长期以来，油库的运行均采用手工开票、开阀、手动控泵，工作效率低，控制精度不高，无法及时了解实时工况。随着工业控制技术、网络通信技术、数据库技术等在油库自动化方面的广泛应用，油库自动化应用水平不断提高，功能日益完备，涵盖了油库储存、周转、配送以及安全管理等各个方面，通过与信息系统的融合应用，提高了油库的科学管理水平，确保油库安全、高效运行。
1 总体架构
油库自动化系统的总体架构采用分布式多层结构 （图 1），一般分为 3 层：现场采集层、监测控制层和业务管理层[1]。现场采集层是实现系统功能的基础，主要由仪表设备、开关、控制设备组成，主要完成对现场各种数据和信号的采集。监测控制层是整个油库自动化系统的核心，负责对采集到的数据和信号进行分类处理、统计分析、记录存储，同时据此完成各种生产过程的控制操作，如发油监控、车辆调度、门禁控制、IC 卡管理、油罐监控、作业监控、视频监控、油品工艺自动控制、消防工艺自动控制、安防报警联动、消防报警联动等。业务管理层主要包括油库管理信息系统、公司ERP 系统、二次物流系统、调度指挥系统等上级信息化系统。
摘要：
以油库自动化系统的分布式多层结构为基础，介绍了一卡通自助付油系统、储罐自动计量系
统、输转作业自动化系统、油库消防自动化系统及整个油库智能安防系统的结构与功能。借助于系统集成技术，将各自动化子系统统一集成至油库管理信息系统中，实现生产自动化监控、业务信息化管理及现代油库管控一体化。以配送 IC 卡为凭据，结合系统电子单据，完成从配送计划制定与下发、油库验卡提油、配送在途监控、加油站验卡收油等业务环节的衔接，统一并简化了销售公司二次配送单据流转，还不错终实现无纸化作业，提高油库运营的劳动效率和安全性能。
关键词：油库；自动化；一卡通；系统架构；PLC
Application status of automation system in oil tankfarm
Abstract:On the basis of distributed multilayer structure of automation system in oil tankfarm, structures and functions of one-card self-service oil payment system, automatic tank metering system, transmission and transfer operations automation system, oil tankfarm fire automation system and intelligent security system of the entire oil tankfarm are introduced. By means of system integration technology, automation subsystems are integrated into the oil tankfarm management information system to achieve integration of production automation monitoring, business information management and modern oil tankfarm control. Using distributed IC cards as credentials and electronic documents in the system, connection between formulation and issue of distribution plans, card check and oil pickup in oil tankfarm, distribution monitoring in transit, card check and oil receiving in the f illing station and other business links are completed, and secondary distribution document fl ow of sales companies is unifi ed and simplifi ed to ultimately achieve paperless operation and improve labor eff iciency and safety performance of oil tankfarm operation. (7 Figures, 4 References)
Key words: oil tankfarm, automation; one-card, system architecture, PLC
2 结构与功能
2.1 一卡通付油系统
IC 卡一卡通付油系统是以非接触式 IC 卡（射频卡）为介质，采用可编程逻辑控制器（PLC）集中控制。
PLC 通过网络接收来自油库管理信息系统下发的电子提单进行发油控制，通过流量计、电液阀和 PLC 构成闭环控制实现定量装车，同时结合油库业务管理系统、门禁控制、货位引导等技术实现一卡通自助提油功能。
2.1.1 结构与功能
IC 卡一卡通付油系统由流量计、电液阀、IC 卡操作器、静电溢油保护器等主要现场仪表，PLC 控制器，发油监控操作站，业务管理工作站以及门禁控制系统构成（图 3）。发油监控操作站一方面通过组态技术监控发油全过程，另一方面安装 IC 卡一卡通付油管理系统，用于付油日常管理，如鹤位配置、油品管理、人员管理、数据查询、报表打印等操作。业务管理工作站通过Web 浏览器访问库级油库管理信息系统，用于业务开票与发卡。
该系统具有安全报警连锁保护功能，发油过程中一旦出现静电溢油报警、超流速报警、超温报警、无流量报警、发油岛可燃气浓度报警、火灾报警，或者紧急停车按钮被按下，PLC 则立刻暂停发油，直至报警解除或故障排除。同时，装车防护道闸与发油鹤管、静电溢油探头、油气回收管等连接设备具有归位连锁功能，大大降低了误操作的概率，提高了安全性能。此外，系统设有油气回收装置，实现了密闭装车，降低了能耗。以处理量为 400 m/h 的油气回收装置为例，每年可回收汽油超过 300 t，经济效益相当可观。
2.1.2 自助提油流程
首先，在二次物流系统中为每辆车绑定一张 IC卡。配送中心在二次物流系统中制定配送计划，同步传递给油库管理信息系统。车辆进入油库停车场时需在 ATM 进行刷卡，卡号通过 Socket 方式发送至油库管理信息系统，油库管理信息系统将该卡关联的付油通知单单据数量、油品代码、油品名称、车牌号、仓号等信息以 Socket 方式返至排队系统。排队系统根据油库管理信息系统返回的数据进行排队处理，并生成该卡的排队序列号，排队数据写入油库管理信息系统的数据库表 PD_ShuJu 中。排队系统根据付油系统提供的实时鹤位状态寻找空闲鹤位，当鹤位无排队的提油单数据时，进行入库叫号处理，同时将油库管理信息系统的数据库表PD_ShuJu中状态项的值改为“请入库”。排队系统在进行叫号处理时为被叫卡自动分配鹤位，并将此信息传递至门禁系统。其次，车辆到达入口门禁时刷卡，门禁系统接收到刷卡信息和 RFID 信息后，先结合排队系统的叫号数据判断是否到达该卡入库顺序，若正确，则将卡号、RFID 车牌号、鹤位名称以 Socket 方式发送至油库管理信息系统。油库管理信息系统将该卡关联的单据数量、提油单号、鹤位名称、油品名称、单位代码、业务流水号、开门标志等信息同样以 Socket 方式返至门禁系统，同时将提油单详细数据写入油库管理信息系统的数据库表 TYD 中，便于发油时读取。门禁系统根据油库管理信息系统返回的数据进行开门判断和控制，若可以开门，则将门禁数据写入油库管理信息系统的数据库表MJ_ShiShiShuJu中，并将油库管理信息系统的数据库表 PD_ShuJu 中状态项的值改为“入库”，同时通过引导屏提示该车提油的岛号和鹤位号，并升起门禁道闸提示入库。再次，司机将车驶入指定鹤位停车对位，依次接好静电溢油探头、付油鹤管、油气回收管后，装车防护道闸自动落下。司机在 IC 卡操作器上刷卡启动发油，付油系统在启动发油时，将油库管理信息系统的数据库表 PD_ShuJu 中状态项的值改为“付油”，若鹤位错误，则禁止启动发油。启动发油时，自动联动油气回收装置进行相应鹤位的油气回收。发油过程中的发油数据将实时上传至各监控操作站共享的Sql本地数据库中，同时以 Socket 方式上传至油库管理信息系统 Oracle远程数据库中。发油完成后，发油交易记录将自动上传至油库管理信息系统。付油系统将油库管理信息系统数据库表 PD_ShuJu 中状态项的值改为“完毕”。此时司机可以拆除付油鹤管、油气回收管、静电溢油探测头，装车防护道闸将自动升起，提示司机离开鹤位。
装车完成后，司机将车辆驶至出口门禁处刷卡，门禁系统接收到刷卡信息和 RFID 信息时，无需发消息至油库管理信息系统，可直接通过油库管理信息系统数据库表 TYD 自行判断，若可以放行，则将油库管理信息系统数据库表 PD_ShuJu 中状态项的值改为“出库”，同时生成门禁历史数据写入油库管理信息系统数据库表 MJ_LiShiShuJu 中，系统拍照存档，并升起门禁道闸提示出库。
2.2 油品工艺调度系统
根据油品管道工艺预先编制所有罐的进出罐作业方案，部分作业存在多个可能方案，这些方案作为预案存储在系统中。当需要执行某项作业时，从预案中选择一个方案进行作业调度，输入调度数据，获得上级许可后，建立调度档案，打印工艺调度作业票，并下发作业指令。执行作业前，首先在操作站进行模拟作业，自动判断将要执行的作业和正在执行的作业是否冲突，模拟成功后，自动打印作业票，开始自动化作业操作。PLC获得作业执行指令后，自动开启或关闭相关电动阀和泵，贯通工艺进行输转作业。当发生设备故障报警、油罐液位报警、火灾报警或可燃气体报警时，PLC 则立即停止相关作业。
2.3 消防系统
在消防泵房、消防管道环网和上罐管道配置三级电动蝶阀，消防泵和电动阀通过 PLC 实现远程自动启停。此外，针对每一个单罐，在 PLC 中编制自动喷淋降温作业预案和自动泡沫灭火作业预案。在紧急情况下，可以在中控室消防操作站一键调用消防作业预案，快速进行喷淋和灭火作业。
2.4 储罐计量监控系统
目前，油库油罐通常采用伺服液位仪，温度变送器和差压变送器预先就地接入液位仪，再通过 RS485 总线接入计量操作站[3]，实现油罐液位、温度、差压数据的实时采集，从而计算得到罐内油品体积、密度和质量，同时通过以太网上传至油库管理信息系统（图 4）。油罐液位高低开关一般采用可靠性较高的音叉开关，信号直接接入PLC中，并与该油罐的收发油作业连锁，实现通过液位高报警以及连锁停止该油罐的收发油作业，同时联动对应的摄像机对该罐进行录像。
2.5 安防监控系统
安防监控系统包括可燃气体监测、火灾报警、电子巡更、视频监控、周界防范等 5 个子系统[4]（图 5）。各个子系统通过串口服务器接入以太网，安防监控操作站通过以太网访问各子系统，同时通过接口服务程序将数据上传至油库管理信息系统。当出现可燃气体或火灾报警时，安防监控操作站自动弹出报警提示，联动相关摄像机进行录像，同时联动 PLC 暂停相关作业。
3 结束语
油库自动化系统形成了油库运行管理的新模式，实现了油库收发存工作流程各环节全方位的自动控制，其运行管理效率和准确性明显提高。油库的安全管理实现了以人防为主到以技防为主的转变，其智能安防模式更加安全，应急处理能力更强。油库的人员配置得到进一步优化，运行效率和劳动效率显著提高。目前，油库自动化系统已经在国内几家技术不错的的油库中得到应用，未来必将拥有更加广阔的应用前景。
2.6 视频监控系统
在发油区、罐区、营业室、消防泵房、计量间、停车场等现场安装摄像机，各摄像机采用光缆将视频信号传送至中控室，通过光电转换模块转换为以太网信号接入视频流媒体服务器。视频信号通过以太网上传至油库管理信息系统和公司视频监控中心（图 6）。各个自动化子系统通过接口程序统一集成至油库管理信息系统，实现集中管理（图 7）。所有数据可在该系统中随时进行查看。
参考文献：
[1]  沈尔诚. 油库综合自动化系统[J]. 工业控制计算机，2005（11）：40-41.
[2]  张淑霞，石振科. IC 卡自动付油系统[J]. 半导体情报，2001（3）：42-45.
[3]  叶彦斐，李训铭，刘光辉，等. 油库罐区自动化监控系统设计与实现[J]. 自动化仪表，2007，28（7）：43-45.
[4]  姜娜. 提升油库管理系统安全性 [J]. 石油与装备，2009（4）：88.-01-21；编辑：杜娟）