一种油品损益监测方法及系统与流程

本发明涉及油气技术领域，特别地涉及一种油品损益监测方法及系统。

背景技术：

油品进销管理是加油站日常运营核心。油品损益是油品进销管理的基础。理论上，加油站的油品数量应满足以下关系：

d–s＝δi(式1)

其中，d为进油量，s为销售量，δi为库存变化量。然而，实际情况却不是这样。这几个数值之间会出现差值，这个差值即为油品损益：

v＝δi–d+s(式2)

其中，v为油品损益。当v为+时，表示油品损益为盈余；当v为-时，表示油品损益为损失。

随着加油站计量设备的逐步应用，油站库存及销售计量的管理越来越精细化，实时获得加油站的油品数量和油品损益重要。然而，现有技术中由于无法获取加油过程中的实时油量变化信息，以加油交易量和油罐油品容积的变化来分析损益只能是基于单笔交易量来进行的。由于交易量一般是几十升到上百升，同时连接同一个油罐的所有加油点极有可能出现同时加油的情形，所以可能要到多个交易都完成才能进行。在繁忙的加油站，期间的加油量可能多达上千升，所以根本无法实现实时的油品损益监测。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种监测油品损益的方法，包括：获取油罐的实时库存变化；从一个或多个油枪的油气回收监测系统获取实时销售量；获取油罐的油品进油量；从而实现基于油罐的实时库存变化(包括油品进油量)和实时销售量确定的油品损益。

如上所述的方法，其中油品进油量为实时油品进油量，其中利用以下公式确定油品损益：v(t)＝δi(t)-d(t)+s(t)其中，v(t)为实时损益；δi(t)为实时库存变化量；d(t)为实时进油量；s(t)为实时销售量。

如上所述的方法，其中油品进油量为一次油品进油量，其中利用以下公式确定油品损益：v(t)＝δi(t)–d+sd+s(t)其中，v(t)为实时损益；δi(t)为实时库存变化量；d为一次进油量；sd为进油期间的销售量，s(t)为实时销售量。

如上所述的方法，进一步包括：通过液位仪获得油罐中油品的实时液面高度；以及基于油品的液面高度利用经过实罐营业标罐的罐容表计算库存变化。

如上所述的方法，进一步包括：利用液位仪的多个温度传感器获得油罐中的温度场，并对库存变化进行温度补偿。

如上所述的方法，进一步包括：油气回收监测系统利用光耦合的方式获得油品流量编码器的流量脉冲；以及基于油品实时流量的累计值计算实时销售量。

如上所述的方法，进一步包括：至少部分基于流量变换计的温度传感器温度、环境温度、或环境温度与油罐温度对实时销售量进行温度补偿。

如上所述的方法，进一步包括：通过油品流量计或者液位仪获得实时进油量。

如上所述的方法，进一步包括：至少部分基于油品流量计的温度传感器温度、罐车温度、环境温度、或油罐温度中一者或多者对油品进油量进行温度补偿。

如上所述的方法，进一步包括：基于油品损益发现油品异常情况，其中异常情况为加油机流量计漂移、油罐、油管和加油机的渗泄漏监测、油罐非计划进油、防范油品偷盗以及加油机作弊中的一者或多者。

如上所述的方法，进一步包括：利用油气回收监测系统已有的报警功能针对油品异常情况进行报警。

根据本发明的另一个方面，提出一种油品损益监测系统，包括：库存模块，其经配置以获取油罐的实时库存变化；销售模块，其经配置以从油枪的油气回收监测系统获取实时销售量；以及油品损益模块，其经配置以至少部分基于库存变化和实时加油量确定油品的实时损益。

如上所述的系统，进一步包括：进油量模块，其经配置以获取油罐的实时进油量；油品损益模块进一步经配置利用以下公式确定油品损益：v(t)＝δi(t)-d(t)+s(t)其中，v(t)为实时损益；δi(t)为实时库存变化量；d(t)为实时进油量；s(t)为实时销售量。

如上所述的系统，进一步包括：进油中销售量模块，其经配置以获取油罐的一次进油量；油品损益模块进一步经配置利用以下公式确定油品损益：v(t)＝δi(t)–d+sd+s(t)其中，v(t)为实时损益；δi(t)为实时库存变化量；d为进油量；sd为进油期间的销售量，s(t)为实时销售量。

如上所述的系统，其中油罐的实时库存变化基于油罐中的液位仪的测量结果。

如上所述的系统，其中油气回收监测系统通过与其光耦合的油品计量和控制系统的油品流量编码器获得实时销售量。

如上所述的系统，其中可以利用以下公式确定实时销售量：

其中，si(t)为油枪的实时销售量；f为油枪的油品流量编码器脉冲当量，pulse为脉冲个数。

如上所述的系统，其中针对库存变化量、实时进油量、实时销售量中的一者或多者进行温度补偿。

如上所述的系统，其中针对库存变化量、一次进油量、实时销售量中的一者或多者进行温度补偿。

根据本发明的另一个方面，提出一种加油站，包括：油罐，其安装有液位仪；一个或多个油气回收油枪，其中所述一个或多个油枪各自包括油气回收监测系统；以及如上任一所述的油品损益监测系统。

本发明能够获得实时油品损益，对于加油站的经营和管理具有重要意义。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1根据本发明一个实施例的加油站的油品损益监测系统示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的油品计量和控制系统与油气回收监测系统耦合的示意图；以及

图3是根据本发明一个实施例的油品损益实时监控方法的流程图。

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做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。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

本发明提出了一种利用油气回收在线监测系统的实时油品流量脉冲信号和油罐库存变化量进行对比的方案，从而实现油品损益的实时监测。本发明的技术方案无需对现有加油站进行复杂的改造，具有成本低，监控准确等诸多优点。

图1根据本发明一个实施例的加油站的油品损益监测系统示意图。如图所示，加油站包括：油罐200以及多个连接到油罐200的油气回收加油枪。加油枪的油品计量和控制系统控制油品的加注和计量。油气回收监测系统回收并监测来自加油枪的油气。

如图所示，加油站包括用于获得油罐200内库存量的液位仪控制台101以及用于实现油气回收监测和报警的在线监控控制台102。在一些实施例中，本发明的油品损益监测系统既可以作为独立控制平台，也可以与液位仪控制台101或在线监控控制台102集成。在一些实施例中，液位仪控制台101和在线监控控制台102集成的情况下，本发明的油品损益监测系统可以与二者实现集成。在图1所示的例子中，本发明的油品损益监测系统与在线监控控制台102集成。这样可以更好地利用在线监控控制台102的报警等功能。

在一些实施例中，油品损益监测系统包括库存模块103、销售模块104和油品损益模块105。库存模块103从油罐200获得实时库存变化。在一些实施例中，库存变化来自于油罐中库存油量的测量装置，例如液位仪。或者，库存模块103也可以从液位仪控制台101获得库存变化。销售模块104从油气回收监测系统获取实时销售量。油品损益模块105至少部分基于来自油罐200的实时库存变化和来自油气回收监测系统的实时加油量确定油品的实时损益。

如图所示，在油罐200上安装有液位仪202，用于测量油罐200中油品液面的高度。在一些液位仪的实例中，液位仪能够实时测量油品液位和水位的高度，甚至油品的密度。根据油罐油品液面高度到体积的转换的罐容表就能够得出油品在罐内的体积变化。

在一些实施例中，油罐200的液位仪为液位计。为了实现准确的油品损益监测，探棒的液面高度测量的精度是非常关键的。加油站常见的油罐是5米长的直径3米的罐。这样在中间位置，1mm的液位高度误差将带来15升的油品体积测量误差。磁致伸缩液位计具有高精度、高可靠性和安装维护简便等优点。目前精确的探棒可以实现±0.50mm的理论距离。

在一些实施例中，罐容表经过实罐营业标罐。由于罐在地下盛油后会有变形，而且这个变形可能会随着时间而变化，所以实罐测量相对可靠。实罐测量又可分为停业和营业标罐。前者采用标准罐或者大流量计，后者是和加油机流量计合作实现。由于后者油品变化颗粒度(汽油小于100升)远小于前者(一般采用2000升)，所以可以实现更精准的罐容表校准。

液位仪控制台101根据液位仪实时测量的油品液面高度以及罐容表能够实时得出油罐200中油品的体积。而油品液面高度的变化就能够得出体积变化，从而反映库存变化。

现有技术中，在线监控控制台102是油气回收监测系统的一部分，负责将加油站各个油气回收油机端和控制台端的油气回收实时及报警信息，传输到环保部门以及/或者石油公司的有关服务和管理部门。在本发明的一个方案中，在在线监控控制台102原有功能的基础上，在线监控控制台102进一步经配置以确定油品损益。由此，本发明不需要另行增加监控设备和线路，利用已有的油气回收监测系统的在线监控控制台102，即可以实现实时油品损益的监控。

在一些实施例中，如图所示，油品计量和控制系统包括：油气回收加油机枪300、油品流量变换器301、油品控制阀302、油品流量编码器303以及液压控制板304。油罐200包括潜油泵201。油品控制阀302与潜油泵201相连以从油罐200中获得油品。油品流量变换器301连接在加油机枪300和油品控制阀302之间。液压控制板304控制油品控制阀302。油品流量编码器303计量流过油品流量变换器301的油量。

油气回收监测系统包括油气回收控制板311、在线监测控制板312、油气回收泵313和气体流量变换器314。油气回收控制板311控制油气回收泵313从加油机枪300回收油气。气体流量变换器314用于对回收的油气进行计量。在线监测控制板312实时获取加油机油品实际流量和该加油通道的油气回收系统的油气的回收量并将二者发送到在线监测控制台102。控制台102对二者的比值进行实时监控和管理。如果超出预定的范围，控制台102将进行预警或者报警。在产生报警的同时，控制台102锁定加油机的加油功能，并将报警信息发送给相关监管部门。

在一些实施例中，油气回收监测系统同时监测罐区排放口的压力，以监测油气的排空状态。压力变换器315和安装在排空口206附近的气体压力变换器207是用于油气回收管路气阻和罐内压力的监测，可以根据实际进行选配。

在一些实施例中，一个油罐与多个加油机相连。多个加油机包括各自的油气回收监测系统。这些油气回收监测系统连接到共同的在线监测控制台102。在一些实施例中，液位仪控制台101以及在线监控控制台102的功能可以集成在同一控制台中同时实现二者的功能。

本发明利用油气回收监测系统中实时获取的加油机油品实际流量确定油品损益。对于实时油品损益，其满足如下公式：

v(t)＝δi(t)-d(t)+s(t)(3)

其中，t为时间；δi(t)为实时库存变化量；d(t)为实时进油量；s(t)为实时销售量。如前所述，通过液位仪能够获得实时库存变化量δi(t)；通过油气回收监测系统能够实时获取加油机油品流量(即实时销售量)。

在一些实施例中，为了更加准确地获取加油机油品实时流量，在线监测控制板312直接从油品流量编码器获取流量脉冲(pulses)，并利用流量脉冲计算油品的实时流量：

其中，f油品流量计及编码器的脉冲当量，比如3.7854升/1000脉冲。通过来自油品流量编码器的脉冲的实时累计值计算油罐上一个加油枪机的油品流量。

图2是根据本发明的一个实施例的油品计量和控制系统与油气回收监测系统耦合的示意图。如图所示，在油品计量和控制系统侧，来自油品流量编码器的脉冲信号经过发光二极管320使得发光二极管发光。在油气回收监测系统侧，通过光电二极管322接收发光二极管320发出的光，从而通过光耦合在输出端实现脉冲信号的输出。光耦合方式的优点在于方便准确，而且对于油品计量和控制系统没有干扰。

在一些实施例中，进油量模块，其经配置以获取油罐的进油量。油罐的进油量d对应于卸油过程。如图所示，油品运输车204经过油品油量计205通过卸油口203将油品加入到油罐200中。在卸油过程中，油品流量计的精度不低于油品流量变换器301的精度，则d(t)可以由卸油流量计给出。

然而，卸油过程是个极其复杂但有相对较短的时间过程。因此，在本发明的一些方案中，不去模拟卸油过程，而是假设这期间除了罐车卸油和加油机出油，没有油品的增益。这样，通过油品油量计的累积值或者液位仪202也能够获得进油量d。由此，油品损益可以写成如下公式

v(t)＝δi(t)–d+sd+s(t)t∈非卸油过程(5)

其中式(4)，d为总卸油量；sd为卸油期间总销售量；t为卸油的总时间。

为了更加准确地获得油品损益，必须考虑温度变化对油品体积的影响。在一些实施例中，采用温度补偿后的变δi、d和/或s来计算v20(20℃下的油品体积)的损益量。

在一些实施例中，油罐中液位计配备温度传感器。例如，液位仪可以测出不同高度五个点温度，根据油品的温度梯度实现δi的温度补偿。在一些实施例中，利用油品流量计的温度传感器实现d(t)的温度补偿。在油品流量计没有温度传感器的情况下，利用运油车内温度或环境温度进行d(t)的温度补偿。然而，由于运油车内温度、卸油管长度以及卸油速度等原因，d的温度补偿相对复杂。因此，在一些实施例中，通过液位计测量的多点温度和油温平静时间及温度场的变化特点，实现d的温度补偿。

在一些实施例中，利用加油机的液压体系中配备温度传感器，实现s的温度补偿。这种类型的加油机在寒冷地区或基于物联网的加油机中比较多见。如果无法获得加油机中温度，在一些实施例中，采用环境温度实现s(t)的温度补偿。然而，这种情况下存在一定的误差，地面温度和油罐温度差异越小，油品交易频率越高，计算的结果会越准确。在一些实施例中，基于地面温度和油罐温度的温度场分布实现s(t)的温度补偿。

下表中给出了一个监测实时油品损益的实例。

其中，深色数字表示测量值，包括：油品高度(来自液位仪)、罐温(来自液位仪的温度传感器)、卸油量(来自油品流量计)、车罐的罐温(来自环境温度)、脉冲增加数(来自油品流量编码器)、流量计的温度(来自加油机液压系统的温度传感器)；浅色数字表示计算值，包括库存、20℃库存、20℃库存变化、20℃卸油量、20℃卸油量累计、销售量增加、20℃销售量增加；深色数字的总销售和实时损益为系统的监测结果。

通过上图可以看出，本发明的油品损益监测系统的一些实施例中，在几乎不增加或改变任何硬件的情况下，将油气回收在线监测和油罐液位测量装置相结合实现油品损益的实时监测。进一步地，通过温度补偿技术和油品温度估测方法，本发明的油品损益实时监测能够达到非常高的精度，从而完全能够满足加油站精细化管理的要求。再进一步地，利用本发明的油品损益实时监测的结果，能够实现加油站油品异常情况的及时发现和报警，这些异常情况包括但不限于加油机流量计漂移、油罐、油管和加油机的渗泄漏监测、油罐非计划进油、防范油品偷盗以及加油机作弊。

图3是根据本发明一个实施例的油品损益实时监控方法的流程图。如图所示，油品损益实时监控方法300包括如下步骤：

在步骤310，获取油罐的实时库存变化。在一些实施例中，通过液位仪(优选磁致伸缩液位仪)获得油罐中油品的实时液面高度。基于油品的液面高度利用罐容表(优选经过实罐营业标罐)计算库存变化。在一些实施例中，利用液位仪的多个温度传感器获得油罐中的温度场，并对库存变化进行温度补偿。

在步骤320，获取一个或多个油枪的实时销售量。在一些实施例中，通过一个或多个油枪的油气回收监测系统获得油枪的油品实时流量。基于油品实时流量的累计值计算实时销售量。在一些实施例中，油气回收监测系统利用光耦合的方式获得油品流量编码器的流量脉冲，从而获得油品实时流量。在一些实施例中，针对实时销售量进行温度补偿。例如，至少部分基于流量变换计的温度传感器温度、环境温度、或环境温度与油罐温度对实时销售量进行温度补偿。

在步骤330，获取油罐的油品进油量。在一些实施例中，获取油罐油品的实时进油量。例如，通过油品流量计(优选高精度流量计)或者液位仪的实时变化获得实时进油量。在一些实施例中，获取卸油后的油罐油品进油量。例如，通过油品流量计或者液位仪获得卸油后的油罐油品进油量。在一些实施例中，对于油品进油量进行温度补偿。例如，至少部分基于油品流量计的温度传感器温度、罐车温度、环境温度、或油罐温度中一者或多者对油品进油量进行温度补偿。

在步骤340，至少部分基于实时库存变化、实时销售量和油品进油量确定油品损益。在一些实施例中，油品损益符合如下公式：

v(t)＝δi(t)-d(t)+s(t)(3)

在一些实施例中，油品损益符合如下公式：

v(t)＝δi(t)–d+sd+s(t)t∈非卸油过程(5)。

在一些实施例中，还包括步骤350，基于油品损益发现油品异常情况。这些异常情况包括但不限于加油机流量计漂移、油罐、油管和加油机的渗泄漏监测、油罐非计划进油、防范油品偷盗以及加油机作弊。

例如，如果发现油品损益存在加油过程中的持续的少量增加或减少，则可能是加油机流量变换器存在漂移，使得油品实时销售量与实际不符。当然，加油机作弊也能够引起油品实时销售量与实际不符。通过对于加油机的检查，能够及时发现问题。如果发现油品损益存在持续的增加或减少，则可能是油罐、油管和加油机的渗泄漏。通过油品损益发现油罐、油管和加油机的渗泄漏对于加油站的管理非常重要。如果出现库存的大量增加，则可能是油罐非计划进油。这对于提高油品质量、加强加油站管理非常重要。而库存的大量减少则可能是油品偷盗引起的。

在一些实施例中，还包括步骤360，针对油品异常情况进行报警。在实施例中，对于油品异常情况，利用油气回收监测系统已有的报警功能即可以方便地实现异常情况报警。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。