原油储罐多相介质计量的研究与实现

发布时间：2017-09-12 16:36

  本文关键词：原油储罐多相介质计量的研究与实现

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【摘要】：针对当前我国大多数油田在原油储罐多相介质计量与生产控制上方法落后，以及偷盗油现象严重，缺乏先进的监控手段，自动化管理水平低，而设计开发了一套原油储罐多项介质计量与远程监控系统，为生产管理者提供准确实时的油罐储油资料。 本文首先对当前应用广泛的防盗方法进行了深入分析，根据现场实际情况设计了一套基于红外警戒探测的周界防范装置，，并且设计了一种一体化的接近开关与放油阀门的防盗报警装置，利用超声波液位传感器实时检测液位，以防原油溢出；第二，给出了以ATMEGA128单片机为核心的数据采集的硬件与软件设计过程；第三，搭建了一套基于密度法的原油计量硬件模型，对压力、温度以及超声波传感器的原理、特性以及标定方法进行了分析，通过对人工神经网络进行分析研究，提出了利用改进的人工神经网络的多传感器信息融合对原油计量模型进行误差补偿控制的方法；最后，通过对软件系统开发模式以及体系结构进行分析研究，设计了一套具有三层体系结构的监控中心应用系统，详细的介绍了数据库层、数据访问层以及表示层的设计过程，还给出了各功能模块的实现过程。 本文设计开发的系统在实验室经过多次调试运行，不仅原油计量精度高，而且系统运行稳定可靠，达到了预期的目标。因此，将人工智能算法与实用测量技术结合，可以有效的提高原油计量的精度。
【关键词】：原油计量 神经网络 远程监控 原油含水率
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TE972
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-15
• 1.1 课题背景及目的意义11-12
• 1.2 国内外技术的发展状况12-13
• 1.3 研究内容及章节安排13-15
• 2 系统的总体设计15-21
• 2.1 系统简介15-16
• 2.2 系统构成16-18
• 2.2.1 系统硬件构成16-17
• 2.2.2 系统软件构成17
• 2.2.3 系统工作流程与通信协议的设计17-18
• 2.3 系统实现的功能18-19
• 2.4 小结19-21
• 3 原油防盗与数据采集的设计21-29
• 3.1 基于电子栅栏防盗的设计与实现21-24
• 3.1.1 电子栅栏防盗的原理21
• 3.1.2 电子栅栏设计与实现21-24
• 3.2 接近开关防盗的设计24-26
• 3.2.1 接近开关的原理24-25
• 3.2.2 接近开关在原油防盗中的应用25-26
• 3.3 采集系统的硬件设计26-27
• 3.3.1 ATMEGA128单片机的结构特点26-27
• 3.3.2 基于ATMEGA128单片机的数据采集系统设计27
• 3.4 小结27-29
• 4 原油储罐多介质计量的设计与实现29-55
• 4.1 原油储罐多项介质计量原理29-31
• 4.2 原油储罐实验室模型的设计31-32
• 4.3 传感器选型32-43
• 4.3.1 确定各传感器的精度32-35
• 4.3.2 压力变送器的选择35-38
• 4.3.3 液位传感器的选择38-39
• 4.3.4 温度传感器的选型39
• 4.3.5 传感器的标定39-43
• 4.4 实验数据测量43-47
• 4.4.1 原油密度与温度之间的关系43-45
• 4.4.2 不同温度下水的密度45
• 4.4.3 原油含水率的测量45-47
• 4.5 误差分析47-53
• 4.5.1 传感器的极限误差47
• 4.5.2 计量模型误差分析47-50
• 4.5.3 不确定度评定50-53
• 4.5.4 影响原油储罐含水率测量的因素53
• 4.6 小结53-55
• 5 基于人工神经网络的原油计量模型55-67
• 5.1 人工神经网络介绍55-56
• 5.2 误差回传神经网络56-60
• 5.2.1 误差回传神经网络概述56-57
• 5.2.2 BP网络学习算法57-59
• 5.2.3 BP网络主要特点59-60
• 5.3 改进的模拟退火神经网络对原油计量误差的补偿60-63
• 5.3.1 改进的模拟退火人工神经网络60-61
• 5.3.2 基于神经网络的原油计量误差补偿61-63
• 5.4 获取神经网络训练样本的实验设计63-64
• 5.5 网络样本的测试64-65
• 5.6 小结65-67
• 6 监控中心应用系统的设计与实现67-83
• 6.1 监控中心应用系统软件概述67-68
• 6.1.1 监控中心应用软件的功能67
• 6.1.2 软件系统运行环境67-68
• 6.2 监控中心应用软件的组成68-70
• 6.3 监控中心应用软件的设计70-75
• 6.3.1 软件的体系结构70-72
• 6.3.2 软件的核心设计72-74
• 6.3.3 业务逻辑层设计74-75
• 6.4 监控中心系统软件实现75-82
• 6.4.1 数据通信实现75
• 6.4.2 用户登录和用户集成模块75-78
• 6.4.3 实时监控功能模块78-79
• 6.4.4 基本参数设定模块79-81
• 6.4.5 报警功能模块81
• 6.4.6 报表管理模块81-82
• 6.5 小结82-83
• 7 结论与展望83-85
• 7.1 研究结论83
• 7.2 本文创新点83
• 7.3 展望83-85
• 致谢85-87
• 参考文献87-91
• 攻读学位期间的科研成果目录91-92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：838333