РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ УЧЕТА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТА

В связи с увеличением российской добычи и переработки нефти возникает необходимость в значительном расширении нефтебазы с каждым годом. С увеличением количества резервуаров, увеличением необходимой величины для количественного учета нефтепродуктов, внедрением технических средств для уменьшения потерь сырья, вызванных операциями и непредвиденными причинами. Надежность системы защиты от переполнения может не только предотвратить потерю продукта, но и оптимизировать передовые возможности транспортировки продукта, защитить окружающую среду и безопасность персонала, играть огромную роль. На многих предприятиях эти проблемы полностью не решаются из-за устаревшего оборудования. Так, в середине насосной станции актуальность создания автоматизированных систем управления также возникла из-за низкого уровня автоматизации, наличия устаревших релейных цепей, низкой надежности и сложности технического обслуживания. Для этого требуется микропроцессорная система автоматизации, чтобы заменить существующую систему. Объектом исследования в данной работе является учет нефтепродуктов в крупных нефтебазах и нефтехранилищах, морских терминалах. Системы учета нефтепродуктов имеющие распределенную структуру. Предметом исследования в данной работе является разработка информационной системы учета нефти и нефтепродуктов, на базе оборудования и программного обеспечения фирмы «Enraf». Целью работы является повышение точности удаленного учета количества жидкого продукта в территориально распределенных сетях промышленных резервуаров путем использования модели измерения массы в рамках распределенной информационной системы.

---

Никто не хочет тратить время на написание реферата. Гораздо проще купить реферат по метрологии. Переходите по ссылке, заказывайте реферат и не тратьте свое время.

---

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи: - модель измерения количества жидкости в тонкостенной емкости; - алгоритмы оценивания базовых характеристик геометрических параметров резервуара и расчета массы; - архитектуру программной системы учета территориально распределенных ресурсов; - технологию программной реализации распределенной информационной системы. Методы исследования базируются на положениях классической физики и математической теории систем, математическом аппарате теории линейных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами и их разностных аналогов, линейной алгебры, комплексном использовании теории баз данных, методах структурного и объективно-ориентированного программирования. Научная новизна: 1. Разработана модель программной системы учета территориально распределенных ресурсов, создающая корпоративную основу взаимодействия предприятий нефтегазовой и смежных отраслей. 2. Предложена модель измерения количества жидкости, позволяющая повысить точность за счет учета деформации от радиальных усилий. 3. Разработаны алгоритмы оценивания базовых геометрических параметров резервуаров и измерения массы нефтепродукта, использующие точные расчеты плотности жидкости на базе численных методов интегрирования. 4. Предложен способ «интеграции» кода, позволяющий разделить логику интерфейса приложения и математическое обеспечение и ускорить технологический процесс разработки Интернет-приложений. Практическая ценность работы заключается в том, что применение разработанных алгоритмов для измерения параметров состояния промышленных резервуаров и расчета количества жидкого продукта позволяет существенно (не менее, чем в два раза) снизить суммарную погрешность учета количества нефтепродуктов при товарно-сбытовых операциях и уменьшить временные потери получения полной информации. Результаты ВКР работы являются основой для проектирования и создания крупных распределенных информационных систем учета и управления территориально распределенными (удаленными) ресурсами. Предложенные методы проектирования и способы позволяют наиболее эффективно строить подобные системы, и могут быть приняты за основу при разработке современных информационных систем подобного класса. Практическая ценность результатов диссертационной работы подтверждается актами внедрения. Достоверность и обоснованность научных положений, результатов, выводов и рекомендаций, приведенных в 4 диссертационной работе, обеспечиваются использованием надежных методов исследования и подтверждаются: корректным использованием математического аппарата, моделирования на ЭВМ; использованием регламентированных стандартами описаний параметров продукта и резервуара; апробацией материалов диссертации. Реализация и внедрение результатов работы. Выпускная квалификационная работа состоит из введения трех взаимосвязанных частей, заключения, списка использованных источников и приложения.

В настоящее время транспортировка, хранение нефти и нефтепродуктов, невозможны без применения различных автоматизированных и дистанционно механизированных средств. Их использование позволяет проводить процесс более точно, делая его более интуитивным и безопасным. Такой подход к техническому процессу управления приводит к высокому уровню рентабельности бизнеса и значительному снижению ущерба окружающей среде. В этом дипломном проекте было проведено исследование системы автоматизации танкового района, в ходе которого были установлены устаревшие релейные контактные цепи. В результате было предложено модернизировать на промежуточной насосной станции существующие системы автоматики за счет систем количественного учета и защиты от переполнения с заменой устаревших систем автоматики на микроконтроллерные новые системы, призванные обеспечить более надежное, качественное управление технологическим процессом и минимизировать участие оператора. Разработанное решение автоматизации позволяет четко отображать оборудование в зоне резервуара с помощью автоматики. Также выбираются входные и выходные значения и составляется диаграмма переходов. Программа, скомпилированная в логический раздел алгоритма работы клапана АСУ высокоуровневого языка программирования (ST) резервуарного поля, позволяет автоматически управлять наполнением резервуара при одновременном контроле многих параметров, таких как уровень жидкости, скорость наполнения в данный момент времени, выход и др. Внедрение ПЛК в процесс управления позволяет управлять изменениями параметров, не прерывая процесс, и использовать текущее значение параметра (или его расчетное значение) для формирования управляющего воздействия. Если параметры изменяются достаточно медленно с течением времени, то этот метод контроля может быть очень эффективным, поскольку он не предполагает прерывания процесса для проверки контролируемого процесса. Предлагаемые меры позволяют повысить надежность резервуара для предотвращения перелива. В результате фактически устраняется риск прерывания технологического процесса, аварийного простоя, снижается вероятность потери сырья, повышается безопасность и снижается риск загрязнения окружающей среды. Преимущества реализации проекта заключаются в повышении надежности защиты ППС, снижении количества аварийных остановок насоса, сокращении простоев ППС из-за отказов систем автоматизации, повышении эффективности управления и точности измерения качества нефтепродуктов, увеличении времени наработки насосов, электродвигателей, распределительных устройств. Экономическая выгода проекта определяется расчетами, проведенными в ходе работ, т. е. чистая дисконтированная доходность положительна, индекс доходности больше 1, а срок окупаемости-0,8 года.

. Доронин В.В. Бизнес-процессы на предприятиях региональных систем нефтепродуктообеспечения (введение в специальность). / В.В. Доронин. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2016. – 260 с. 2. Зоря Е.И., Клейнер Г.Б., Скрипников А.В., Цагарели Д.В. НефтьТопливо-Экономика. Ситуация, проблемы, перспективы / Е.И. Зоря, Г.Б. Клейнер. – М: ИЦ «Математика», 2019. – 231 с. 3. Годнев А.Г., Зоря Е.И., Несговоров Д.А., Давыдов Н.В. Коммерческий учет товарных потоков нефтепродуктов автоматизированными системами. Учебное пособие / А.Г. Годнев, Е.И. Зоря. –М.: МАКС Пресс, 2018–426 с. 4. Зоря Е.И., Зенин В.И., Никитин О.В., Прохоров А.Д. Ресурсосберегающий сервис нефтепродуктообеспечения. / Е.И. Зоря, В.И. Зенин. – М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2018. – 448 с. 5. Н.И. Ханов, А.Ш. Фатхутдинов, М.А. Слепян, Е.А. Золотухин, Т.А. Фатхутдинов, Г.Ю. Коловертнов. Измерения количества и качества нефти и нефтепродуктов при сборе, транспортировке, переработке и коммерческом учете / Н.И Ханов. – СПб.: Изд-во СПб УЭФ, 2018. – 270 с. 6. Е.И. Зоря, А.Г. Годнев, А.Е. Никулин. Практическое пособие по приему нефтепродуктов от поставщиков по количеству и качеству. / Е.И. Зоря. – М.: ЗАО «Бизнес Проект», 2016. – 340 с. 7. Давлетьяров Ф.А., Зоря Е.И., Цагарели Д.В. Нефтепродуктообеспечение. / Под ред. Д.т.н. проф. Цагарели Д.В. – М.: ИЦ «Математика», 2018. – 662 с. 8. Бондарь В.А., Зоря В.Е., Цагарели Д.В. Операции с нефтепродуктами. Автозаправочные станции. / В.А. Бондарь, В.Е. Зоря. – М.: АОЗТ «Паритет», 2019. – 338 с. 9. Американский нефтяной институт (2018 г) API 2350. Защита от перелива на нефтяных резервуарныхтерминалах, четвертое издание(2018 г) The World Factbook, [Электронный ресурс]. URL: https://www.cia.gov/library/publications/theworldfactbook/rankorder/2246rank.html. (Дата обращения: 28.12.2020). 10. Центр безопасности химических процессов (2017 г) Указания по производственной безопасности на основе управления рисками, Wiley Предупреждение крупных аварий (2017 г) Бансфилд: Что стало причиной? [Электронный ресурс]. URL: http://www.hse.gov.uk/comah/buncefield/ buncefield-report.pdf. (Дата обращения: 26.12.2020). 11. Уварова Е.А. Технология интеграции кода при разработке распределенных информационных систем на основе Web-технологий // Математическое и программное обеспечение информационных систем: Межвузовский сборник научных трудов/ Под ред. А.Н. Пылькина. Рязань: Рязанская государственная радиотехническая академия, 2017. С. 60-64. 12. Уварова Е.А. Позиционирование распределенной информационной системы учета территориально удаленных ресурсов (РИСУТУР) среди базовых понятий КИС, АСУТП и АСУП // Математическое и программное обеспечение информационных систем: Межвузовский сборник научных трудов/ Под ред. А.Н. Пылькина. Рязань: Рязанская государственная радиотехническая академия, 2018. С. 69-74.