一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法

本发明涉及储油罐标定算法，尤其涉及一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法。

背景技术：

1、目前，加油站通常采用卧式球冠圆柱形储油罐进行油品的存储，要确定油罐中储油量，通常需要利用油位探针测得的油位高度结合储油罐罐容表得到。原始罐容表一般是根据储油罐水平放置时计算及修正获得的；而当储油罐长期使用后，罐体可能会发生纵向、横向倾斜，导致原始罐容表误差变大，故需要对罐容表进行定期校准与标定；人工标定需要加油站停止进出油作业，请专业机构进行人工检尺、计算及标定，费时费力成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法，在不影响加油站正常开展收付油业务的前提下，可以根据油罐的进出油数据进行罐容表的快速标定及实时修正。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法，包括以下步骤：

4、步骤1：建立卧式球冠圆柱形储油罐变位后储油量的计算模型；

5、步骤2：采集储油罐油位探针数据与对应的储油罐进出油数据；

6、步骤3：设定储油罐倾斜角度初始值，使用迭代算法获得最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表，后期储油罐每次进出油修正最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表。

7、优选地，在步骤1中，具体步骤为：

8、卧式球冠圆柱形储油罐由一个半径为r长度为l1+l2的圆柱面和两个高度为l0的球冠组成，球冠的半径其中圆柱面的l1＜l2，由油位探针位置确定；

9、纵向倾斜角度：αl表示油位探针端下沉、αr表示出油管端下沉；

10、横向偏转角度：β；

11、当储油罐横向偏转角度β时，油位探针测得高度为h，而实际的油位高度为d，

12、d＝r-(r-h)cosβ，h∈[0,2r]，d∈[r(1-cosβ),r(1+cosβ)]

13、储油罐左端球冠方程为x2+y2+(z+l0+l1-rq)2＝rq2，-(l0+l1)≤z≤-l1，

14、储油罐右端球冠方程为x2+y2+(z-l0-l2+rq)2＝rq2，l2≤z≤(l0+l2)，

15、储油罐中段圆柱面方程为x2+y2＝r2，-l1≤z≤l2，

16、v(α*,β,h)表示储油罐倾斜角度为α*,β，油位探针数值为h的储油量，其中，α*表示αl或αr，

17、储油罐在油位探针端下沉后储油量的计算模型：

18、纵向倾斜角度αl，(若则储油罐油位探针端下沉幅度超过罐体半径r，与实际情况不符)，

19、油面方程为y-(d-r)＝tan(π-αl)·z，即y＝-tanαl·z+d-r，

20、当时分3种情形计算储油量：

21、情形1：

22、该情形下，根据油位探针的数据分3种情况计算v(αl,β,h)；

23、情形2：

24、该情形下，根据油位探针的数据分4种情况计算v(αl,β,h)；

25、情形3：

26、该情形下，根据油位探针的数据分5种情况计算v(αl,β,h)；

27、储油罐在出油管端下沉后储油量的计算模型：

28、纵向倾斜角度αr，若则储油罐出油管端下沉幅度超过罐体半径r，与实际情况不符

29、油面方程为y-(d-r)＝tanαr·z，即y＝tanαr·z+d-r，

30、当时分3种情形计算储油量：

31、情形1：

32、该情形下，根据油位探针的数据分3种情况计算v(αr,β,h)；

33、情形2：

34、该情形下，根据油位探针的数据分4种情况计算v(αr,β,h)；

35、情形3：

36、该情形下，根据油位探针的数据分5种情况计算v(αr,β,h)。

37、优选地，在步骤3中，最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表通过下述方法得到：

38、采集储油罐油位探针数据与对应的储油罐n组进出油业务数据：

39、hi表示油位探针数据，i＝0,1,2,…,n，

40、vi表示单次进出油量，i＝1,2,…,n，

41、储油罐进出油量为vi后的油位探针值为hi，

42、使用迭代算法获得最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表：

43、设定储油罐倾斜角度初始值：

44、αl,β(储油罐在油位探针端下沉)或αr,β(储油罐在出油管端下沉)，

45、ε表示每次迭代倾斜角的变化幅度，

46、k表示储油量修正系数，初始值k＝1，

47、计算

48、

49、

50、

51、

52、

53、

54、

55、

56、求上述数值的最小值，并将取得最小值的倾斜角记为新的α*,β，重复迭代直至最小值不再变化，此时的α*,β即为最优倾斜角度；

57、计算将记为新的储油量修正系数k；

58、则由kv(α*,β,h)kv(α*，β，h)即可计算出最优罐容表。

59、优选地，在步骤3中，储油罐每次进出油修正最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表的方法如下：

60、储油罐每次进出油后，采集最新的n组数据，使用上述的方法及已得到的结果迭代即可快速修正最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表。

61、通过采用上述技术方案：本发明给出了卧式球冠圆柱形储油罐横向偏转角度β、纵向倾斜角度αl(油位探针端下沉)或αr(出油管端下沉)两种变位模式下的储油量的精确计算方法；给出了计算卧式球冠圆柱形储油罐变位后的储油量的修正系数的方法，将温度、压力、罐体变形等因素对储油量的计算产生的误差减到最小。

62、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

63、本发明在不影响加油站正常开展收付油业务前提下，初次使用可以根据储油罐的历史油位探针数据和进出油量数据进行储油罐的罐容表的快速校准，后期每次储油罐进出油，可根据新的油位探针数据和进出油量数据快速及时修正罐容表，节约加油站运营成本、提高收付油作业效率，实现减员增效。

技术特征：

1.一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法，其特征在于，在步骤1中，具体步骤为：

3.根据权利要求1所述的一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法，其特征在于，在步骤3中，最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表通过下述方法得到：

4.根据权利要求3所述的一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法，其特征在于，在步骤3中，储油罐每次进出油修正最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表的方法如下：

技术总结本发明涉及储油罐标定算法技术领域，尤其涉及一种卧式球冠圆柱形储油罐变位后罐容表快速标定算法，分别建立了卧式球冠圆柱形储油罐两类变位情况下储油量的计算模型；只需采集储油罐油位探针数据与对应的储油罐进出油数据，设定储油罐倾斜角度初始值，使用迭代算法即可获得最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表，后期在不影响加油站正常开展收付油业务的前提下，储油罐每次进出油可快速修正最优倾斜角度、储油量修正系数及最优罐容表，能够节约加油站运营成本、提高收付油作业效率，实现减员增效。技术研发人员：秦大康,徐莉受保护的技术使用者：南通大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18