Введение к работе
Актуальность темы. В последние пять лет интенсивно внедряется электронно-денежное обращение в секторе потребления нефтепродуктов через автозаправочные станции (АЗС), что заменяет наличное обращение денежных средств информацией об их движении. Использование информационной технологии позволяет автоматизировать процесс дозирования, транспортировки, хранения нефтепродуктов, сбор и обработку информации о движении нефтепродуктов и денежных средств. Каждое электронное обращение потребителя формирует дозированный отпуск и регистрацию остатка в резервуаре АЗС. Исходными данными для транспортной задачи являются данные завоза нефтепродукта на АЗС. Аналогичные задачи возникают и на нефтебазах.
Обеспечение безналичных расчетов требует создания системы электронного оперирования нефтепроводящей сети, которая формирует и поддерживает во времени и пространстве потоки нефтепродуктов от НПЗ до потребителя, денежные кредитные потоки, документооборот. Анализ нефтепространства показывает необходимость внедрения информационной культуры, требующей доверия во всех технологических цепочках от добычи нефти, банковской Среды до потребителя. Информационная культура основывается на необходимости использования в нефте-пространстве информационных технологий, вычислительных сетей, передачи данных, содержания и обработки сетевой информации. Информационная культура практически не требует финансовых затрат, составляющих доли процента от нефтеоборота, зато требует значительных административных затрат.
Нефтепродуктообеспечение (НПО) совместно с информационными технологиями создают условия электронных платежей и обращения, контроля и управления за движением нефтепродуктов. Эта система вводит в свой оборот значительную массу кредитных средств, требует резко повысить метрологический уровень всех технических систем и балансовых учетов, управляет в реальном времени движением нефтепродуктов и финансовых ресурсов. Так, по данным операционного центра Красноярска только за 4 месяца 1996 г. по безналичному расчету на семи АЗС реализовано около 2 млн. литров топлива на сумму более 2,3 млрд. рублей при обращении в среднем около 900 кредитных карт в месяц.
В ближайшее время прогнозируется значительное увеличение кредитных карт, увеличение движения нефтепродуктов по без-
наличному расчету, что требует нового подхода к созданию автоматизированных систем НПО на всех его участках. Актуальность решаемой задачи усиливается еще и тем фактом, что отпуск нефтепродуктов по кредитным картам это не только технологическая операция, но и мощный рынок услуг, где находятся в обороте большие деньги, и этот рынок должен востребоваться полностью. Нельзя отдавать этот рынок в зарубежные руки, поэтому назрела необходимость решать проблему, чтобы остаться на рынке нефтепродуктов. В этом смысле реферируемая работа ориентирована на выполнение Постановлений Правительства РФ и администрации Красноярского края о создании СБО нефтепродуктов.
Цель работы: Разработка технических и программных средств нефтепродуктообеспечения Красноярского края с безналичным перемещением нефтепродуктов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Анализ особенностей автоматизации НПО и формирования требований к информационной системе управления перемещением нефтепродуктов.
-
Разработка автоматизированной системы управления коммерческо-технологическим процессом НПО.
-
Создание модели информационной сети АСУ АЗС.
-
Оптимизация тепловых режимов разогрева нефтепродуктов.
-
Внедрение в опытно-промышленную эксплуатацию автоматизированной системы управления процессами НПО с безналичным перемещением нефтепродуктов.
Научная новизна.
-
Создана математическая модель размещения АЗС и топливно-распределительных колонок с использованием вероятностного подхода.
-
Разработаны методы теоретической оптимизации тепловых режимов разогрева нефтепродуктов с применением принципа максимума Понтрягина.
-
Предложена методика определения средней температуры в наземном резервуаре.
Практическая ценность.
-
Предложена структура коммерческо-технологического процесса АСУ АЗС с измерением основных параметров нефтепродуктов.
-
Разработана система оценки средней температуры в наземном резервуаре и измерения уровня нефтепродукта в резервуаре.
-
Разработана и запущена в опытно-промышленную эксплуатацию автоматизированная система безналичного отпуска нефтепродукте с па АЗС.
-
Разработаны протоколы обмена данными в локальной сети АЗС.
-
Подготовлена теоретическая основа реконструкции Красноярской нефтебазы.
Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы математического моделирования, вероятностные методы и оптимизационные методы.
Основные тезисы выносимые на защиту.
-
На основании организационных мероприятий предложена и функционирует СБО нефтепродуктов Красноярского края.
-
Предложенный динамический граф нефтепроводящей сети позволяет получить расчетную модель передвижения нефтепродуктов в любой точке графа.
-
Увеличение метрологических требований к измерительным и исполнительным устройствам окупается положительными результатами АСУ.
-
Полученная математическая модель информационной сети позволяет определять вероятностными методами необходимое количество АЗС и ТРК на них.
-
Использование математического аппарата оптимизации (принципа максимума Понтрягина) позволяет значительно сократить расходы энергии на подогрев нефтепродуктов.
-
Разработанная, внедренная и находящаяся в опытно-промышленной эксплуатации АСУ КТП АЗС Красноярского края, подтверждает правильность и достоверность полученных теоретических результатов.
Реализация результатов работы осуществлена в АО "Красноярскнефтепродукт" в виде опытно-промышленной системы отпуска нефтепродуктов на АЗС по магнитным картам и обоснования реконструкции Красноярской нефтебазы.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на третьей международной конференции "Микропроцессорные системы автоматики", Новосибирск, 1996 г.; на межрегиональной конференции "Проблемы информатизации региона", Красноярск, 1995 и на семинарах Томского НИИ автоматики и электромеханики и НИИ информатики и процессов управления при КГТУ 1994, 1995 г. г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 статей и докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Она изложена на 135 страницах машинописного текста, 35 рисунков, 5 таблиц, список литературы из 95 наименований.
