一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统，包括罐体、手持终端以及控制中心，数据采集装置、手持终端以及控制中心彼此之间通过LoRa技术无线连接并进行数据传输，罐体内设有数据采集装置；数据采集装置包括磁致伸缩液位仪，磁致伸缩液位仪内部设有温度传感器；罐体底部设有压力传感器。上述油罐监测系统的工作方法为，控制中心能够根据数据采集装置采集的数据对罐体内部液位高度、液体密度、液体渗漏率、液体质量进行实时计算更新。本发明专利技术不仅结构设计简单巧妙，便于施工安装，而且能够对罐体内部液位高度、液体密度、液体渗漏率、液体质量进行精确计量，减少人为误差及人员劳动强度，为生产与管理提供准确的数据，同时便于远程监控。时便于远程监控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统及其工作方法


[0001]本专利技术属于油罐监测
，具体涉及一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]近年来随着加油站管理要求的不断提高，液位仪系统等各类监测设备不断增加，目前国内绝大部分加油站均已完成部署，但是对于一些发展中国家，监测设备的安装普及程度还普遍不高。同时，部分海外地区的加油站施工规范及建站要求均未考虑预留电源数据线，或所预留的线不满足要求，这就给后续信息化建设过程中设备的安装造成了一些不必要的障碍。特别是一些在用站，二次施工难度大，重新布线几乎是“不可能”。
[0003]另外，油品的管理和安全性在加油站的经营过程中占有很重要的地位，而我国常用的监测系统功能单一，已经无法满足加油站对油罐精确计量的要求。
[0004]针对上述问题，急需一种新的监测系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0005]为了克服上述技术问题，本专利技术提供一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统及其工作方法，具体方案如下：
[0006]一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统，包括罐体、手持终端以及控制中心，所述数据采集装置、手持终端以及控制中心彼此之间通过LoRa技术无线连接并进行数据传输，所述罐体内设有数据采集装置；所述数据采集装置包括磁致伸缩液位仪，所述磁致伸缩液位仪上包括不锈钢保护管，固设在所述不锈钢保护管上部的电子仓，固设在不锈钢保护管内的波导丝、滑动设置在不锈钢保护管上的密度浮子以及油位浮子；所述磁致伸缩液位仪内部还设有多个温度传感器；所述罐体底部设有压力传感器。
[0007]基于上述，所述电子仓内设有倾角传感器。
[0008]根据上述基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统的工作方法，其特征在于，所述控制中心能够根据数据采集装置采集的数据对罐体内部液位高度、液体密度、液体渗漏率、液体质量进行实时计算更新。
[0009]根据上述基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统的工作方法，其特征在于，罐体内液位高度的计算方法为：
[0010]H1＝L
–
V*
△
t1
[0011]式中：
[0012]△
t1＝t1
‑
T，
[0013]H1表示被测液位高度；
[0014]T表示磁致伸缩液位计中电子仓发出扭转波的时刻；
[0015]t1为扭转波接收时刻；
[0016]V表示扭转波在波导丝中的传播速度；
[0017]L表示探针长度。
[0018]根据上述基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统的工作方法，其特征在于，罐体内液体密度计算方法为：
[0019]G＝ρ1(V0+S*h1)＝ρ2(V0+S*h2)
[0020]式中：
[0021]G表示密度浮子的重量；
[0022]ρ1表示初始标定密度；
[0023]ρ2表示被测液体密度；
[0024]V0表示密度浮子浸入液体的不规则部分的体积；
[0025]h1表示在ρ1密度的液体中密度浮子的规则部分浸入液体的高度；
[0026]h2表示在ρ2密度的液体中密度浮子的规则部分浸入液体的高度；
[0027]S表示密度浮子规则部分的横截面积。
[0028]根据上述基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统的工作方法，其特征在于，罐体内液体渗漏率的计算方法为：
[0029]根据温度补偿计算出每次的渗漏率，得到(L1，S1)，(L2，S2)，
…
，(Li，Si)，Li为模拟渗漏率，
[0030][0031]式中：
[0032]Li——液位仪系统测试的渗漏速率；
[0033]Si——实际发生的模拟渗漏速率；
[0034]i——1～n的数据。
[0035]偏差B：
[0036][0037]式中：
[0038]B——渗漏速率与模拟渗漏速率的差额除以试验次数得到的平均值，偏差衡量的是控制中心的准确度，可正可负。
[0039]方差BD：
[0040][0041]标准差SD：标准差是方差的平方根；
[0042]为检验受检系统在统计学意义上与零是否具有显著偏差，对上述计算得到的偏差B进行以下检验，计算t统计量：
[0043][0044]误报率PFA：当储罐或管道实际密闭时，显示的渗漏速率超过系统应显示渗漏的边界条件或标准的概率，通常，如果估算出的渗漏速率超过了某一特定值或边界条件C(如0.4L/H)，控制中心将判定储罐发生渗漏；假设C表示渗漏的阀值或标准，B为系统的估计偏
差，SD为标准差，那么误报率PFA：
[0045]PFA＝P{t＞(C
‑
B)/SD}
………………………………
(5)
[0046]准确率PD，是指系统能够正确识别某一大小渗漏速率的概率，在渗漏速率为R时，准确率PD：
[0047]PD＝P{t＞(C
‑
R
‑
B)/SD}
………………………………
(6)
[0048]根据上述基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统，其特征在于，罐体内液体质量的计算方法为：
[0049]M＝A
×
(P1‑
P3)
[0050][0051]式中：
[0052]M为油重；
[0053]ρ为罐内液体平均密度；
[0054]P1为罐底部压力；
[0055]P3为罐顶部压力(浮顶罐P3＝0)；
[0056]H1为T1安装高度；
[0057]H为液位高度；
[0058]A为罐的有效截面积；
[0059]g表示重力加速度。
[0060]本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本专利技术具有以下优点：
[0061]本专利技术提供的基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统及其工作方法，不仅结构设计简单巧妙，便于施工安装，而且能够对罐体内部液位高度、液体密度、液体渗漏率、液体质量进行精确计量，减少人为误差及人员劳动强度，为生产与管理提供准确的数据，同时便于远程监控。
具体实施方式
[0062]下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进步的详细描述。
[0063]实施例
[0064]本专利技术提供一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统，包括罐体、手持终端以及控制中心，所述数据采集装置、手持终端以及控制中心彼此之间通过LoRa技术无线连接并进行数据传输，所述罐体内设有数据采集装置；所述数据采集装置包括磁致伸缩液位仪，所述磁致伸缩液位仪上包括不锈钢保护管，固设在所述不锈钢保护管上部的电子仓，固设在不锈钢保护管内的波导丝、滑动设置在不锈钢保护管上的密度浮子以及油位浮子；所述磁致伸缩液位仪内部还设有多个温度传感器；所述罐体底部设有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统，其特征在于：包括罐体、手持终端以及控制中心，所述数据采集装置、手持终端以及控制中心彼此之间通过LoRa技术无线连接并进行数据传输，所述罐体内设有数据采集装置；所述数据采集装置包括磁致伸缩液位仪，所述磁致伸缩液位仪上包括不锈钢保护管，固设在所述不锈钢保护管上部的电子仓，固设在不锈钢保护管内的波导丝、滑动设置在不锈钢保护管上的密度浮子以及油位浮子；所述磁致伸缩液位仪内部还设有多个温度传感器；所述罐体底部设有压力传感器。2.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统，其特征在于：所述电子仓内设有倾角传感器。3.根据权利要求1所述的基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统的工作方法，其特征在于，所述控制中心能够根据数据采集装置采集的数据对罐体内部液位高度、液体密度、液体渗漏率、液体质量进行实时计算更新。4.根据权利要求3所述的基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统的工作方法，其特征在于，罐体内液位高度的计算方法为：H1＝L
–
V*
△
t1式中：
△
t1＝t1
‑
T，H1表示被测液位高度；T表示磁致伸缩液位计中电子仓发出扭转波的时刻；t1为扭转波接收时刻；V表示扭转波在波导丝中的传播速度；L表示探针长度。5.根据权利要求3所述的基于LoRa技术的加油站用油罐监测系统的工作方法，其特征在于，罐体内液体密度计算方法为：G＝ρ1(V0+S*h1)＝ρ2(V0+S*h2)式中：G表示密度浮子的重量；ρ1表示初始标定密度；ρ2表示被测液体密度；V0表示密度浮子浸入液体的不规则部分的体积；h1表示在ρ1密度的液体中密度浮子的规则部分浸入液体的高度；h2表示在ρ2密度的液体中密度浮子的规则部分浸入液体的高度；S表示密度浮子规则部分的横截...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，朱建国，陈亮，陈卫涛，周伟刚，
申请(专利权)人：郑州永邦测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：