基于局域網(wǎng)的民用機(jī)場(chǎng)自動(dòng)加油系統(tǒng)構(gòu)想——收油及化驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)初步

周泳海 孟 曉 劉長(zhǎng)城

（中國(guó)人民解放軍空軍勤務(wù)學(xué)院四系 江蘇 徐州 221002）

1 傳統(tǒng)加油系統(tǒng)存在的不足

傳統(tǒng)加油流程影響加油安全、質(zhì)量和效率的因素主要有以下三個(gè)方面：一方面，油料管理責(zé)權(quán)轉(zhuǎn)換時(shí)都存在化驗(yàn)和計(jì)量等環(huán)節(jié)，人工介入在所難免，影響了工作效率，同時(shí)還增加了不安全因素；一方面，傳統(tǒng)的化驗(yàn)和計(jì)量方法，不僅在準(zhǔn)確性上，也在效率上主要取決于人為因素；第三方面，在加注環(huán)節(jié)上，不能實(shí)現(xiàn)飛行器與加油設(shè)施的自動(dòng)對(duì)接、加注和分離，不僅增加了油料污染的風(fēng)險(xiǎn)，而且依賴于自然條件、人工熟練程度、人員安全意識(shí)高低和緊急情況處置能力等因素。綜上所述，傳統(tǒng)加油系統(tǒng)，由于人工介入環(huán)節(jié)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰σ蕾囆远鴮?dǎo)致整個(gè)流程的不可操控性增強(qiáng)，是制約工作效率的最大瓶頸和最短板。

2 設(shè)計(jì)總體目標(biāo)

針對(duì)傳統(tǒng)加油系統(tǒng)在接收、化驗(yàn)、計(jì)量、加注等環(huán)節(jié)達(dá)到以下幾個(gè)主要目標(biāo)：（1）減少人工參與，甚至達(dá)到無人值守的程度；（2）接收接口連接常態(tài)化，因此可以擴(kuò)大口徑，提高接收和加注能力；（3）化驗(yàn)與計(jì)量環(huán)節(jié)采用自動(dòng)分析儀、自動(dòng)計(jì)量?jī)x、自動(dòng)報(bào)警與控制設(shè)備，在接收、轉(zhuǎn)存、加注等關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)立化驗(yàn)和閥門一體化的自動(dòng)化設(shè)備。甚至可以變定點(diǎn)取樣為全程監(jiān)控，變?nèi)斯と訛閷?shí)時(shí)監(jiān)控，變?nèi)斯ず瞬闉樽詣?dòng)調(diào)控；（4）在加注環(huán)節(jié)，對(duì)飛行器收油設(shè)備和機(jī)場(chǎng)加油設(shè)備進(jìn)行全面標(biāo)準(zhǔn)化改造，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接、加注與分離的功能。甚至可以將部分飛行器儲(chǔ)油器模塊化，直接省去對(duì)接加注環(huán)節(jié)，只需更換儲(chǔ)油模塊即可再次起飛；（5）改造傳統(tǒng)泊機(jī)、下客卸貨和油車加注、油井加注區(qū)域的劃分和設(shè)計(jì)，建立一站式加注檢修棚（庫），可以有效地保證飛機(jī)的加油安全。

為了滿足油料接收、輸轉(zhuǎn)、加注，提高業(yè)務(wù)及安全管理的需要，力求做到管理和控制一體化，并實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與上層管理的多層次結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)按三級(jí)控制管理的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)，具體如下：（1）現(xiàn)場(chǎng)采集控制級(jí)：采集現(xiàn)場(chǎng)液位、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，閥門狀態(tài)采集及控制，油氣濃度數(shù)據(jù)及聯(lián)動(dòng)報(bào)警，視頻監(jiān)控信號(hào)，消防報(bào)警系統(tǒng)控制等。（2）監(jiān)控管理級(jí)：完成人機(jī)對(duì)話以及協(xié)調(diào)與指揮現(xiàn)場(chǎng)控制元件的工作，并將計(jì)算的結(jié)果傳給現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)，同時(shí)將上位機(jī)所需的信息通過各種通訊口送出。（3）網(wǎng)絡(luò)管理級(jí)：把工作過程的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)，上傳到數(shù)據(jù)服務(wù)器后，完成對(duì)監(jiān)控管理級(jí)的信息交換及處理，對(duì)生產(chǎn)過程起監(jiān)督管理的作用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理一體化，通過WEB方式提供各系統(tǒng)采集，處理的信息。

3 設(shè)計(jì)實(shí)例

整個(gè)油庫各系統(tǒng)建設(shè)，分為鐵路（公路或管道）收油系統(tǒng)、油料化驗(yàn)系統(tǒng)等硬件及軟件建設(shè)，按以上系統(tǒng)進(jìn)行分別設(shè)計(jì)。由于篇幅所限，本文以鐵路油料收發(fā)系統(tǒng)和油料化驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例。

1）鐵路（公路或管道）收油系統(tǒng)

系統(tǒng)概述：鐵路（公路或管道）油料收發(fā)系統(tǒng)通過采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、智能選擇收油作業(yè)工藝、自動(dòng)控制作業(yè)油泵和閥門、自主選擇作業(yè)油罐、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備工況，有效提高油料收發(fā)效率，減輕人員工作量，實(shí)現(xiàn)油料接收作業(yè)自動(dòng)控制，可考慮水路收發(fā)。

硬件概述：主要包括需改造的航煤鶴位若干個(gè)、汽油鶴位若干個(gè)、柴油鶴位若干個(gè)、油泵若干臺(tái),管道收油系統(tǒng)需要鋪設(shè)遠(yuǎn)距離輸油管道,根據(jù)實(shí)際情況在一定距離或者關(guān)鍵位置設(shè)立監(jiān)控點(diǎn)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：通過PLC（遠(yuǎn)程I/O模塊）采集防抽空靜電接地狀態(tài)、泵進(jìn)出口壓力、電動(dòng)閥和泵工況等參數(shù)，根據(jù)收油數(shù)量及來油批次自動(dòng)選擇收油流程，控制相應(yīng)的泵閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收油。

系統(tǒng)功能：

（1）監(jiān)控軟件功能模塊主要由以下幾項(xiàng)功能組成：

全自動(dòng)收油功能：全自動(dòng)一鍵式收油。

半自動(dòng)收油功能：根據(jù)實(shí)際情況,針對(duì)必需人工參與的收油作業(yè),設(shè)立半自動(dòng)收油功能。

收油流程狀態(tài)監(jiān)控模塊：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控收油作業(yè)設(shè)備狀態(tài)，液位、壓力、溫度等工況信息。

（2）靜電接地保護(hù)模塊：安裝靜電接地保護(hù)設(shè)備的目的，是為防止在收油過程中因靜電火花引起的事故，保障收油作業(yè)的安全性。

（3）電動(dòng)閥自動(dòng)控制模塊：根據(jù)靜電接地、防抽空?qǐng)?bào)警信號(hào)、泵房實(shí)時(shí)工況、儲(chǔ)罐高液位報(bào)警信號(hào)等信息自動(dòng)打開或者關(guān)閉電動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)收油與輸轉(zhuǎn)油過程中閥門的自動(dòng)工作。

（4）輸油泵自動(dòng)控制模塊：系統(tǒng)自動(dòng)控制泵的啟動(dòng)/停止執(zhí)行收油作業(yè)。

（5）收油泵出入口壓力監(jiān)測(cè)及保護(hù)功能模塊：實(shí)時(shí)采集和檢測(cè)壓力狀態(tài)，在正常范圍內(nèi)保障收油作業(yè)的進(jìn)行。通過收油泵出入口壓力反饋控制收油泵的啟停過程。

（6）油罐高液位報(bào)警保護(hù)功能模塊：當(dāng)油罐液位高度上升至安全高度時(shí)，音叉開關(guān)報(bào)警，自動(dòng)終止當(dāng)前作業(yè)或執(zhí)行換罐功能，防止冒罐事故發(fā)生。

2）油料化驗(yàn)系統(tǒng)

系統(tǒng)概述：通過集成網(wǎng)關(guān)自動(dòng)采集化驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)值上傳至數(shù)據(jù)庫，由油料質(zhì)量監(jiān)督系統(tǒng)自動(dòng)分析對(duì)比化驗(yàn)數(shù)據(jù)，形成油料化驗(yàn)數(shù)據(jù)流。

硬件概述：基于網(wǎng)絡(luò)條件下的自動(dòng)加油系統(tǒng),一般不需要建設(shè)專門的化驗(yàn)室,但是在某些情況,為了保險(xiǎn)起見,可以針對(duì)留存油品,建化驗(yàn)室一座，面積XXX平方米，配備各型化驗(yàn)儀器若干臺(tái)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：

系統(tǒng)由各種全自動(dòng)測(cè)定儀或檢測(cè)儀及管理終端和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)組成，在飛機(jī)郵箱，加注終端，各油料轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)都建立相應(yīng)的自動(dòng)檢測(cè)及報(bào)警裝置，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控。

系統(tǒng)功能：

在化驗(yàn)室設(shè)置報(bào)表顯示器，用于顯示化驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及化驗(yàn)數(shù)據(jù)形成的報(bào)表等內(nèi)容。

4 結(jié)束語

自動(dòng)加油系統(tǒng)設(shè)計(jì)的宗旨就是盡量減少人工參與，不僅為了提高效率和減少人工操作的不穩(wěn)定性，也為了排除工作數(shù)據(jù)記錄中主觀因素的干擾，使得事后的評(píng)價(jià)及統(tǒng)計(jì)核算更具客觀性和及時(shí)性。但是筆者認(rèn)為在自動(dòng)化建設(shè)中需要注意三點(diǎn)：其一，各個(gè)接口和設(shè)備的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)加油網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的重要前提；其二，傳統(tǒng)人工加油功能的保留和自動(dòng)化過程人工干預(yù)都是必要的，但是應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制和嚴(yán)格履行手續(xù)，并由機(jī)器自動(dòng)記錄工作數(shù)據(jù)，以備事后查驗(yàn)；其三，必須建立有效的緊急備用系統(tǒng)。