油气运输调度方法及装置与流程

本发明涉及油气运输领域，特别涉及一种油气运输调度方法及装置。

背景技术：

在运输油气的过程中，需要通过管道将油气运输到各个油气站，由于油气站数目庞大，所以油气站之间的管道分布错综复杂，为了保证管道中的油气量能满足各个油气站的需求，需要一套调度管理方法对油气运输进行调度。

现有技术中，在油气运输过程中，通常是统计各个油气站所需要的油气量以及油气的种类，根据所统计的油气量和油气的种类，将油气通过管道从满足油气需求的首站(即首个油气站)按批次进行运输，各个油气站根据需要的油气量和种类从管道中分输出相应的量，以满足自己的需求。

但是，当某个油气站在接收到油气后，发现接收到的油气量不能满足其需求，则需要从首站再将油气通过管道运输到该油气站，在这个过程中，管道运输耗费的时间较长，无法及时满足油气站的需求，灵活性较低。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种油气运输调度方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种一种油气运输调度方法，用于可编程逻辑控制器，所述方法包括：

确定各分站的需求油气量；

判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量；

在当前时刻所述首站输出的油气量不满足目标分站的需求油气量时，实时调整所述首站输出的油气量，使调整后的所述首站输出的油气量满足所述目标分站的需求油气量，所述目标分站为所述各分站中的至少一个分站。

可选的，所述判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，包括：

统计当前理论分输油气量，所述当前理论分输油气量为当前所述首站输出的油气量；

根据预设的约束条件，对所述当前理论分输油气量进行校核得到实际分输油气量，所述预设的约束条件包括混油气量；

当实际分输油气量大于等于所述各分站的需求油气量的总和x时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量；

关闭所述首站的泵站的油气分输阀门。

可选的，所述判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，包括：

获取当前油气管道中油品的界面位置；

根据所述当前油气管道中油品的界面位置确定当前各分站的已分输油气量及当前油气管道中的剩余油气量；

获取所述当前各分站的已分输油气量与所述当前油气管道中的剩余油气量的总和y；

当所述当前时刻所述各分站的需求油气量的总和x不大于所述总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量；

当所述当前时刻所述各分站的需求油气量的总和x大于所述总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量不满足各分站的需求油气量。

可选的，所述实时调整所述首站输出的油气量，使调整后的所述首站输出的油气量满足所述目标分站的需求油气量，包括：

将所述各分站的需求油气量的总和x与所述总和y的差值r确定为当前各分站的需求油气量的总和r；

增加所述首站输出的油气量，使增加的所述首站输出的油气量z’＝r。

可选的，在所述确定各分站的需求油气量之前，所述方法还包括：

根据各分站的需求油气量以及需求油品，确定n种首站的油气输出方案，所述n为大于或等于2的整数；

确定所述n种首站的油气输出方案中每种所述油气输出方案对应的逻辑控制方式，得到n种逻辑控制方式；

计算所述n种逻辑控制方式中每种所述逻辑控制方式对应的总运行费用，得到n种总运行费用；

在所述n种总运行费用中选择费用最低的运行费用作为目标运行费用；

采用所述目标运行费用对应的逻辑控制方式控制油气运输系统进行油气调度。

可选的，所述确定所述n种首站的油气输出方案中每种所述油气输出方案对应的逻辑控制方式，得到n种逻辑控制方式，包括：

根据第m种首站的油气输出方案，确定k种逻辑控制方式，每种逻辑控制方式包括运输周期的油气流量分配和各分站的泵站进站油品种类，所述k大于或等于1，所述1≤m≤n；

在所述k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为所述第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。

可选的，所述在所述k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为所述第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式，包括：

根据优化算法在所述k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为所述第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。

可选的，所述总运行费用包括油气运输全过程中的运输动力费用以及混油造成的贬值损失费用。

另一方面，提供了一种油气运输调度装置，用于可编程逻辑控制器，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定各分站的需求油气量；

判断模块，用于判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量；

调整模块，用于在当前时刻所述首站输出的油气量不满足目标分站的需求油气量时，实时调整所述首站输出的油气量，使调整后的所述首站输出的油气量满足所述目标分站的需求油气量，所述目标分站为所述各分站中的至少一个分站。

可选的，所述判断模块，包括：

统计子模块，用于统计当前理论分输油气量，所述当前理论分输油气量为当前所述首站输出的油气量；

校核子模块，用于根据预设的约束条件，对所述当前理论分输油气量进行校核得到实际分输油气量，所述预设的约束条件包括混油气量；

第一确定子模块，用于当实际分输油气量大于等于所述各分站的需求油气量的总和x时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量；

关闭子模块，用于关闭所述首站的泵站的油气分输阀门。

可选的，所述判断模块，包括：

第一获取子模块，用于获取当前油气管道中油品的界面位置；

第二确定子模块，用于根据所述当前油气管道中油品的界面位置确定当前各分站的已分输油气量及当前油气管道中的剩余油气量；

第二获取子模块，用于获取所述当前各分站的已分输油气量与所述当前油气管道中的剩余油气量的总和y；

第三确定子模块，用于当所述当前时刻所述各分站的需求油气量的总和x不大于所述总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量；

第四确定子模块，用于当所述当前时刻所述各分站的需求油气量的总和x大于所述总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量不满足各分站的需求油气量。

可选的，所述调整模块，包括：

第五确定子模块，用于将所述各分站的需求油气量的总和x与所述总和v的差值r确定为当前各分站的需求油气量的总和r；

增加子模块，用于增加所述首站输出的油气量，使增加的所述首站输出的油气量z’＝r。

可选的，所述装置还包括：

第二确定模块，用于根据各分站的需求油气量以及需求油品，确定n种首站的油气输出方案，所述n为大于或等于2的整数；

第三确定模块，用于确定所述n种首站的油气输出方案中每种所述油气输出方案对应的逻辑控制方式，得到n种逻辑控制方式；

计算模块，用于计算所述n种逻辑控制方式中每种所述逻辑控制方式对应的总运行费用，得到n种总运行费用；

选择模块，用于在所述n种总运行费用中选择费用最低的运行费用作为目标运行费用；

控制模块，用于采用所述目标运行费用对应的逻辑控制方式控制油气运输系统进行油气调度。

可选的，所述第三确定模块，包括：

第六确定子模块，用于根据第m种首站的油气输出方案，确定k种逻辑控制方式，每种逻辑控制方式包括运输周期的油气流量分配和各分站的泵站进站油品种类，所述k大于或等于1，所述1≤m≤n；

选择子模块，用于在所述k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为所述第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。

可选的，所述选择子模块，包括：

根据优化算法在所述k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为所述第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。

可选的，所述总运行费用包括油气运输全过程中的运输动力费用以及混油造成的贬值损失费用。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的油气运输调度方法及装置，在油气传输过程中，实时判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，当不满足各分站的需求油气量时，实时调整首站输出的油气量，解决了目标分站在接收油气时，发现油气量不足，需要从首站再次输出油气的过程中耗费时间较长的问题，灵活性较高，提高了油气运输的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种油气运输调度方法的流程图；

图2-1是本发明实施例提供的另一种油气运输调度方法的流程图；

图2-2是本发明实施例提供的一种油气运输调度方法的部分流程图；

图2-3是本发明实施例提供的另一油气运输调度方法的部分流程图；

图2-4是本发明实施例提供的又油气运输调度方法的部分流程图；

图2-5是本发明另一实施例提供的一种油气运输调度方法的部分流程图；

图3-1是本发明实施例提供的一种油气运输调度装置的结构示意图；

图3-2是本发明实施例提供的另一种油气运输调度装置的结构示意图；

图3-3是本发明实施例提供的油气运输调度装置的一种判断模块的结构示意图；

图3-4是本发明实施例提供的油气运输调度装置的另一种判断模块的结构示意图；

图3-5是本发明实施例提供的油气运输调度装置的调整模块的结构示意图；

图3-6是本发明实施例提供的油气运输调度装置的第三确定模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种油气运输调度方法，用于可编程逻辑控制器，如图1所示，该方法包括：

步骤101、确定各分站的需求油气量。

步骤102、判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量。

步骤103、在当前时刻首站输出的油气量不满足目标分站的需求油气量时，实时调整首站输出的油气量，使调整后的首站输出的油气量满足该目标分站的需求油气量，该目标分站为各分站中的至少一个分站。

综上所述，本发明实施例提供的油气运输调度方法，在油气传输过程中，实时判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，当不满足各分站的需求油气量时，实时调整首站输出的油气量，解决了目标分站在接收油气时，发现油气量不足，需要从首站再次输出油气的过程中耗费时间较长的问题，灵活性较高，提高了油气运输的效率。

本发明实施例提供了一种油气运输调度方法，如图2-1所示，该方法包括：

步骤201、根据各分站的需求油气量以及需求油品，确定n种首站的油气输出方案，n为大于或等于2的整数。

需要说明的是，根据各分站的需求油气量以及需求油品确定的n种首站的油气输出方案中，每种输出方案均能保证首站输出的油气量能够满足各分站的需求油气量。

具体的，在确定首站的油气输出方案之前，在可编程逻辑控制器的任务控制块的存储单元输入油气运输过程中的基础数据和初始数据，该基础数据包括油气管道线路数据(例如油气管道的里程、高程、管道直径和管壁厚等)和泵站数据(例如泵组合方式、主副泵数目、泵的压力约束条件等)，该初始数据包括各分站的需求油气量和油气种类、需求油气的物性数据(粘度和密度)和油气管道的初始状态数据(包括管道内油气的批次顺序、初始界面位置和油气的种类等)。其中，可编程逻辑控制器的任务控制块存储油气运输过程中的全部静态信息(例如油气运输过程中的基础数据)和动态信息(例如油气管道的初始状态数据)。

步骤202、确定该n种首站的油气输出方案中每种油气输出方案对应的逻辑控制方式，得到n种逻辑控制方式。

具体的，确定该n种首站的油气输出方案中每种油气输出方案对应的逻辑控制方式，得到n种逻辑控制方式的方法，如图2-2所示，包括：

步骤2021、根据第m种首站的油气输出方案，确定k种逻辑控制方式，每种逻辑控制方式包括运输周期的油气流量分配和各分站的泵站进站油品种类。

其中，k大于或等于1，1≤m≤n。

需要说明的是，确定的每种首站的油气输出方案，均有k种逻辑控制方式，该逻辑控制方式用于控制各分站的泵站的进站油品种类。

步骤2022、在该k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。

可选的，可以根据优化算法在k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。需要说明的是，该优化算法是在实际油气运输过程中，通过多次动态调试，改变油气运输过程中油气批次的顺序、数量后得出的。

在实际应用中，可以根据实际需要选择对应的逻辑控制方式，示例的，需要保证混油气量最少，则在k种逻辑控制方式选择混油气量最少的j种逻辑控制方式，再在j种逻辑控制方式中选择输时间最短的逻辑控制方式作为第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。本发明实施例提供的油气运输调度方法，能够通过混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式，实现经济利益的最大化。

步骤203、计算该n种逻辑控制方式中每种逻辑控制方式对应的总运行费用，得到n种总运行费用。

需要说明的是，该总运行费用包括油气运输全过程中的运输动力费用以及混油造成的贬值损失费用。

步骤204、在该n种总运行费用中选择费用最低的运行费用作为目标运行费用。

步骤205、采用该目标运行费用对应的逻辑控制方式控制油气运输系统进行油气调度。

具体的，采用该目标运行费用对应的逻辑控制方式控制油气运输系统进行油气调度，也即是，选择该目标运行费用对应的首站的油气输出方案为首站的油气输出方案。需要说明的是，将确定的逻辑控制方式存储在可编程逻辑控制器的任务控制块的控制单元中。

步骤206、确定各分站的需求油气量。

具体的，根据可编程逻辑控制器的任务控制块的存储单元中存储的油气运输过程中的初始数据，确定各分站的需求油气量。

步骤207、判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量；在当前时刻所述首站输出的油气量不满足目标分站的需求油气量时，执行步骤208，在当前时刻所述首站输出的油气量满足目标分站的需求油气量时，结束步骤。

可选的，本发明实施例提供的油气运输调度方法，可以有两种判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量的方法，包括：

第一种方法，如图2-3所示，包括：

步骤2071a、统计当前理论分输油气量，当前理论分输油气量为当前首站输出的油气量。

步骤2072a、根据预设的约束条件，对当前理论分输油气量进行校核得到实际分输油气量。

需要说明的是，预设的约束条件可以为混油气量，通过在管道中设置的传感器，可以监测到当前管道中的不同种类的油气的位置，可选的，可以根据传感器检测油气的密度，并将数据传输至可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器可以根据不同油气的不同密度区分油气的种类，当传感器检测到一段油气的密度介于两种不同的油气的密度之间时，可编程逻辑控制器可以确定该段油气为混油气段，计算出混油气段的混油量，并对当前理论分输油气量进行校核得到实际分输油气量，也即是，实际分输油气量为理论分输油气量与混油气量的差值。

步骤2073a、当实际分输油气量大于等于各分站的需求油气量的总和x时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量。

步骤2074a、关闭首站的泵站的油气分输阀门。

需要说明的是，通过判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，可以通过可编程逻辑控制器自动控制首站的泵站的油气分输阀门的开关，节省了人力，提高了油气分输量的精确度。

第二种方法，如图2-4所示，包括：

步骤2071b、获取当前油气管道中油品的界面位置。

具体的，通过在油气管道中预先设置的传感器，监测当前油气管道中各段油品的界面位置和长度，进一步的，通过在油气管道中预先设置的传感器，还可以监测到当前油气管道中各段油品的位置和流速，通过油品的位置和流速可以确定当前批次的油品到达各分站的时间，便于各分站在相应时间进行油品的分输。需要说明的是，传感器监测到的数据均会传输至可编程逻辑控制器并保存在可编程逻辑控制器的任务控制块中。

步骤2072b、根据当前油气管道中油品的界面位置确定当前各分站的已分输油气量及当前油气管道中的剩余油气量。

具体的，通过监测到的当前油气管道中各段油品的界面位置和长度，计算出当前油气管道中的剩余油气量，根据油品的界面位置和各分站从油气管道中分输油品时油品的流速以及分输油品的时间，计算出当前各分站的已分输油气量。

步骤2073b、获取当前各分站的已分输油气量与当前油气管道中的剩余油气量的总和y。

步骤2074b、当当前时刻各分站的需求油气量的总和x不大于总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量。

步骤2075b、当当前时刻各分站的需求油气量的总和x大于总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量不满足各分站的需求油气量。

步骤208、实时调整该首站输出的油气量，使调整后的首站输出的油气量满足目标分站的需求油气量，该目标分站为各分站中的至少一个分站。继续执行步骤207。

具体的，实时调整首站输出的油气量，使调整后的首站输出的油气量满足目标分站的需求油气量的方法，如图2-5所示，包括：

步骤2081、将各分站的需求油气量的总和x与总和y的差值r确定为当前各分站的需求油气量的总和r。

步骤2082、增加首站输出的油气量，使增加的首站输出的油气量z’＝r。

需要说明的是，在本发明实施例中，通过可编程逻辑控制器的任务代码模块结合任务控制块中存储的数据，进行调整首站输出的油气量。

进一步的，在油气管道的各个特殊点，例如各泵站的进站点和出站点、油气管道的分叉点等，都设置有压力传感器，通过压力传感器测量每一时刻油气管道中各个特殊点的压力值，并将测量到的压力值传输至可编程逻辑控制器中，可编程逻辑控制器将各特殊点的压力值保存在任务堆栈中，便于后期对油气管道的维护与检修。

综上所述，本发明实施例提供的油气运输调度方法，在油气传输过程中，实时判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，当不满足各分站的需求油气量时，实时调整首站输出的油气量，解决了目标分站在接收油气时，发现油气量不足，需要从首站再次输出油气的过程中耗费时间较长的问题，灵活性较高，提高了油气运输的效率，通过可编程逻辑控制器进行调整首站输出的油气量，减少了编制油气运输计划的人力工作量。

本发明实施例提供了一种油气运输调度装置，用于可编程逻辑控制器，如图3-1所示，该装置包括：

第一确定模块301，用于确定各分站的需求油气量。

判断模块302，用于判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量。

调整模块303，用于在当前时刻首站输出的油气量不满足目标分站的需求油气量时，调整首站输出的油气量，使调整后的首站输出的油气量满足目标分站的需求油气量，该目标分站为各分站中的至少一个分站。

综上所述，本发明实施例提供的油气运输调度装置，在油气传输过程中，实时判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，当不满足各分站的需求油气量时，实时调整首站输出的油气量，解决了目标分站在接收油气时，发现油气量不足，需要从首站再次输出油气的过程中耗费时间较长的问题，灵活性较高，提高了油气运输的效率。

本发明实施例提供了一种油气运输调度装置，如图3-2所示，该装置包括：第一确定模块301、判断模块302、调整模块303、第二确定模块304、第三确定模块305、计算模块306、选择模块307和控制模块308。

第一确定模块301，用于确定各分站的需求油气量。

判断模块302，用于判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量。

调整模块303，用于在当前时刻首站输出的油气量不满足目标分站的需求油气量时，调整首站输出的油气量，使调整后的首站输出的油气量满足目标分站的需求油气量，该目标分站为各分站中的至少一个分站。

可选的，判断模块302，如图3-3所示，可以包括：

统计子模块3021a，用于统计当前理论分输油气量，当前理论分输油气量为当前首站输出的油气量。

校核子模块3022a，用于根据预设的约束条件，对当前理论分输油气量进行校核得到实际分输油气量。

第一确定子模块3023a，用于当实际分输油气量大于等于各分站的需求油气量的总和x时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量。

关闭子模块3024a，用于关闭首站的泵站的油气分输阀门。

可选的，判断模块302，如图3-4所示，可以包括：

第一获取子模块3021b，用于获取当前油气管道中油品的界面位置。

第二确定子模块3022b，用于根据当前油气管道中油品的界面位置确定当前各分站的已分输油气量及当前油气管道中的剩余油气量。

第二获取子模块3023b，用于获取当前各分站的已分输油气量与当前油气管道中的剩余油气量的总和y。

第三确定子模块3024b，用于当当前时刻各分站的需求油气量的总和x不大于总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量满足各分站的需求油气量。

第四确定子模块3025b，用于当当前时刻各分站的需求油气量的总和x大于总和y时，确定当前时刻首站输出的油气量不满足各分站的需求油气量。

可选的，调整模块303，如图3-5所示，可以包括：

第五确定子模块3031，用于将各分站的需求油气量的总和x与总和y的差值r确定为当前各分站的需求油气量的总和r。

增加子模块3032，用于增加首站输出的油气量，使增加的首站输出的油气量z’＝r。

第二确定模块304，用于根据各分站的需求油气量以及需求油品，确定n种首站的油气输出方案，n为大于或等于2的整数。

第三确定模块305，用于确定n种首站的油气输出方案中每种油气输出方案对应的逻辑控制方式，得到n种逻辑控制方式。

计算模块306，用于计算n种逻辑控制方式中每种逻辑控制方式对应的总运行费用，得到n种总运行费用。

选择模块307，用于在n种总运行费用中选择费用最低的运行费用作为目标运行费用。

控制模块308，用于采用目标运行费用对应的逻辑控制方式控制油气运输系统进行油气调度。

可选的，第三确定模块305，如图3-6所示，可以包括：

第六确定子模块3051，用于根据第m种首站的油气输出方案，确定k种逻辑控制方式，每种逻辑控制方式包括运输周期的油气流量分配和各分站的泵站进站油品种类，k大于或等于1，1≤m≤n。

选择子模块3052，用于在k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。

可选的，选择子模块3052可以用于：根据优化算法在k种逻辑控制方式选择混油气量最少和/或传输时间最短的逻辑控制方式作为第m种首站的油气输出方案对应的逻辑控制方式。

可选的，总运行费用包括油气运输全过程中的运输动力费用以及混油造成的贬值损失费用。

综上所述，本发明实施例提供的油气运输调度装置，在油气传输过程中，实时判断当前时刻首站输出的油气量是否满足各分站的需求油气量，当不满足各分站的需求油气量时，实时调整首站输出的油气量，解决了目标分站在接收油气时，发现油气量不足，需要从首站再次输出油气的过程中耗费时间较长的问题，灵活性较高，提高了油气运输的效率，通过可编程逻辑控制器进行调整首站输出的油气量，减少了编制油气运输计划的人力工作量。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。