基于大数据的液体散货储运优化方法及系统与流程

本发明基于大数据的液体散货储运优化方法及系统，涉及储运优化领域。

背景技术：

1、现有的关于液体散货储存运输的优化方法及系统存在以下不足：

2、数据处理问题：大数据技术的应用涉及大量敏感数据的收集和处理，一旦数据不能完整地利用，将对系统的预测结果产生重大偏差。

3、技术依赖性强：大数据技术高度依赖信息技术和专业人才，一旦出现技术错误或机器故障或人才流失，将影响整个系统的正常运行。

4、初始投资成本高：建立和维护一个高效的大数据系统需要大量的初始投资，包括硬件设备、软件系统和人力资源等。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供基于大数据的液体散货储运优化方法及系统，旨在解决液体散货储存和运输效率低的问题。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：基于大数据的液体散货储运优化方法包括：

3、步骤s1：获取储油罐的数量、高度、最大容量和抗压系数，得到储油罐数据；获取未出货和出货的液体散货种类，获取不同种类液体散货对应的总重量和密度，得到散货数据；

4、步骤s2：获取当前工厂温度，对储油罐数据和散货数据进行一次处理，为每种液体散货分配储油罐，并确定封装高度和储油罐额外补充数量；持续监测工厂内的温度和每个储油罐内液体散货的液面高度，动态调整每个储油罐内液体散货的液面高度；

5、步骤s3：获取运油车和运油船的装载容量；对散货数据进行二次处理，为运油车和运油船分配数量和装载量；获取出货散货的目的地，使用dijkstra算法为运油车导航，并向用户反馈运油车位置；使用gps导航算法为运油船导航，并向用户反馈运油船位置；

6、步骤s4：汇总储油罐的额外补充数量以及运油车和运油船的位置，并反馈给用户。

7、进一步地，所述步骤s2的具体步骤如下：

8、步骤s21：汇总未出货液体散货的种类数，记作o；

9、汇总每种未出货液体散货的总重量，记作om1、om2～omo；

10、汇总每种未出货液体散货的密度，记作ρ1、ρ2～ρo；

11、步骤s22：将储油罐的数量、高度、最大容量和抗压系数，分别记作cn、ch、ca和cc；

12、步骤s23：获取当前工厂温度，记作tt；根据当前工厂温度，为每种液体散货分配储油罐，并确定储油罐的封装高度；

13、步骤s24：汇总步骤s23得到的第1～第o种液体散货对应的储油罐数ppn1～ppn0；

14、计算ppn1～ppn0的和，记作appn；判断appn与cn的大小；

15、若appn≤cn，则说明储油罐充足，储油罐额外补充数量δcn＝0；

16、若appn＞cn，则说明储油罐不充足，储油罐额外补充数量δcn＝appn－cn；

17、步骤s25：持续监测工厂内的温度和每个储油罐内液体散货的液面高度，动态调整每个储油罐内液体散货的液面高度。

18、进一步地，所述步骤s23的具体步骤如下：

19、步骤s231：为第1种液体散货分配储油罐，并确定封装高度；获取第1种液体散货的初始温度，记作t0；获取第1种液体散货的石油体积温度系数，记作f；

20、步骤s232：在t0温度下，计算第1种液体散货的总体积v0，；

21、步骤s233：比较tt与t0的大小，判断液体体积v0增大或减小；

22、若tt大于或等于t0，则液体体积v0增大，计算增大后的体积v1，进入步骤s234；

23、若tt小于t0，则液体体积v0缩小，计算缩小后的体积v2，进入步骤s235；

24、步骤s234：计算增大后的体积v1，基于v1为第1种液体散货分配储油罐，确定第1种液体散货的储油罐数ppn1和封装高度ph1；

25、步骤s235：计算缩小后的体积v2，基于v2为第1种液体散货分配储油罐；

26、判断t0大于或等于20是否成立，确定v2的值；

27、若成立，则v2的计算式：；

28、若不成立，则v2的计算式：；

29、将步骤s234中的v1替换为v2，重复步骤s234（步骤s2342～步骤s2347）计算第1种液体散货的储油罐分配数量ppn1和封装高度ph1；

30、步骤s236：重复第1种液体散货确定储油罐数和封装高度的相同步骤，确定第2～第o种液体散货对应的储油罐数ppn2～ppno，封装高度ph2～pho。

31、进一步地，所述步骤s234的具体步骤如下：

32、步骤s2341：判断tt大于或等于20是否成立；

33、若成立，则v1的计算式：；

34、若不成立，则v1的计算式：；

35、步骤s2342：计算第1种液体散货（装满储油罐）的初始分配个数，记作pn0；pn0的计算式：；pn0为正整数，向上取整；

36、步骤s2343：获取第1种液体散货的石油自蒸发系数，记作ev；计算第1种液体散货在储油罐时的二次变化体积vs，；

37、步骤s2344：获取第1种液体散货的物质的量，记作n；计算第1种液体散货的额外油气压力δp，；其中，r表示理想气体常数，r的取值为8.314j/（）；

38、步骤s2345：判断δp小于或等于cc是否满足，确定封装体积vv；

39、若满足，则pn0的取值合理，vv的值为ca，跳过步骤s2346，进入步骤s2347；

40、若不满足，则pn0的取值不合理，进入步骤s2346；

41、步骤s2346：计算第1种液体散货的分配个数，记作pn1；pn1的计算式：；

42、计算vv，；

43、步骤s2347：计算第1种液体散货的储油罐分配数量ppn1，；ppn1为正整数，向上取整；计算封装高度ph1，。

44、进一步地，所述步骤s25的具体步骤如下：

45、步骤s251：获取储油罐内的储藏高度，记作ll；动态调整第1种液体散货对应的储油罐液面高度；二次获取当前工厂温度，记作ts；将第1种液体散货分配的储油罐数ppn1，记作sn；

46、步骤s252：获取1号～sn号储油罐内液体散货的液面高度，记作h；液体温度，记作to；油气温度记作ta，得到液体数据：

47、1号储油罐对应的液体数据h1、to1以及ta1；

48、2号储油罐对应的液体数据h2、to2以及ta2；

49、以此类推，sn号储油罐对应的液体数据hsn、tosn以及tasn；

50、其中，h1、to1以及ta1分别表示1号储油罐对应的液面高度、液体温度以及油气温度；

51、h2、to2以及ta2分别表示2号储油罐对应的液面高度、液体温度以及油气温度；

52、以此类推，hsn、tosn以及tasn分别表示sn号储油罐对应的液面高度、液体温度以及油气温度；

53、h1～hsn都小于或等于ph1；ph1表示1号液体散货的封装高度；

54、步骤s253：比较ts与20的大小，确定计算式1的表达式；

55、若ts大于或等于20，则计算式1如下：

56、；

57、若ts小于20，则计算式1如下：

58、；其中，i表示1～sn，f表示第1种液体散货的石油体积温度系数，hhi表示第i个储油罐对应的液体膨胀高度；

59、步骤s254：定义计算式2，并将h1～hsn和ta1～tasn代入计算式2中，计算1号～sn号的总压力值δpp1～δppsn；

60、计算式2如下：；其中，i表示1～sn，δppi表示i号储油罐的总压力值；

61、n表示第1种液体散货的物质的量；r表示理想气体常数，r的取值为8.314j/（）；

62、步骤s255：定义判断式3：δppi≤cc；其中，i表示1～sn；

63、将δpp1～δppsn代入判断式3中，汇总不满足判断式3得储油罐作为调整储油罐，汇总满足判断式3得储油罐作为目标储油罐；统计调整储油罐和目标储油罐的数量，分别记作nsn和ysn，nsn、ysn和sn满足nsn＋ysn＝sn。

64、进一步地，所述步骤s255的后续步骤如下：

65、步骤s256：定义计算式4，计算调整储油罐的新液面高度，计算式4如下：

66、；其中，j表示1～nsn；δohj、δppnj和hj，分别表示第j个调整储油罐的新液面高度、总压力值和液面高度；cc表示储油罐的抗压系数；

67、定义计算式5，计算目标储油罐的新液面高度，计算式5如下：

68、；其中，p表示1～ysn；δihp、δppnp和hp，分别表示第p个目标储油罐的新液面高度、总压力值和液面高度；

69、步骤s257：把调整储油罐的总压力值和液面高度，目标储油罐的总压力值和液面高度，代入计算式4和计算式5中，计算调整储油罐和目标储油罐对应的新液面高度δoh1～δohnsn和δih1～δihysn；

70、步骤s258：把调整储油罐和目标储油罐内的液面高度调整至δoh1～δohnsn和δih1～δihysn；

71、步骤s2581：将1号调整储油罐内的液体散货移入1号目标储油罐内，直至1号调整储油罐内的液体高度变为δoh1；

72、检测1号目标储油罐内的液体高度是否小于δih1；

73、若小于，则将2号调整储油罐内的液体散货移入1号目标储油罐内，直至1号目标储油罐内的液体高度变为δih1；

74、若等于，则将2号调整储油罐内的液体散货移入2号目标储油罐内，直至2号调整储油罐内的液体高度变为δoh2；

75、若大于，则将1号目标储油罐定义为调整储油罐，nsn在原基础上加1，ysn在原基础上减1；

76、步骤s2582：重复步骤s2581，直至1号～ysn号目标储油罐的液面高度变为δih1～δihysn；

77、汇总，1号～nsn号调整储油罐的液面高度变为δoh1～δohnsn的个数，记作gnn；

78、判断gnn是否等于nsn；若等于，则不处理；

79、若不等于，则计算（nsn－gnn）号～nsn号调整储油罐对应的液面高度的和，记作ahn；新液面高度的和，记作nhn；

80、额外补充数量δcn在原有的基础上增加aa，aa的计算式：aa＝ahn/nhn；aa表示额外补充数量的增加量，aa为正整数，向上取整；

81、步骤s259：重复动态调整第1种液体散货对应的储油罐液面高度的步骤，动态调整第2～第o种液体散货对应的储油罐液面高度。

82、进一步地，所述步骤s3的具体步骤如下：

83、步骤s31：将出货液体散货数据的种类数，记作m；

84、汇总每种出货液体散货的总重量，记作im1、im2～imm；

85、汇总每种出货液体散货的密度，记作iρ1、iρ2～iρm；

86、获取运油车和运油船的装载容量，分别记作cv和rv；

87、步骤s32：获取出货液体散货的石油体积温度系数，记作ff1～ffm；

88、获取运油车装载量，记作cvv；

89、定义计算式6，计算运油车的数量δcn（i），计算式6如下：

90、；

91、其中，i表示1～m；δcn（i）表示运输第i种（出货）液体散货的运油车数量；δcn（i）为正整数，向上取整；

92、将im1～imm和iρ1～iρm，代入计算式6中，计算第1～m种（出货）液体散货的运油车数量δcn（1）～δcn（m）；

93、步骤s34：定义计算式7，计算第1～m种（出货）液体散货的单运油车的装载量；计算式7如下：

94、；其中，i表示1～m；δcv（i）表示运输第i种（出货）液体散货的单运油车装载量；

95、步骤s35：获取运油船装载量，记作bvv；

96、将计算式6中的δcn（i）替换为δbn（i），cvv替换为bvv；计算第1～m种（出货）液体散货的运油船数量δbn（1）～δbn（m）；

97、将计算式7中的δcv（i）替换为δbv（i），cvv替换为bvv；计算第1～m种（出货）液体散货的单运油船装载量δbv（1）～δbv（m）；

98、步骤s36：获取出货散货的目的地位置，获取运油车和运油船的当前位置；使用dijkstra算法为运油车导航，并向用户反馈运油车位置；使用gps导航算法为运油船导航，并向用户反馈运油船位置。

99、基于大数据的液体散货储运优化系统包括：

100、数据获取模块：用于获取储油罐的数量、高度、最大容量和抗压系数，得到储油罐数据；获取未出货和出货的液体散货种类，获取不同种类液体散货对应的总重量和密度，得到散货数据；

101、储藏优化模块：用于获取当前工厂温度，对储油罐数据和未出货散货数据进行处理，为每种液体散货分配储油罐，并确定封装高度和储油罐额外补充数量；持续监测工厂内的温度和每个储油罐内液体散货的液面高度，动态调整每个储油罐内液体散货的液面高度；

102、运输优化模块：用于获取运油车和运油船的装载容量；对出货散货数据进行处理，为运油车和运油船分配数量和装载量；获取出货散货的目的地，使用dijkstra算法为运油车导航，并向用户反馈运油车位置；使用gps导航算法为运油船导航，并向用户反馈运油船位置；

103、用户交互模块：用于汇总储油罐的额外补充数量以及运油车和运油船的位置，并反馈给用户。

104、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

105、实时监测与预警：本发明能够实时监测液体散货的储藏和运输状态，及时发现液体散货的异常情况并调整，从而减少事故发生的可能性；同时，本发明可以根据液体货物的种类预测库存需求，避免库存积压或短缺。

106、优化资源配置：本发明可以帮助企业更合理地分配资源，减少浪费，提高效率，减少资源浪费，降低运营成本。

107、保障生产连续性：本发明通过对液体货物的储藏和运输进行监测和调控，减少液体货物在储藏和运输工程中异常状况的发生率，保障生产的连续性。