專利名稱：一種輸油操作中避免串油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸油エ藝處理，特別涉及ー種輸油操作中避免串油的方法。
背景技術(shù)：
管道輸油是ー類危險性大、技術(shù)含量高、地域跨度廣的復雜系統(tǒng)。準確的操作對于管道輸油企業(yè)的安全生產(chǎn)、經(jīng)濟效益有著直接和決定性的影響。但大型油庫或輸油站的エ藝流程復雜，進庫和出庫操作往往同時 并存，操作人員有時很難根據(jù)當前的實際エ況判斷出完成調(diào)度任務(wù)所需要動作哪些閥門、泵、加熱爐或換熱器，錯誤的操作很容易導致串油等事故的發(fā)生。特別是當已有エ況復雜吋，操作人員如何才能找出最為簡化的操作路徑，是ー個較為困難的問題。目前的做法是根據(jù)人工肉眼進行判斷，或者是將油庫或輸油站的所有設(shè)備進行編號，利用廣度或深度捜索的方法進行試探，通過比較多條可行路徑確定最簡單的操作方案。前者容易發(fā)生誤判，后者則會導致計算時間長，影響生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種輸油操作中避免串油的方法，能夠避免串油事故的發(fā)生，具有處理時間快的特點。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種輸油操作中避免串油的方法，包括以下步驟步驟一、將輸油エ藝流程圖作為ー張聯(lián)通圖，將輸油系統(tǒng)中各個裝置及輸油管道的交叉點均作為連通圖中的節(jié)點進行編號，并對每個節(jié)點設(shè)置至少“是否捜索”和“節(jié)點類型”兩個屬性，節(jié)點的屬性應反映出該節(jié)點是實際裝置還是輸油管道的交叉點，所述的裝置包括輸油系統(tǒng)中的泵、加熱爐、換熱器、計量器和罐等裝置；步驟ニ、將步驟一中所有節(jié)點間實際存在的路徑進行編號，同時記錄各個路徑兩端節(jié)點的編號；步驟三、通過SCADA系統(tǒng)，或?qū)崟r數(shù)據(jù)庫讀取所有設(shè)備的狀態(tài)，所有正在運行設(shè)備和檢修設(shè)備所對應節(jié)點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“已搜索”，其它節(jié)點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“未搜索”；步驟四、通過逐個檢查實際存在的路徑兩端節(jié)點的編號，判斷輸油管道交叉點是否和屬性為“已搜索”的節(jié)點直接相連，若是，則該輸油管道交叉點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“已捜索”，重復本步驟至少2次或以上，以確保所有和運行及檢修裝置直接相連或通過輸油管道交叉點相連的節(jié)點屬性被設(shè)置為“已搜索”;步驟五、逐個檢查聯(lián)通圖每一條路徑兩端節(jié)點的“是否搜索”屬性，若任一節(jié)點的“是否捜索”屬性為“已搜索”，則在聯(lián)通圖中刪去該路徑；步驟六、根據(jù)調(diào)度任務(wù)，確定兩個端點的節(jié)點編號，利用“廣度搜索”或“深度捜索的方法”在刪去部分路徑的聯(lián)通圖中確定調(diào)度任務(wù)兩個端點之間的最短路徑；
步驟七、通過SCADA系統(tǒng)，對最短路徑所涉及到的節(jié)點對應的裝置觸發(fā)“開”指令，避免串油的輸油系統(tǒng)進行輸油工作。本發(fā)明通過將調(diào)度任務(wù)轉(zhuǎn)化為在聯(lián)通圖中搜索最簡的樹狀圖，實現(xiàn)了對油庫和泵站的調(diào)度任務(wù)自動計算操作流程的算法；通過設(shè)置節(jié)點的屬性，并反復執(zhí)行判斷節(jié)點是否與“已搜索”的節(jié)點相連，可以保證捜索出的最簡操作流程不會發(fā)生串油和甩泵等生產(chǎn)事故。本發(fā)明計算過程不受輸油站或油庫規(guī)模及復雜程度限制，可對任意油庫或輸油站進行操作。


圖I是某場站商儲區(qū)的エ藝流程圖。圖2是對應圖I的連通圖。 圖3為計算實例圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明做詳細敘述。一種輸油操作中避免串油的方法，包括以下步驟步驟一、將輸油エ藝流程圖作為ー張聯(lián)通圖，將輸油系統(tǒng)中各個裝置及輸油管道的交叉點均作為連通圖中的節(jié)點進行編號，并對每個節(jié)點設(shè)置至少“是否捜索”和“節(jié)點類型”兩個屬性，節(jié)點的屬性應反映出該節(jié)點是實際裝置還是輸油管道的交叉點，所述的裝置包括輸油系統(tǒng)中的泵、加熱爐、換熱器、計量器和罐等裝置；步驟ニ、將步驟一中所有節(jié)點間實際存在的路徑進行編號，同時記錄各個路徑兩端節(jié)點的編號；步驟三、通過SCADA系統(tǒng)，或?qū)崟r數(shù)據(jù)庫讀取所有設(shè)備的狀態(tài)，所有正在運行設(shè)備和檢修設(shè)備所對應節(jié)點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“已搜索”，其它節(jié)點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“未搜索”；步驟四、通過逐個檢查實際存在的路徑兩端節(jié)點的編號，判斷輸油管道交叉點是否和屬性為“已搜索”的節(jié)點直接相連，若是，則該輸油管道交叉點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“已捜索”，重復本步驟至少2次或以上，以確保所有和運行及檢修裝置直接相連或通過輸油管道交叉點相連的節(jié)點屬性被設(shè)置為“已搜索”;步驟五、逐個檢查聯(lián)通圖每一條路徑兩端節(jié)點的“是否搜索”屬性，若任一節(jié)點的“是否捜索”屬性為“已搜索”，則在聯(lián)通圖中刪去該路徑；步驟六、根據(jù)調(diào)度任務(wù)，確定兩個端點的節(jié)點編號，利用“廣度搜索”或“深度捜索的方法”在刪去部分路徑的聯(lián)通圖中確定調(diào)度任務(wù)兩個端點之間的最短路徑；步驟七、通過SCADA系統(tǒng)，對最短路徑所涉及到的節(jié)點對應的裝置觸發(fā)“開”指令，避免串油的輸油系統(tǒng)進行輸油工作。長輸管道輸油主要將原油、天然氣及其它產(chǎn)品，從油氣田的油庫、轉(zhuǎn)運碼頭或外輸首站，通過長距離油氣輸送管線輸送到煉油廠、石油化工廠等用戶的過程。輸油場站的工作任務(wù)是對油品進行存儲和外輸，將其它場站或油廠的油品存儲于該輸油場站的儲油罐內(nèi)，并且可以將儲油罐里的油品傳輸?shù)綀稣镜钠渌鼌^(qū)或跨站運輸。
某大型輸油場站共分為商儲I區(qū)、商儲2區(qū)及中轉(zhuǎn)區(qū)三個模塊。圖I所示為場站的商儲I區(qū)エ藝流程圖，調(diào)度任務(wù)下達的方式主要有油品入庫調(diào)度和出庫調(diào)度，其中入庫調(diào)度任務(wù)需要明確給出來油的位置和入庫的儲油罐，出庫調(diào)度任務(wù)需要明確給出具體出庫的儲油罐，操作人員須根據(jù)實際的生產(chǎn)需求選擇合適的泵組，由泵組的排量大小自動計算選擇管徑合適的輸油管道。當具體的調(diào)度任務(wù)下達后，工作人員可根據(jù)指示準確地操作油閥并明確其開關(guān)狀態(tài)以確保油品能輸入或輸出正確的油罐。分析場站的エ藝流程可知，在調(diào)度任務(wù)下達后，確定エ藝流程所涉及的裝置主要有I)電動閥；2)泵組；3)油罐。這三種裝置之間通過管道相連。若將這三種裝置視為節(jié)點的話，那么場站可以等效為ー個連通圖。這ー連通圖中的線路既是連接各個裝置的管道。從圖I還可發(fā)現(xiàn)，等效場站エ藝流程的連通圖不同于普通的連通圖，它應該同時包含了有向圖和無向圖。因為場站的部分管道可以雙向輸油，部分管道(如圖I中和輸油泵相連的管道)只能單向輸油。 為了清楚的用ー個連通圖來表示場站的エ藝流程，本文將連通圖中的節(jié)點分為以下三類1)閥門，用符號V表示；2)泵，用符號P表示；3)空節(jié)點用符號N表示；4)特殊裝置(如計量站)，在圖中直接標出。四種類型的節(jié)點中，空節(jié)點表明該節(jié)點在エ藝流程中只起中轉(zhuǎn)的作用，集油管就是ー種典型的空節(jié)點。在明確了連通圖節(jié)點的定義后，可以直接根據(jù)エ藝流程畫出對應的連通圖。以圖I為例，其對應的連通圖可以用圖2表示。一般而言，下達到場站的調(diào)度任務(wù)僅僅指明來油位置和存儲位置。例如“1號入ロ來油經(jīng)計量間至G-101”就是ー典型的調(diào)度任務(wù)。僅僅依靠圖I或圖2利用計算機直接確定執(zhí)行該調(diào)度任務(wù)需要動作那些閥門相對較難實現(xiàn)。但在圖2的基礎(chǔ)上我們可以發(fā)現(xiàn)，確定需要動作那些閥門和泵實際是ー個明確了“始點”和“終點”的輻射狀連通圖的搜索過程。仍以調(diào)度任務(wù)“I號入口來油經(jīng)計量間至G-101”為例，“I號來油”位置在幾何模型圖中編號為1，G-101罐編號為81?？梢园l(fā)現(xiàn)，確定完成該調(diào)度任務(wù)的操作方案實際只需確定圖2中節(jié)點I至節(jié)點81的輻射狀連通圖即可，節(jié)點I至節(jié)點81之間的輻射狀連通圖所涉及的節(jié)點既是完成該調(diào)度任務(wù)所需要動作的閥門和泵。但由于在搜索聯(lián)通圖的過程中，必須考慮到輸油站當前的實際エ況，否則計算出的路徑有可能導致串油的生產(chǎn)事故，因此在搜索前，我們首先定義節(jié)點最簡結(jié)構(gòu)如下Type Rff = Record //節(jié)點結(jié)構(gòu)Style :Integer -J/節(jié)點類型I為裝置，O為聯(lián)通點Find =Boolean ；//搜索標志，True為搜索過，F(xiàn)alse為未搜索節(jié)點Serial :Integer ；// 節(jié)點編號Up :Integer ；// 上級節(jié)點編號End ；以一真實的調(diào)度任務(wù)“I號入口來油經(jīng)計量間至G-103罐”為例，計算出的結(jié)果如圖3所示，和現(xiàn)場有經(jīng)驗的操作人員做出的處理完全一致。對某大型場站全天調(diào)度任務(wù)進行了操作指導計算，正確率為100 %，證明本發(fā)明的正確性。
權(quán)利要求
1.一種輸油操作中避免串油的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、將輸油エ藝流程圖作為ー張聯(lián)通圖，將輸油系統(tǒng)中各個裝置及輸油管道的交叉點均作為連通圖中的節(jié)點進行編號，并對每個節(jié)點設(shè)置至少“是否捜索”和“節(jié)點類型”兩個屬性，節(jié)點的屬性應反映出該節(jié)點是實際裝置還是輸油管道的交叉點，所述的裝置包括輸油系統(tǒng)中的泵、加熱爐、換熱器、計量器和罐等裝置； 步驟ニ、將步驟一中所有節(jié)點間實際存在的路徑進行編號，同時記錄各個路徑兩端節(jié)點的編號； 步驟三、通過SCADA系統(tǒng)，或?qū)崟r數(shù)據(jù)庫讀取所有設(shè)備的狀態(tài)，所有正在運行設(shè)備和檢修設(shè)備所對應節(jié)點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“已搜索”，其它節(jié)點的“是否捜索”屬性設(shè)置為“未搜索”； 步驟四、通過逐個檢查實際存在的路徑兩端節(jié)點的編號，判斷輸油管道交叉點是否和屬性為“已捜索”的節(jié)點直接相連，若是，則該輸油管道交叉點的“是否搜索”屬性設(shè)置為“已捜索”，重復本步驟至少2次或以上，以確保所有和運行及檢修裝置直接相連或通過輸油管道交叉點相連的節(jié)點屬性被設(shè)置為“已搜索”; 步驟五、逐個檢查聯(lián)通圖每一條路徑兩端節(jié)點的“是否搜索”屬性，若任ー節(jié)點的“是否捜索”屬性為“已搜索”，則在聯(lián)通圖中刪去該路徑； 步驟六、根據(jù)調(diào)度任務(wù)，確定兩個端點的節(jié)點編號，利用“廣度搜索”或“深度捜索的方法”在刪去部分路徑的聯(lián)通圖中確定調(diào)度任務(wù)兩個端點之間的最短路徑； 步驟七、通過SCADA系統(tǒng)，對最短路徑所涉及到的節(jié)點對應的裝置觸發(fā)“開”指令，避免串油的輸油系統(tǒng)進行輸油工作。
全文摘要
一種輸油操作中避免串油的方法，通過將調(diào)度任務(wù)轉(zhuǎn)化為在聯(lián)通圖中搜索最簡的樹狀圖，實現(xiàn)了對油庫和泵站的調(diào)度任務(wù)自動計算操作流程的算法；通過設(shè)置節(jié)點的屬性，并反復執(zhí)行判斷節(jié)點是否與“已搜索”的節(jié)點相連，可以保證搜索出的最簡操作流程不會發(fā)生串油和甩泵等生產(chǎn)事故；本發(fā)明計算過程不受輸油站或油庫規(guī)模及復雜程度限制，可對任意油庫或輸油站進行操作。
文檔編號F17D1/14GK102679157SQ20121004684
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月28日
發(fā)明者張華德, 李亞平, 高煒欣 申請人:張華德, 李亞平, 高煒欣