論油田地磅數(shù)字化系統(tǒng)改造

一、油田地磅建設(shè)使用現(xiàn)狀

油田所用地磅是對運輸油品進行計量,拉運車輛管控的重要設(shè)施,其使用效果受稱重傳感器選型和汽車衡安裝方式等多方面因素影響。在維護管理方面,因人為干擾、破壞致使稱重衡數(shù)據(jù)失真、儀表故障、油品流失,嚴重影響了油品計量和車輛管控工作。在數(shù)據(jù)管理方面,稱重數(shù)據(jù)是參與油品計量的主要數(shù)據(jù)。目前,稱重數(shù)據(jù)載體主要為人工報表或電腦打印單據(jù)。相關(guān)計算數(shù)據(jù)收集涉及了卸油崗的《卸油報表》;司磅崗的《車輛進出站報表》;化驗員的《卸油化驗報表》等,記錄環(huán)節(jié)、記錄人、記錄時間不一致,不僅容易造成數(shù)據(jù)誤差,也易被人篡改。二、油田地磅數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)想

傳感器及儀表的選型因油田被測車輛噸位大,主要采用橋式稱重傳感器(以下簡稱傳感器)。信號輸出分兩種,其中模擬傳感器使用較多,數(shù)字信號傳感器較少。兩種信號形式的傳感器因其制造工藝、電子元器件性能參數(shù)不同,在使用過程中具有不同性能。模擬式傳感器使用中存在主要以下幾個方面缺點:

1標定難。標定物體時需要加載稱重砝碼,由于大噸位砝碼在現(xiàn)場很難攜帶,而通常用車輛在兩臺不同的裝置上做比對。因?qū)Ρ热狈λ菰葱约又嚊r常數(shù)影響較多,標定數(shù)據(jù)缺乏準確性，難以被認可。

2. 傳感器輸出信號電壓一般在-16~18mVDC 之間。在工作現(xiàn)場，儀表與傳感器之間易受強電干擾和浪涌影響，造成數(shù)據(jù)不穩(wěn)。在傳輸中還受電纜電阻的影響，造成信號有所損失，傳輸距離較短。

3.在濕度較大工況下易造成傳感器和儀表接線終端電路板故障。

4.無傳感器自診斷功能。一旦某個傳感器出現(xiàn)故障就需要逐個測試排查。

5.角差修正困難，需對傳感器安裝角度進行逐一調(diào)整，耗時耗力。

6.無溫度補償電路，溫度引起的電纜阻值變化能對輸出電壓造成影響致使數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。

7．極容受作弊裝置影響，造成油品重大損失。數(shù)字式傳感器從上世紀 80 年代起研發(fā)，從開始的模擬數(shù)字信號輸出到現(xiàn)今的純數(shù)字化信號輸出，其各項性能指標已遠超模擬式稱重傳感器。

數(shù)字式稱重傳感器主要特點

1. 將應(yīng)變計所測的理量轉(zhuǎn)換為電流信號傳送至放大器，再由放大器放大后進入高精度（24Bit）A/D 轉(zhuǎn)換器，由于 A/D 轉(zhuǎn)換器密封于傳感器殼體內(nèi)，模擬信號段與 A/D 轉(zhuǎn)換器的距離僅有8mm，保證了信號的絕對穩(wěn)定不受干擾。

2.將數(shù)字信號搭載于 10-14VDC 數(shù)字電平中進行輸出，具備抗干擾、防作弊能力。

3. 在出廠時已經(jīng)過標準力機的線性化標定，初始化時只需負載激活并設(shè)置儀表分度即可使用。

4.將自診斷芯片集成與傳感器中，通過傳感器地址能夠準確發(fā)送自診斷信息，免去了故障定位的繁瑣過程。

5.外殼采用激光焊接，密封性好，能避免潮濕環(huán)境下電路受潮造成的運行故障。

6.有抗雷擊、釋放強電流的功能，能有效保護內(nèi)部電路。

7.傳感器內(nèi)置溫度補償電路，能對溫度引起的阻值變化在輸出信號上進行自動校正，保證傳感器穩(wěn)定、精確、持久的工作。

8.儀表自帶角差修正功能。只需通過對不同位置傳感器進行逐一加載就可自動校正傳感器加載不均的問題。

通過以上對比，需更精確的對罐車原油進行計量，應(yīng)采用或更換已安裝的模擬式稱重傳感器。

地磅的安裝

地磅在安裝方式上，主要采用地下式和地上式安裝，即磅臺低于地面或高于地面。地下式安裝由于空氣不流通、無法排出裝置下方的水汽，易使傳感器、接線終端盒電路板受潮。且能見度低，不便于日常維護、巡檢；如果存在支撐物，會嚴重影響到稱重，導(dǎo)致結(jié)果偏輕。

為了便于清除雨雪天氣車輛掉的落物（裝置底部的泥、石和凍土，支撐物），檢查傳感器信號電纜。應(yīng)根據(jù)場地實際情況將現(xiàn)有的地下式安裝改變?yōu)榈厣鲜桨惭b。此外，地磅磅體兩側(cè)應(yīng)該安裝有護欄和紅外感應(yīng)報警器以防止車輛偏離磅體和人為破壞。

場地監(jiān)控系統(tǒng)組建及車輛識別裝置的應(yīng)用

1. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)組建

地磅裝置安裝調(diào)試完成后，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況組建監(jiān)控系統(tǒng)，完善監(jiān)控手段。攝像機安裝位置選擇為視角能夠覆蓋裝置主體及周邊環(huán)境的適當(dāng)?shù)攸c。為了監(jiān)控儀表部分，紅外報警裝置供電，應(yīng)安裝能夠監(jiān)控司磅室的室內(nèi)機位。

2. 車輛識別裝置的應(yīng)用

為了增強監(jiān)控手段，識別進出站車輛，應(yīng)安裝能夠識別車輛的車輛識別裝置。通過附帶車輛識別數(shù)據(jù)庫和軟件，將進出站的車輛通過視頻和圖片格式存儲起來。此外，車輛識別裝置是地磅與場站自動化系統(tǒng)并軌后實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理必要條件。

通過現(xiàn)場調(diào)查和理論驗證：將油田汽車衡進行數(shù)字化建設(shè)，搭配應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)管理功能，一方面需要規(guī)范儀表選型和地磅的安裝方式；另一方面，需組建稱重數(shù)據(jù)庫。而系統(tǒng)具備的相應(yīng)功能是完全符合當(dāng)前生產(chǎn)組織和技術(shù)管理需要的。

兼容性上，該系統(tǒng)能與油田公司現(xiàn)有數(shù)字化建設(shè)標準、內(nèi)容進行融合，符合“模塊化”建設(shè)的核心思想。工程造價方面，價可控制在 8 萬元內(nèi)，而系統(tǒng)產(chǎn)生的計量管控作用遠程造價費用，符合油田公司數(shù)字化建設(shè)三低一高的建設(shè)思路。

相信地磅數(shù)字化系統(tǒng)如果成功應(yīng)用，會顛覆當(dāng)前卸油管理現(xiàn)狀，為油品計量，車輛管控搭建更科學(xué)更可靠的平臺。在實際使用中，地磅數(shù)字化系統(tǒng)將借助在線含水計量儀等其它智能儀表實現(xiàn)更強大的計量、管控功能，為油田的生產(chǎn)技術(shù)工作提供更強而有力的支撐。