罐的罐容上限或者小于罐容下限时,调整接受或发送油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;或者,在当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间时,无需调整油品批次的流量。
和/或,
所述对比单元,还用于对比生产任务中各炼油厂的到油期限与运行中所获取的到油时间;
所述调整单元,还用于在所述到油时间超出(包括过早和过晚)所述到油期限时,调整油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;或者,在所述到油时间满足所述到油期限时,无需调整油品批次的流量。
可选地,所述调整单元通过以下步骤调整油罐的当前罐存量,包括:
按照预设调节方法调节油罐的输入流量和/或起/终输时间,或者按照预设调节方法调节油罐的输出流量和/或起/终输时间,或者同时调节油罐的输入流量和输出流量和/或相应的起/终输时间。
由上述技术方案可知,本发明通过为各站场、泵机组、油库、油种等分配不同标识,获取各油罐的罐容以及当前罐存量;然后根据生产任务和各油罐的罐容以及当前罐存量制定初步方案并绘制管网第一运行方案图;根据所述第一运行方案图模拟各站场的运行参数,以获取各场站的各类油种的罐容上/下限、各时刻的罐存量、最终抵达炼厂的时间、泵机组的能效特性参数等参数,以此不断调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量,以获得安全经济的管网第二运行方案图;最后,将所述管网第二运行方案图下发到各站场以及各泵机组。本发明通过为不同的环节设置不同的标识,可以使工作人员通过全局视野控制总体方案,并清楚明了地观察和调节各环节的具体参数,从而辅助业务人员快速合理的编制管网全局转输计划,提高编制效率。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制,在附图中:
图1是本发明实施例提供的一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法流程示意图;
图2是本发明一实施例提供的管网流程示意图;
图3A~图3C构成一幅管网运行方案的界面示意图;
图4是本发明实施例提供的一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送系统框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
第一方面,本发明提供了一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法,如图1所示,该方法包括:
S1、根据预设标识分配方法为各站场、泵机组、油库、油种分配不同标识;
S2、获取各站场中各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量;
S3、根据生产任务以及各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量制定初步方案;
S4、根据所述初步方案绘制管网第一运行方案图,并根据所述第一运行方案图模拟各站场的运行参数,以获取各站场中各油罐的当前罐存量以及油品起/终输时间;
S5、根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量以获取泵机组工作在预设效率区域的管网第二运行方案图;
S6、将所述管网第二运行方案图下发到各站场以及各泵机组。
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法各步骤进行详细说明。
首先,介绍S1、根据预设标识分配方法为各站场、泵机组、油库、油种分配不同标识的步骤。
现有技术中,通常采用数字或者字母方式代表某个站场以及站场内的各个设备。若仅有几组数据,业务人员可以非常快速的找到某个站场或设备。但是数据过多时,业务人员无法从数据中快速定位到对应的设备。为此,本发明实施例中利用预设标识分配方法对各站场、泵机组、油库、油种等分配不同标识,从而使业务人员可以快速分辨对应的设备以及参数。
如图2所示,上述预设标识分配方法包括:
横轴:表示时间。通常以“天”为单位来标识。本实施例中横轴时间跨度为4月28日-5月24日。
纵轴:表示站场,每个站场包含泵机组和油库。图2中纵轴站场从上到下依次为黄岛、广饶、齐鲁石化、东营、临邑、济南炼化、洛阳石化和沿江炼化。
实线的颜色:表示油种。每种油品都采用唯一的颜色表示。图3A、图3B和图3C中进口高硫油用黄色标识Y,进口低硫油用蓝色标识B,胜利油(胜利油田生产)用绿色标识G,输送给济南炼油厂的混油用浅蓝色LB表示,输送给沿江炼油厂的混油用粉色P表示。实际应用中,直接用相应的颜色表示即可。
粗实直线:表示油品批次,并且粗实直线所对应的纵坐标为处理该批次油品的站场,粗实直线起点所对应的横坐标为该批次油品的起输时间,粗实直线终点所对应横坐标为该批次油品的终输时间。
细实折线:表示各油种的罐存量,可通过其对应的小坐标的刻度读取具体数据。
小坐标:各站场的各类油品都有小坐标,位于站场坐标右边,主要用于标识各类油品的罐存数量刻度。细虚线:表示坐标网格、油罐罐容上/下限或者流向。图2中,某站场的红色R水平细虚线标识各种油品的罐容上/下限;站场之间的蓝色B的竖直细虚线或倾斜细虚线标识的是各油品批次的站间流向。
文字:根据文字的实际内容理解即可。
需要说明的是,本领域技术人员可以根据具体使用场景,选择不同颜色、实线、虚线、粗细等表示不同的站场以及设备,本发明不作限定。
其次,介绍S2、获取各站场中各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量的步骤。
本发明实施例中获取各站场的初始数据,包括各站场中各油种的罐容上/下限和当前罐存量等。本发明一实施例中采集到的初始数据如表1所示。
表1罐容变化表
备注:流量和罐容单位为万立方米/天(×104m3/d)。
再次,介绍S3、根据生产任务以及各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量制定初步方案的步骤。
如图2所示,以东黄-东临管网流程为例,黄岛为首站、其任务包括两部分:一是与广饶站一起为齐鲁石化输送进口高硫油,二是向东营输送进口低硫油。东营既是首站(胜利油),又是中间站(进口低硫油),其任务包括两部分:一是向临邑站输送进口低硫油,二是向临邑站顺序输送进口低硫油与胜利油的混油。临邑站是中间站,其主要任务是向济南炼化、沿江炼化和洛阳石化输送规定种类和数量的原油。其罐容上/下限参见表1。
本发明利用上述生产任务以及各油罐罐容上/下限制定初步方案。初步方案包括各站场外输油品批次的编号、油种、中间站、接受站、起输时间、终输时间、流量,以及各站场各油种的实际罐存随时间的变化,参见表1和表2。
表2油品批次表
需要说明的是,该初步方案是指,将对应的数据写入到相应的站场、泵机组及各油罐上,可以由业务人员手动写入,或通过PC机直接导入到相应的数据库中实现,本发明不作限定。
第四,介绍S4、根据所述初步方案绘制管网第一运行方案图,并根据所述第一运行方案图模拟各站场的运行参数,以获取各站场中各油罐的当前罐存量以及油品起/终输时间以及S5、根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量以获取泵机组工作在预设效率区域的管网第二运行方案图的步骤。
根据步骤S3制定的初步方案绘制管网第一运行方案图,实时获取各个站场、油罐罐存量。此时观察各站场是否出现“油荒”即油罐罐存量低于罐容下限,“冒罐”即油罐罐存量高于罐容上限,超期即超出炼油厂规定的到油期限等潜在事故状态
可选地,本发明根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序以及流量的步骤包括:
S51、对比各油罐当前罐存量与罐容上/下限;
S52、当所述当前罐存量大于该油罐的罐容上限或者小于罐容下限时,调整油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;或者,
当当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间时,无需调整油品批次的流量。
可选地,本发明实施例中根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量的步骤还包括:
S51’、对比生产任务中各炼油厂的到油期限与运行中所获取的到油时间;
S52’、当所述到油时间超出所述到油期限时,调整油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;
或者,
当所述到油时间满足所述到油期限时,无需调整油品批次的流量。
实际应用中,本发明实施例可以通过预设调节方法调节油罐的输入流量,或者按照预设调节方法调节油罐的输出流量,或者同时按照预设调节方法调节油罐的输入与输出流量,从而达到将当前罐存量维持在罐容上限与罐容下限之间。需要说明的是,预设调节方法可以是线性调节、比例调节、PI调节和/或指数调节等方法,本领域技术人员可以根据具体使用场景进行选择,本发明不作限定。但是在调节的过程中应当适当注意控制流量,尽量使泵机组工作在预设效率区内,从而降低能耗。
上文中指出,当不存在“油荒”、“冒罐”、超期等潜在事故状态时,无需调节相应参数,但是泵机组当前运行工作效率低于预设效率区域时,还需要根据上文的调节方法适当调节流量,从而保证效率维持在较高状态,将各个泵油组工作在预设效率区域内时各站场的油品批次顺序、油品批次的起/终输时间、油品批次的流量等参数为最优参数,从而可以得到管网第二运行方案图。实际应用中,需要多次调整管网第一运行方案图,才能得到管网第二运行方案图。也就是说,步骤S4与步骤S5需要重复多次,本领域技术人员可以根据具体使用场景进行调整,本发明不作限定。最后,介绍S6、将所述管网第二运行方案图下发到各站场以及各泵机组的步骤。
本发明实施例将得到管网第二运行方案图下发到对应的站场,进行实际生产任务。图3A,图3B和图3C按照从左到右的顺序依次排序构成东黄-东临管网多油种顺序输送方法的图控操作界面,可见,本发明提供的输送方法可视性强,辅助业务人员提高管输方案的编制和审核时效,有效降低运行事故的发生概率。
为体现本发明实施例提供的一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送方法的优越性,本发明实施例还提供了一种反馈式多级分支管网多油种顺序输送系统,如图4所示,包括:
标识分配模块,用于根据预设标识分配方法为各站场、泵机组、油库、油种分配不同标识;
油量获取模块,用于获取各站场中各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量;
初步方案制定模块,用于根据生产任务以及各油种的油罐罐容上/下限和当前罐存量制定初步方案;
反馈模块,用于根据所述初步方案绘制管网第一运行方案图,并根据所述第一运行方案图模拟各站场的运行参数,以获取各站场中各油罐的当前罐存量以及油品起/终输时间;
调整模块,用于根据各油罐罐容上/下限和当前罐存量以及油品起/终输时间调整各站场中油品批次顺序、起/终输时间以及流量以获取泵机组工作在预设效率区域的管网第二运行方案图;
运行方案图下发模块,用于将所述管网第二运行方案图下发到各站场以及各泵机组。
可选地,所述标识分配模块用于分配以下标识包括:
横轴:表示时间;
纵轴:表示站场,每个站场包含泵机组和油库;
实线的颜色:表示油种;
粗实直线:表示油品批次,并且粗实直线所对应的纵坐标为处理该批次油品的站场,粗实直线起点所对应的横坐标为该批次油品的起输时间,粗实直线终点所对应横坐标为该批次油品的终输时间;
细实折线:表示各油种的罐存量;
细虚线:表示坐标网格、油罐罐容上/下限或者流向。
可选地,所述调整模块包括:
对比单元,用于对比各类油品油罐的当前罐存量与罐容上/下限;
调整单元,用于在所述当前罐存量大于该油罐的罐容上限或者小于罐容下限时,调整油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;或者,在当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间时,无需调整油品批次的流量。
和/或,
所述对比单元,还用于对比生产任务中各炼油厂的到油期限与运行中所获取的到油时间;
所述调整单元,还用于在所述到油时间超出所述到油期限时,调整油品批次的流量以使当前罐存量位于罐容上限与罐容下限之间;或者,在所述到油时间满足所述到油期限时,无需调整油品批次的流量。
可选地,所述调整单元通过以下步骤调整油罐的当前罐存量,包括:
按照预设调节方法调节油罐的输入流量和/或起/终输时间,或者按照预设调节方法调节油罐的输出流量和/或起/终输时间,或者同时调节油罐的输入流量和输出流量和/或起/终输时间。
由上可以看出,本发明实施例提供的输送系统用于实现上文所述的输送方法,因而可以解决同样的技术问题,并取得相同的技术效果,在此不再一一赘述。
在本发明中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。