CN117829884B - 一种智慧油库建设运营管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智慧油库建设运营管理系统，属于管理领域；解决了油库管理效率低问题；具体如下：数据采集模块实时监控油库内所有设备的运行状态，采集各设备的工作数据，得到油库监测数据；数据分析模块对油库监测数据进行分析和预测，得到储油罐调整数据和油类需求数据；储油罐管理模块根据储油罐调整数据，调整油库内各设备的运行状态；生产管理模块根据油类需求数据，再次调整经济调整数据；本发明通过实时监控油库内各储油罐的油类存储状态和油类出入罐情况获取油库相关数据，结合油类交易数据，分析、处理和调整油库运营方案，提升效率，降低人力成本。
Description
技术领域
本发明一种智慧油库建设运营管理系统，涉及管理领域。
背景技术
现有的关于油库建设运营的系统或方法存在以下不足：
1、初始投资高：智慧油库系统需要投入大量资金用于系统建设和设备购置，对于一些中小型油库而言，初期投资较高。
2、技术要求高：系统的建设和运营需要专业人员具备较高的技术能力，对于缺乏相关技术人才的油库来说，面临技术难题。
3、数据安全风险：智慧油库系统涉及大量的数据采集和存储，如果数据安全措施不到位，面临数据被盗取或泄露的风险。
4、系统故障可能影响运营：如果智慧油库系统发生故障，会影响到油库的正常运营，需要备份措施和紧急处理方案来应对。
5、老旧设备的兼容性问题：部分油库的设备可能老旧，不一定能与智慧油库系统完全兼容，需要进行设备更新和升级。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种智慧油库建设运营管理系统，旨在解决油库管理效率低下，人工成本高的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种智慧油库建设运营管理系统包括：
数据采集模块：用于实时监控油库内所有设备的运行状态，采集各设备的工作数据，得到油库监测数据；
数据分析模块：用于对油库监测数据进行分析和预测，得到储油罐调整数据和油类需求数据；
储油罐管理模块：用于根据储油罐调整数据，调整油库内各设备的运行状态；
生产管理模块：用于根据油类需求数据，再次调整经济调整数据；
数据库：用于存储储油罐参数、油类历史交易数据、物质的量、气体常数、不同类型油类的反应温度、重力加速度、不同油类储油罐数的购入成本、不同类型油类的存储成本。
进一步地，所述数据采集模块的工作流程如下：
数据采集模块关联油库内的监控设备；
监控设备包括：
车流量监视器，用于监测出入油库的车流量；
储油罐接口传感器，用于检测输油管道内的油类流量；
高度传感器，用于检测储油罐内的油类高度；
温度传感器，用于检测储油罐内的油类温度；
压力传感器，用于检测储油罐内的油类液压；
通过车流量监视器，分别获取驶入和驶出油库内的出入运油车数量；
通过储油罐接口传感器，获取储油罐间的油类罐间流量；
通过高度传感器、温度传感器和压力传感器，分别获取储油罐内的油类高度、温度和液压；
数据采集模块把出入运油车数量、油类的罐间流量、高度、温度和液压，记作油库监测数据，发送至数据分析模块。
进一步地，所述数据分析模块的工作流程如下：
数据分析模块通过数据库读取储油罐参数和油类历史交易数据；
储油罐参数包括：相邻储油罐间的间隔距离，储油罐的高度和宽度、最大容量、罐壁抗压系数；
油类历史交易数据包括：各油类的进口数量和出口数量、各油类的进口价格和出口价格、各油类的净利润；
数据分析模块通过油罐车登记记录，获取出入油库的油类数量，记作o；获取驶入油库的各油类入罐量和驶出油库的各油类出罐量，分别记作ij和oj；
油类1的入罐量ij1，出罐量oj1；
油类2的入罐量ij2，出罐量oj2；
油类3的入罐量ij3，出罐量oj3；
……
依次类推，油类o的入罐量ijo，出罐量ojo；
数据分析模块分为储油罐分析子模块和经济分析子模块；
储油罐分析子模块：用于根据储油罐参数，计算储油罐调整数据；
经济分析子模块：用于根据油类历史交易数据，计算油类需求数据；
数据分析模块把储油罐调整数据和油类需求数据，分别发送至储油罐管理模块和生成管理模块。
进一步地，所述储油罐分析子模块的工作流程如下：
流程A1：储油罐分析子模块把油类的罐间流量，记作fl；油类在储油罐内的高度、温度、液压，分别记作h、t和lp；
流程A2：储油罐分析子模块把储油罐参数中的相邻储油罐间的间隔距离，记作Δx；储油罐的高度和宽度、最大容量、罐壁抗压系数分别记作Δh、Δw、Δv和Δcs；
流程A3：储油罐分析子模块关联油类检测设备，通过油类检测设备获取储油罐内的油类密度，记作ρ；
油类检测设备用于检测储油罐内油类的密度和类型；
流程A4：储油罐分析子模块判断相邻储油罐间的Δx是否安全，确定间距调整数据；
流程A41：计算储油罐的重量m，m＝Δh×Δv×ρ/h；
流程A42；利用流程A41相同的方法，计算相邻两个储油罐的重量，分别记作fm和bm，其中fm表示前者储油罐的重量，bm表示后者储油罐的重量；
流程A43；储油罐分析子模块判断相邻两个储油罐的尺寸是否相同；若相同，则执行流程A44；若不同，则执行流程A45；
流程A44：相邻两个储油罐的尺寸相同，安全距离记为X，X＝bm/（fm×sin7o）×sin45o×Δh；若Δx小于X，则说明对应相邻的两个储油罐间距合理，没有间距调整数据；若Δx大于或等于X，则说明对应相邻的两个储油罐间距不合理，间距调整数据为X；
流程A45：相邻两个储油罐的尺寸不同；储油罐分析子模块储油罐处理模块先判断相邻两个储油罐尺寸的大小；储油罐处理模块取尺寸小的储油罐高度记为fhh，取尺寸小的储油罐的重量记为fmm，尺寸大的储油罐的重量记为bmm；安全距离记为Y，Y＝bmm/（fmm×sin7o）×sin45o×fhh；若Δx小于Y，则说明对应相邻的两个储油罐间距合理，没有间距调整数据；若Δx大于或等于Y，则说明对应相邻的两个储油罐间距不合理，间距调整数据为Y；
流程A46：储油罐分析子模块重复执行上述流程A41～流程A45，确定间距调整数据；
流程A5：储油罐分析子模块判断储油罐内的压力是否安全，确定流量调整数据和高度调整数据；
储油罐分析子模块把间距调整数据、流量调整数据和高度调整数据，作为储油罐调整数据。
进一步地，所述流程A5的工作流程如下：
流程A51：判断储油罐内的温度是否正常，确定高度调整数据；
流程A511：计算储油罐内的油类体积v，v＝Δh×Δv/h；
流程A512：储油罐分析子模块通过数据库读取物质的量和气体常数，分别记作n和R；
流程A513：计算储油罐内的气体压强iP，iP＝（n×R×t）/（Δv－v）；
流程A514：储油罐分析子模块获取油库当地的平均温度和标准气压，分别记作TT和P；计算储油罐内的气体升温温度uT，uT＝t＋（iP/P）×TT；
流程A515：储油罐分析子模块通过油类检测设备获取储油罐内的油类类型，根据油类类型读取数据库中对应油类的反应温度，记作ΔT；
流程A516：判断uT是否小于ΔT；若uT小于ΔT，则说明储油罐内的油类高度正常，没有流量调整数据和高度调整数据；若uT大于或等于ΔT，则说明储油罐内的油类高度异常，执行流程A517，计算流量调整数据和高度调整数据；
流程A517：把流量调整数据记作Gl，高度调整数据记作Gh；Gl的计算式：Gl＝－[fl/（uT－ΔT）]；Gh的计算式：Gh＝－[h/（uT－ΔT）]。
进一步地，所述流程A517的后续工作流程如下：
流程A52：判断储油罐内的压力是否正常，确定流量调整数据和高度调整数据；
流程A521：判断储油罐的侧视图是否为矩形；若为矩形，则说明储油罐是柱形结构，储油罐侧壁没有压力，执行流程A522；若不为矩形，则说明储油罐为球形或其他形状的非柱形结构，储油罐侧壁有压力，执行流程A523；
流程A522：储油罐为柱形结构；判断lp是否小于Δcs；若lp小于Δcs，则说明储油罐内的油类压力正常，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（lp－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（lp－Δcs）；若lp大于或等于Δcs，则说明储油罐内的油类压力异常；流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（lp－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（lp－Δcs）]；
流程A523：储油罐为非柱形结构；储油罐分析子模块通过数据库读取油库地区的重力加速度和储油罐的离地高度，分别记作g和dh；判断h是否大于Δh/2；若h大于或等于Δh/2，则执行流程A524，计算储油罐调整数据；若h小于Δh/2，则执行流程A525，计算储油罐调整数据；
流程A524：h大于或等于Δh/2；储油罐内的油类压力oP；判断oP是否小于Δcs；若oP小于Δcs，则说明储油罐内的油类压力正常，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（oP－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（oP－Δcs）；若oP大于或等于Δcs，则说明储油罐内的油类压力异常；流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（oP－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（oP－Δcs）]；
oP的计算过程如下：
oP的计算式：；
GG的计算式：；
hG的计算式：；
SS的表达式：；
rr的表达式：；
流程A525：h小于Δh/2；储油罐内的油类压力dP；判断dP是否小于Δcs；若dP小于Δcs，则说明储油罐内的油类压力正常，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（dP－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（dP－Δcs）；若dP大于或等于Δcs，则说明储油罐内的油类压力异常；流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（dP－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（dP－Δcs）]；
dP的计算过程如下：
dP的计算式：；
dG的计算式：。
进一步地，所述经济分析子模块的工作流程如下：
流程B1：经济分析子模块把各油类的进口数量和出口数量、各油类的进口价格和出口价格、各油类的净利润，分别记作ii、oo、im、om和pr；
油类1的进口数量ii1，出口数量oo1，进口价格im1，出口价格om1，净利润pr1；
油类2的进口数量ii2，出口数量oo2，进口价格im2，出口价格om2，净利润pr2；
油类3的进口数量ii3，出口数量oo3，进口价格im3，出口价格om3，净利润pr3；
……
以此类推，油类o的进口数量iio，出口数量ooo，进口价格imo，出口价格omo，净利润pro；
流程B2：计算油类1的海外收入ΔPR1，ΔPR1＝oo1×om1－ii1×im1；
流程B3：计算油类1的海外收入占比ΔUPR1，ΔUPR1＝（pr1－ΔPR1）/pr1；
流程B4：判断ΔUPR1是否大于0；若ΔUPR1大于0，说明海外市场不是油类1的主要市场，执行流程B5；若ΔUPR1小于或等于0，说明海外市场是油类1的主要市场，执行流程B6；
流程B5：海外市场不是油类1的主要市场，增加油类1的进口数量，增加油类1的出口价格，增加运输油类1的运油车驶入量；油类1的进口数量调整数据ΔI1，ΔI1＝－[（1＋ΔUPR1）×ii1]；出口价格调整数据ΔOM1，ΔOM1＝（1＋ΔUPR1）×om1；入罐量调整数据ΔIJ1，ΔIJ1＝（1＋ΔUPR1）×ij1；
流程B6：海外市场是油类1的主要市场，增加油类1的出口数量，降低油类1的进口价格，增加运输油类1的运油车驶出量；油类1的出口数量调整数据ΔO1，ΔO1＝（1＋ΔUPR1）×oo1；进口价格调整数据ΔIM1，ΔIM1＝－[（1＋ΔUPR1）×im1]；出罐量调整数据ΔOJ1，ΔOJ1＝（1＋ΔUPR1）×oj1；
流程B7：经济分析子模块把油类1的进口数量调整数据、出口价格调整数据、入罐量调整数据、出口数量调整数据、进口价格调整数据和出罐量调整数据，记作油类1的油类需求数据；
流程B8：利用流程B2～流程B7相同的方法，依次计算流程B1中的油类2～油类o的油类需求数据。
进一步地，所述的储油罐管理模块的工作流程如下：
储油罐管理模块提取储油罐调整数据中的间距调整数据、流量调整数据和高度调整数据；
若存在间距调整数据，则说明储油罐的间距不合理，储油罐管理模块控制油库内输油管停止工作，把储油罐间距调整至于间距调整数据相同的大小；
判断流量调整数据是否为正数；若为正数，说明对应储油罐的流量增加，储油罐管理模块控制输油设备，把对应油类的流量增加至Gl；若为负数，说明对应储油罐的流量减少，储油罐管理模块先控制洒水设备对对应储油罐洒水降温，再控制输油设备，把对应油类的流量下降至Gl；
判断高度调整数据是否为正数；若为正数，说明对应储油罐内的油类高度升高，储油罐管理模块控制输油设备和高度传感器，把对应油类的高度升高至Gh；若为负数，说明对应储油罐内的油类高度降低，储油罐管理模块先控制对应储油罐，把储油罐降至地面，再控制输油设备，把对应油类的高度降低至Gh。
进一步地，所述的生产管理模块的工作流程如下：
流程C1：计算油类1的流动储存量MG1，MG1＝（ΔI1＋ΔIJ1）－（ΔO1＋ΔOJ1）；
流程C2：计算油类1的总存储量ZG1，ZG1＝ΔI1＋ΔIJ1＋ΔO1＋ΔOJ1；
流程C3：环保管理模块通过数据库读取油类1的储油罐数量、最大容量和购入成本，分别记作ON1、VV1和BC1；
流程C4：环保管理模块通过数据库读取油类1的存储成本，记作SD；
流程C5：判断ON1×VV1是否大于ZG1；若ON1×VV1大于ZG，则说明油类1的已有储油罐满足需求，执行流程C6；若ON1×VV1小于或等于ZG，则说明油类1的已有储油罐不满足需求，执行流程C7；
流程C6：计算油类1的存储成本占比ΔUSD1,ΔUSD1＝MG×SD/pr1；判断ΔUSD1是否大于0.5；若ΔUSD1大于或等于0.5，说明油类1的存储成本过高，应减少油类1的进口数量，把流程B5中的ΔI1调整至ΔI1＝－[（1＋ΔUSD1）×ΔI1]；若ΔUSD1小于0.5，说明油类1的存储成本适中，流程B5中的ΔI1不变；
流程C7：判断ON1×VV1是否大于MG1；若ON1×VV1大于或等于MG1，说明现有的油类1储油罐可以满足需求，油类1的经济调整系数不变；若ON1×VV1小于MG1，说明现有的油类1储油罐不能满足需求，计算油类1储油罐的额外补充成本ΔAJ1，ΔAJ1＝（1＋MG1/ON1×VV1）×BC1，执行流程C8；
流程C8：计算油类1储油罐的额外补充成本占比ΔUBJ1，ΔUBJ1＝ΔAJ1/pr1；判断ΔUBJ1是否大于0.5；若ΔUBJ1大于或等于0.5，说明油类1的存储成本过高，应增加油类1的出口数量，把流程B6中的ΔO1调整至ΔO1＝（1＋ΔUBJ1）×ΔO1；若ΔUBJ1小于0.5，说明油类1的存储成本适中，流程B6中的ΔO1不变；
流程C9：利用流程C1～流程C8相同的方法，依次调整油类2～油类o的经济调整数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、自动化和集成管理：本发明可以实现对油库各个环节的自动化监控和集成管理，提高运营效率和管理水平。
2、数据实时监测与分析：本发明可以实时监测油库的液位、温度、压力等参数，进行数据分析，帮助运营人员做出及时决策。
3、节约人力成本：本发明的系统自动化功能和数据分析能力可以减少人力需求，降低人力成本。
4、提高安全性和效率：本发明可以提供高精度的监测和预警功能，及时发现异常情况，避免事故发生，提高油库的安全性；还可以帮助有效规划和管理油库资源，减少资源浪费，提高效益。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明系统流程示意图；
图2为本发明数据分析模块示意图；
图3为本发明数据处理示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种智慧油库建设运营管理系统包括：数据采集模块、数据分析模块、储油罐管理模块、生产管理模块、环保管理模块、安全预警模块、用户交互模块、数据库以及服务器；其中，数据采集模块、数据分析模块、储油罐管理模块、生产管理模块、环保管理模块、安全预警模块以及用户交互模块，分别与服务器和数据库相连。
数据库：用于存储储油罐参数、油类历史交易数据、物质的量、气体常数、不同类型油类的反应温度、重力加速度、不同油类储油罐数的购入成本、不同类型油类的存储成本。
需要说明的是，因为石油类产品加工工艺的限制，绝大多数石油相关制品都有含硫或含碳化合物，这些物质能在高于常温或低于常温的环境中自行反应产生有害或腐蚀性气体，危害储油罐或油库工作人员，故本发明中的油类反应温度指代会引发石油制品中含硫或含碳化合物反应的温度，不同油类含有的含硫或含碳化合物含量不同，反应温度也不同。
需要说明的是，本发明中的“油类”指代原油、汽油、柴油等液体石油原料或加工物质。
数据采集模块实时监控油库内所有设备的运行状态，采集各设备的工作数据，得到油库监测数据；
数据采集模块的工作流程如下：
数据采集模块关联油库内的监控设备；
监控设备包括：
车流量监视器，用于监测出入油库的车流量；
储油罐接口传感器，用于检测输油管道内的油类流量；
高度传感器，用于检测储油罐内的油类高度；
温度传感器，用于检测储油罐内的油类温度；
压力传感器，用于检测储油罐内的油类液压；
通过车流量监视器，分别获取驶入和驶出油库内的出入运油车数量；
通过储油罐接口传感器，获取储油罐间的油类罐间流量；
通过高度传感器、温度传感器和压力传感器，分别获取储油罐内的油类高度、温度和液压；
数据采集模块把出入运油车数量、油类的罐间流量、高度、温度和液压记作油库监测数据，发送至数据分析模块。
数据分析模块用于对油库监测数据进行分析和预测，得到储油罐调整数据和油类需求数据；
请参阅图3，数据分析模块的工作流程如下：
数据分析模块通过数据库读取储油罐参数和油类历史交易数据；
储油罐参数包括：相邻储油罐间的间隔距离，储油罐的高度和宽度、最大容量、罐壁抗压系数；
油类历史交易数据包括：各油类的进口数量和出口数量、各油类的进口价格和出口价格、各油类的净利润；
需要说明的是，若本发明第一次投入使用，则“油类历史交易数据”默认是使用本发明的公司历史油类交易数据；若使用本发明的公司没有历史油类交易数据，则数据分析模块通过卫星定位系统获取油库的市县级位置名称，根据市县级位置名称，查询对应地区能源局的石油相关企业的平均石油交易数据，把“平均石油交易数据”作为“油类历史交易数据”。
数据分析模块通过油罐车登记记录，获取出入油库的油类数量，记作o；获取驶入油库的各油类入罐量和驶出油库的各油类出罐量，分别记作ij和oj；
油类1的入罐量ij1，出罐量oj1；
油类2的入罐量ij2，出罐量oj2；
油类3的入罐量ij3，出罐量oj3；
……
依次类推，油类o的入罐量ijo，出罐量ojo；
请参阅图2，数据分析模块分为储油罐分析子模块和经济分析子模块；
储油罐分析子模块：用于根据储油罐参数，计算储油罐调整数据；
经济分析子模块：用于根据油类历史交易数据，计算油类需求数据；
储油罐分析子模块的工作流程如下：
流程A1：储油罐分析子模块把油类的罐间流量，记作fl；油类在储油罐内的高度、温度、液压，分别记作h、t和lp；
流程A2：储油罐分析子模块把储油罐参数中的相邻储油罐间的间隔距离，记作Δx；储油罐的高度和宽度、最大容量、罐壁抗压系数分别记作Δh、Δw、Δv和Δcs；
流程A3：储油罐分析子模块关联油类检测设备，通过油类检测设备获取储油罐内的油类密度，记作ρ；
油类检测设备用于检测储油罐内油类的密度和类型；
流程A4：储油罐分析子模块判断相邻储油罐间的Δx是否安全，确定间距调整数据；
流程A41：计算储油罐的重量m，m＝Δh×Δv×ρ/h；
流程A42；利用流程A41相同的方法，计算相邻两个储油罐的重量，分别记作fm和bm，其中fm表示前者储油罐的重量，bm表示后者储油罐的重量；
流程A43；储油罐分析子模块判断相邻两个储油罐的尺寸是否相同；若相同，则执行流程A44；若不同，则执行流程A45；
流程A44：相邻两个储油罐的尺寸相同，安全距离记为X，X＝bm/（fm×sin7o）×sin45o×Δh；若Δx小于X，则说明对应相邻的两个储油罐间距合理，没有间距调整数据；若Δx大于或等于X，则说明对应相邻的两个储油罐间距不合理，间距调整数据为X；
流程A45：相邻两个储油罐的尺寸不同；储油罐分析子模块储油罐处理模块先判断相邻两个储油罐尺寸的大小；储油罐处理模块取尺寸小的储油罐高度记为fhh，取尺寸小的储油罐的重量记为fmm，尺寸大的储油罐的重量记为bmm；安全距离记为Y，Y＝bmm/（fmm×sin7o）×sin45o×fhh；若Δx小于Y，则说明对应相邻的两个储油罐间距合理，没有间距调整数据；若Δx大于或等于Y，则说明对应相邻的两个储油罐间距不合理，间距调整数据为Y；
流程A46：储油罐分析子模块重复执行上述流程A41～流程A45，确定间距调整数据；
流程A5：储油罐分析子模块判断储油罐内的压力是否安全，确定流量调整数据和高度调整数据；
流程A51：判断储油罐内的温度是否正常，确定高度调整数据；
流程A511：计算储油罐内的油类体积v，v＝Δh×Δv/h；
流程A512：储油罐分析子模块通过数据库读取物质的量和气体常数，分别记作n和R；
流程A513：计算储油罐内的气体压强iP，iP＝（n×R×t）/（Δv－v）；
流程A514：储油罐分析子模块通过地方气象局，获取油库当地的平均温度和标准气压，分别记作TT和P；计算储油罐内的气体升温温度uT，uT＝t＋（iP/P）×TT；
流程A515：储油罐分析子模块通过油类检测设备获取储油罐内的油类类型，根据油类类型读取数据库中对应油类的反应温度，记作ΔT；
流程A516：判断uT是否小于ΔT；若uT小于ΔT，则说明储油罐内的油类高度正常，没有流量调整数据和高度调整数据；若uT大于或等于ΔT，则说明储油罐内的油类高度异常，执行流程A517，计算流量调整数据和高度调整数据；
流程A517：把流量调整数据记作Gl，高度调整数据记作Gh；Gl的计算式：Gl＝－[fl/（uT－ΔT）]；Gh的计算式：Gh＝－[h/（uT－ΔT）]；
流程A52：判断储油罐内的压力是否正常，确定流量调整数据和高度调整数据；
流程A521：判断储油罐的侧视图是否为矩形；若为矩形，则说明储油罐是柱形结构，储油罐侧壁没有压力，执行流程A522；若不为矩形，则说明储油罐为球形或其他形状的非柱形结构，储油罐侧壁有压力，执行流程A523；
流程A522：储油罐为柱形结构；判断lp是否小于Δcs；若lp小于Δcs，则说明储油罐内的油类压力正常，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（lp－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（lp－Δcs）；若lp大于或等于Δcs，则说明储油罐内的油类压力异常；流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（lp－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（lp－Δcs）]；
流程A523：储油罐为非柱形结构；储油罐分析子模块通过数据库读取油库地区的重力加速度和储油罐的离地高度，分别记作g和dh；判断h是否大于Δh/2；若h大于或等于Δh/2，则执行流程A524，计算储油罐调整数据；若h小于Δh/2，则执行流程A525，计算储油罐调整数据；
流程A524：h大于或等于Δh/2；储油罐内的油类压力oP；判断oP是否小于Δcs；若oP小于Δcs，则说明储油罐内的油类压力正常，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（oP－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（oP－Δcs）；若oP大于或等于Δcs，则说明储油罐内的油类压力异常；流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（oP－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（oP－Δcs）]；
oP的计算过程如下：
oP的计算式：；
GG的计算式：；
hG的计算式：；
SS的表达式：；
rr的表达式：；
流程A525：h小于Δh/2；储油罐内的油类压力dP；判断dP是否小于Δcs；若dP小于Δcs，则说明储油罐内的油类压力正常，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（dP－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（dP－Δcs）；若dP大于或等于Δcs，则说明储油罐内的油类压力异常；流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（dP－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（dP－Δcs）]；
dP的计算过程如下：
dP的计算式：；
dG的计算式：；
储油罐分析子模块把间距调整数据、流量调整数据和高度调整数据，作为储油罐调整数据；
经济分析子模块根据油类历史交易数据，计算油类需求数据；
经济分析子模块的工作流程如下：
流程B1：经济分析子模块把各油类的进口数量和出口数量、各油类的进口价格和出口价格、各油类的净利润，分别记作ii、oo、im、om和pr；
油类1的进口数量ii1，出口数量oo1，进口价格im1，出口价格om1，净利润pr1；
油类2的进口数量ii2，出口数量oo2，进口价格im2，出口价格om2，净利润pr2；
油类3的进口数量ii3，出口数量oo3，进口价格im3，出口价格om3，净利润pr3；
……
以此类推，油类o的进口数量iio，出口数量ooo，进口价格imo，出口价格omo，净利润pro；
流程B2：计算油类1的海外收入ΔPR1，ΔPR1＝oo1×om1－ii1×im1；
流程B3：计算油类1的海外收入占比ΔUPR1，ΔUPR1＝（pr1－ΔPR1）/pr1；
流程B4：判断ΔUPR1是否大于0；若ΔUPR1大于0，说明海外市场不是油类1的主要市场，执行流程B5；若ΔUPR1小于或等于0，说明海外市场是油类1的主要市场，执行流程B6；
流程B5：海外市场不是油类1的主要市场，增加油类1的进口数量，增加油类1的出口价格，增加运输油类1的运油车驶入量；油类1的进口数量调整数据ΔI1，ΔI1＝－[（1＋ΔUPR1）×ii1]；出口价格调整数据ΔOM1，ΔOM1＝（1＋ΔUPR1）×om1；入罐量调整数据ΔIJ1，ΔIJ1＝（1＋ΔUPR1）×ij1；
流程B6：海外市场是油类1的主要市场，增加油类1的出口数量，降低油类1的进口价格，增加运输油类1的运油车驶出量；油类1的出口数量调整数据ΔO1，ΔO1＝（1＋ΔUPR1）×oo1；进口价格调整数据ΔIM1，ΔIM1＝－[（1＋ΔUPR1）×im1]；出罐量调整数据ΔOJ1，ΔOJ1＝（1＋ΔUPR1）×oj1；
流程B7：经济分析子模块把油类1的进口数量调整数据、出口价格调整数据、入罐量调整数据、出口数量调整数据、进口价格调整数据和出罐量调整数据，记作油类1的油类需求数据；
流程B8：利用流程B2～流程B7相同的方法，依次计算流程B1中的油类2～油类o的油类需求数据；
数据分析模块把储油罐调整数据和油类需求数据，分别发送至储油罐管理模块和生成管理模块。
储油罐管理模块：用于根据储油罐调整数据，调整油库内各设备的运行状态；
储油罐管理模块的工作流程如下：
储油罐管理模块提取储油罐调整数据中的间距调整数据、流量调整数据和高度调整数据；
若存在间距调整数据，则说明储油罐的间距不合理，储油罐管理模块控制油库内输油管停止工作，把储油罐间距调整至于间距调整数据相同的大小；
判断流量调整数据是否为正数；若为正数，说明对应储油罐的流量增加，储油罐管理模块控制输油设备，把对应油类的流量增加至Gl；若为负数，说明对应储油罐的流量减少，储油罐管理模块先控制洒水设备对对应储油罐洒水降温，再控制输油设备，把对应油类的流量下降至Gl；
判断高度调整数据是否为正数；若为正数，说明对应储油罐内的油类高度升高，储油罐管理模块控制输油设备和高度传感器，把对应油类的高度升高至Gh；若为负数，说明对应储油罐内的油类高度降低，储油罐管理模块先控制对应储油罐，把储油罐降至地面，再控制输油设备，把对应油类的高度降低至Gh。
生成管理模块：用于并根据油类需求数据，再次调整经济调整数据；
生产管理模块的工作流程如下：
流程C1：计算油类1的流动储存量MG1，MG1＝（ΔI1＋ΔIJ1）－（ΔO1＋ΔOJ1）；
流程C2：计算油类1的总存储量ZG1，ZG1＝ΔI1＋ΔIJ1＋ΔO1＋ΔOJ1；
流程C3：环保管理模块通过数据库读取油类1的储油罐数量、最大容量和购入成本，分别记作ON1、VV1和BC1；
流程C4：环保管理模块通过数据库读取油类1的存储成本，记作SD；
流程C5：判断ON1×VV1是否大于ZG1；若ON1×VV1大于ZG，则说明油类1的已有储油罐满足需求，执行流程C6；若ON1×VV1小于或等于ZG，则说明油类1的已有储油罐不满足需求，执行流程C7；
流程C6：计算油类1的存储成本占比ΔUSD1,ΔUSD1＝MG×SD/pr1；判断ΔUSD1是否大于0.5；若ΔUSD1大于或等于0.5，说明油类1的存储成本过高，应减少油类1的进口数量，把流程B5中的ΔI1调整至ΔI1＝－[（1＋ΔUSD1）×ΔI1]；若ΔUSD1小于0.5，说明油类1的存储成本适中，流程B5中的ΔI1不变；
流程C7：判断ON1×VV1是否大于MG1；若ON1×VV1大于或等于MG1，说明现有的油类1储油罐可以满足需求，油类1的经济调整系数不变；若ON1×VV1小于MG1，说明现有的油类1储油罐不能满足需求，计算油类1储油罐的额外补充成本ΔAJ1，ΔAJ1＝（1＋MG1/ON1×VV1）×BC1，执行流程C8；
流程C8：计算油类1储油罐的额外补充成本占比ΔUBJ1，ΔUBJ1＝ΔAJ1/pr1；判断ΔUBJ1是否大于0.5；若ΔUBJ1大于或等于0.5，说明油类1的存储成本过高，应增加油类1的出口数量，把流程B6中的ΔO1调整至ΔO1＝（1＋ΔUBJ1）×ΔO1；若ΔUBJ1小于0.5，说明油类1的存储成本适中，流程B6中的ΔO1不变。
流程C9：利用流程C1～流程C8相同的方法，依次调整油类2～油类o的经济调整数据。
环保管理模块实时监测油库的环保指标，确保油库的环保工作符合相关法规和标准；
环保管理模块实时监测油库的环保指标，如废水排放、废气排放等；确保油库的环保工作符合相关法规和标准；降低油库对环境的影响。
安全预警模块实时监测油库的安全隐患和风险点，并报警；
安全预警模块实时监测油库的安全隐患和风险点，如泄漏、火灾等；一旦检测到安全隐患，立即发出预警，通知相关人员进行处理。
用户交互模块向用户展示油库各设备的运行状态和油库监视录像；
用户界面，设计友好、直观的用户界面，方便用户查看数据和进行操作；自动生成各种报告和图表，方便用户了解油库的运行情况；通过短信、邮件等方式，及时向用户发送预警和通知。
上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置，如存在权重系数和比例系数，其设置的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于权重系数和比例系数的大小，只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种智慧油库建设运营管理系统，其特征在于，管理系统包括：
数据采集模块：用于实时监控油库内所有设备的运行状态，采集各设备的工作数据，得到油库监测数据；
数据分析模块：用于对油库监测数据进行分析和预测，得到储油罐调整数据和油类需求数据；
储油罐管理模块：用于根据储油罐调整数据，调整油库内各设备的运行状态；
生产管理模块：用于根据油类需求数据，再次调整经济调整数据；
数据库：用于存储储油罐参数、油类历史交易数据、物质的量、气体常数、不同类型油类的反应温度、重力加速度、不同油类储油罐数的购入成本、不同类型油类的存储成本；
数据分析模块包括储油罐分析子模块；
储油罐分析子模块：用于根据储油罐参数，计算储油罐调整数据；
储油罐分析子模块的工作流程如下：
流程A1：储油罐分析子模块把油类的罐间流量，记作fl；油类在储油罐内的高度、温度、液压，分别记作h、t和lp；
流程A2：储油罐分析子模块获取相邻储油罐的间隔距离，记作Δx；获取储油罐的高度、宽度、最大容量和罐壁抗压系数，分别记作Δh、Δw、Δv和Δcs；
流程A3：储油罐分析子模块获取储油罐内的油类密度，记作ρ；
流程A4：储油罐分析子模块判断相邻储油罐间的Δx是否安全，确定间距调整数据；
流程A41：利用公式m＝Δh×Δv×ρ/h，分别计算相邻两个储油罐的重量，记作fm和bm；其中fm表示前者储油罐的重量，bm表示后者储油罐的重量；
流程A42：判断相邻两个储油罐的尺寸相同，安全距离记为X，X＝bm/（fm×sin7o）×sin45o×Δh；若Δx小于X，没有间距调整数据；若Δx大于或等于X，间距调整数据为X；
流程A43：判断相邻两个储油罐的尺寸不同；尺寸小的储油罐高度记为fhh，重量记为fmm；尺寸大的储油罐重量记为bmm；安全距离记为Y，Y＝bmm/（fmm×sin7o）×sin45o×fhh；若Δx小于Y，没有间距调整数据；若Δx大于或等于Y，间距调整数据为Y；
流程A44：储油罐分析子模块重复执行上述流程A41～流程A43，确定间距调整数据；
流程A5：储油罐分析子模块计算流量调整数据和高度调整数据；
储油罐分析子模块把间距调整数据、流量调整数据和高度调整数据，作为储油罐调整数据；
所述流程A5的工作流程如下：
流程A51：判断储油罐内的温度是否正常，确定高度调整数据；
流程A511：计算储油罐内的油类体积v，v＝Δh×Δv/h；
流程A512：储油罐分析子模块通过数据库读取物质的量和气体常数，分别记作n和R；
流程A513：计算储油罐内的气体压强iP，iP＝（n×R×t）/（Δv－v）；
流程A514：储油罐分析子模块获取油库当地的平均温度和标准气压，分别记作TT和P；计算储油罐内的气体升温温度uT，uT＝t＋（iP/P）×TT；
流程A515：储油罐分析子模块通过油类检测设备获取储油罐内的油类类型，根据油类类型读取数据库中对应油类的反应温度，记作ΔT；
流程A516：判断uT是否小于ΔT；若uT小于ΔT，则说明储油罐内的油类高度正常，没有流量调整数据和高度调整数据；若uT大于或等于ΔT，则说明储油罐内的油类高度异常，执行流程A517，计算流量调整数据和高度调整数据；
流程A517：把流量调整数据记作Gl，高度调整数据记作Gh；Gl的计算式：Gl＝－[fl/（uT－ΔT）]；Gh的计算式：Gh＝－[h/（uT－ΔT）]；
所述流程A517的后续工作流程如下：
流程A52：判断储油罐内的压力是否正常，确定流量调整数据和高度调整数据；
流程A521：判断储油罐为柱形结构；判断lp是否小于Δcs；若lp小于Δcs，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（lp－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（lp－Δcs）；若lp大于或等于Δcs，流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（lp－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（lp－Δcs）]；
流程A522：判断储油罐为非柱形结构；储油罐分析子模块获取油库地区的重力加速度和储油罐的离地高度，分别记作g和dh；判断h是否大于Δh/2；
流程A523：若h大于或等于Δh/2；计算储油罐内的油类压力，记作oP；判断oP是否小于Δcs；若oP小于Δcs，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（oP－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（oP－Δcs）；若oP大于或等于Δcs，流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（oP－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（oP－Δcs）]；
流程A524：若h小于Δh/2；计算储油罐内的油类压力，记作dP；判断dP是否小于Δcs；若dP小于Δcs，流量调整系数Gl，Gl＝fl/（dP－Δcs）；高度调整数据Gh＝h/（dP－Δcs）；若dP大于或等于Δcs，流量调整系数Gl，Gl＝－[fl/（dP－Δcs）]；高度调整数据Gh＝－[h/（dP－Δcs）]。
2.根据权利要求1所述的一种智慧油库建设运营管理系统，其特征在于，所述数据采集模块的工作流程如下：
数据采集模块关联油库内的监控设备；
监控设备包括：
车流量监视器，用于监测出入油库的车流量；
储油罐接口传感器，用于检测输油管道内的油类流量；
高度传感器，用于检测储油罐内的油类高度；
温度传感器，用于检测储油罐内的油类温度；
压力传感器，用于检测储油罐内的油类液压；
通过车流量监视器，分别获取驶入和驶出油库内的出入运油车数量；
通过储油罐接口传感器，获取储油罐间的油类罐间流量；
通过高度传感器、温度传感器和压力传感器，分别获取储油罐内的油类高度、温度和液压；
数据采集模块把出入运油车数量、油类的罐间流量、高度、温度和液压，记作油库监测数据，发送至数据分析模块。
3.根据权利要求2所述的一种智慧油库建设运营管理系统，其特征在于，所述数据分析模块的工作流程如下：
数据分析模块通过数据库读取储油罐参数和油类历史交易数据；
储油罐参数包括：相邻储油罐间的间隔距离，储油罐的高度和宽度、最大容量、罐壁抗压系数；
油类历史交易数据包括：各油类的进口数量和出口数量、各油类的进口价格和出口价格、各油类的净利润；
数据分析模块通过油罐车登记记录，获取出入油库的油类数量，记作o；获取驶入油库的各油类入罐量和驶出油库的各油类出罐量，分别记作ij和oj；
油类1的入罐量ij1，出罐量oj1；
油类2的入罐量ij2，出罐量oj2；
依次类推，油类o的入罐量ijo，出罐量ojo；
数据分析模块还包括经济分析子模块；
经济分析子模块：用于根据油类历史交易数据，计算油类需求数据；
数据分析模块把储油罐调整数据和油类需求数据，分别发送至储油罐管理模块和生成管理模块。
4.根据权利要求3所述的一种智慧油库建设运营管理系统，其特征在于，所述经济分析子模块的工作流程如下：
流程B1：经济分析子模块把各油类的进口数量、出口数量、进口价格、出口价格和净利润，分别记作ii、oo、im、om和pr；
油类1的进口数量ii1，出口数量oo1，进口价格im1，出口价格om1，净利润pr1；
油类2的进口数量ii2，出口数量oo2，进口价格im2，出口价格om2，净利润pr2；
以此类推，油类o的进口数量iio，出口数量ooo，进口价格imo，出口价格omo，净利润pro；
流程B2：计算油类1的海外收入ΔPR1，ΔPR1＝oo1×om1－ii1×im1；
流程B3：计算油类1的海外收入占比ΔUPR1，ΔUPR1＝（pr1－ΔPR1）/pr1；
流程B4：若ΔUPR1大于0；油类1的进口数量调整数据ΔI1，ΔI1＝－[（1＋ΔUPR1）×ii1]；出口价格调整数据ΔOM1，ΔOM1＝（1＋ΔUPR1）×om1；入罐量调整数据ΔIJ1，ΔIJ1＝（1＋ΔUPR1）×ij1；
流程B5：若ΔUPR1小于或等于0；油类1的出口数量调整数据ΔO1，ΔO1＝（1＋ΔUPR1）×oo1；进口价格调整数据ΔIM1，ΔIM1＝－[（1＋ΔUPR1）×im1]；出罐量调整数据ΔOJ1，ΔOJ1＝（1＋ΔUPR1）×oj1；
流程B6：经济分析子模块把油类1的进口数量调整数据、出口价格调整数据、入罐量调整数据、出口数量调整数据、进口价格调整数据和出罐量调整数据，记作油类1的油类需求数据；
流程B7：利用流程B2～流程B6相同的方法，依次计算流程B1中的油类2～油类o的油类需求数据。
5.根据权利要求1所述的一种智慧油库建设运营管理系统，其特征在于，所述的储油罐管理模块的工作流程如下：
储油罐管理模块提取储油罐调整数据中的间距调整数据、流量调整数据和高度调整数据；
若存在间距调整数据，则说明储油罐的间距不合理，储油罐管理模块控制油库内输油管停止工作，把储油罐间距调整至于间距调整数据相同的大小；
判断流量调整数据是否为正数；若为正数，说明对应储油罐的流量增加，储油罐管理模块控制输油设备，把对应油类的流量增加至Gl；若为负数，说明对应储油罐的流量减少，储油罐管理模块先控制洒水设备对对应储油罐洒水降温，再控制输油设备，把对应油类的流量下降至Gl；
判断高度调整数据是否为正数；若为正数，说明对应储油罐内的油类高度升高，储油罐管理模块控制输油设备和高度传感器，把对应油类的高度升高至Gh；若为负数，说明对应储油罐内的油类高度降低，储油罐管理模块先控制对应储油罐，把储油罐降至地面，再控制输油设备，把对应油类的高度降低至Gh。
6.根据权利要求1所述的一种智慧油库建设运营管理系统，其特征在于，所述的生产管理模块的工作流程如下：
流程C1：计算油类1的流动储存量MG1，MG1＝（ΔI1＋ΔIJ1）－（ΔO1＋ΔOJ1）；
流程C2：计算油类1的总存储量ZG1，ZG1＝ΔI1＋ΔIJ1＋ΔO1＋ΔOJ1；
流程C3：环保管理模块通过数据库读取油类1的储油罐数量、最大容量和购入成本，分别记作ON1、VV1和BC1；
流程C4：环保管理模块通过数据库读取油类1的存储成本，记作SD；
流程C5：若ON1×VV1大于ZG，计算油类1的存储成本占比ΔUSD1,ΔUSD1＝MG×SD/pr1；判断ΔUSD1是否大于0.5；若ΔUSD1大于或等于0.5，把流程B5中的ΔI1调整至ΔI1＝－[（1＋ΔUSD1）×ΔI1]；若ΔUSD1小于0.5，流程B5中的ΔI1不变；
流程C6：若ON1×VV1小于或等于ZG，判断ON1×VV1是否大于MG1；若ON1×VV1大于或等于MG1，油类1的经济调整系数不变；若ON1×VV1小于MG1，计算油类1储油罐的额外补充成本ΔAJ1，ΔAJ1＝（1＋MG1/ON1×VV1）×BC1，执行流程C7；
流程C7：计算油类1储油罐的额外补充成本占比ΔUBJ1，ΔUBJ1＝ΔAJ1/pr1；判断ΔUBJ1是否大于0.5；若ΔUBJ1大于或等于0.5，把流程B6中的ΔO1调整至ΔO1＝（1＋ΔUBJ1）×ΔO1；若ΔUBJ1小于0.5，流程B6中的ΔO1不变；
流程C8：利用流程C1～流程C7相同的方法，依次调整油类2～油类o的经济调整数据。
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