阅读说明：本技术 一种用于lng储罐蒸发率测试的在线监测系统 (A on-line monitoring system for LNG storage tank evaporation rate test ) 是由 张宝和 冯建周 李博成 李涛 马洪新 叶忠志 闫景鹏 苏娟 周福诞 丁杰 张昊 于 2020-04-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统,用于对所述LNG储罐的多个检测位置进行监测,其包括：数据采集单元、数据采集网关和控制终端,每个检测位置均设有多个间隔开设置的数据采集单元,以采集LNG储罐不同位置的数据信息,其中每个数据采集单元均设有安装在LNG储罐上的保护组件；数据采集网关与数据采集单元无线信号数据连接,并将接受到的数据信息以无线信号形式传输至控制终端,控制终端分析处理数据信息后输出处理信号,并由控制终端数显处理信号和数据信息。本发明的用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统结构简单、安装方便,能有效提高测量精度和测量的安全系数。(The invention discloses an on-line monitoring system for testing the evaporation rate of an LNG storage tank, which is used for monitoring a plurality of detection positions of the LNG storage tank and comprises the following components: the system comprises a data acquisition unit, a data acquisition gateway and a control terminal, wherein each detection position is provided with a plurality of data acquisition units which are arranged at intervals so as to acquire data information of different positions of the LNG storage tank, and each data acquisition unit is provided with a protection component arranged on the LNG storage tank; the data acquisition gateway is in wireless signal data connection with the data acquisition unit and transmits received data information to the control terminal in a wireless signal form, the control terminal analyzes and processes the data information and then outputs a processed signal, and the signal and the data information are processed by digital display of the control terminal. The on-line monitoring system for the LNG storage tank evaporation rate test has the advantages of simple structure and convenience in installation, and can effectively improve the measurement precision and the measurement safety coefficient.)

一种用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统

技术领域

本发明涉及石油化工工程技术领域，具体而言，特别涉及一种用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统。

背景技术

液化天然气存储在常压低温储罐内，罐内液体温度低于-160℃。受储罐绝冷材料的限制，储罐通过罐底、罐壁以及穹顶吸收热量，罐内低温液体受热气化。蒸发率是低温液体储罐的一项关键参数，可用于评估储罐保冷结构的设计和施工质量。过高的蒸发率将引起蒸发气量过大，储罐外壁结霜，需要珍珠岩二次加注等维保工作，导致工厂液化成本的增加，甚至站场停产等风险。因此，准确测量LNG储罐蒸发率（BOR）具有十分重要的意义。

为了准确测量储罐蒸发率，首先需要对储罐进行必要的准备工作。为了使储罐热场达到稳定状态，建议储罐预冷试车进液至少4周后，再进行蒸发率测试工作，测试时间选择天气持续晴天或者阴天，以排除不间歇性太阳辐射的干扰。将储罐液位填充至2/3以上的高度，将储罐进出管线阀门关闭，仅通过BOG管线与外界联通，静置储罐至少4天，当储罐液位每8小时下降数值低于设计规定数值时，即认为储罐静置合格。

在储罐外壁需要对测温点进行标注，用于温度测量。测温点的设置原则为：测温点的有效性、测温点分布均匀、方便测量。现场标记温度测量点包括：储罐外壁4个、穹顶外壁5个、罐底外壁4个，共13个测温点。采用传统的手动测温枪方式，受测量人员操作方法的影响，测量误差较大。而且，由于测量期间，需24小时不间断测量，并涉及罐顶、承台、罐底等高处或者操作空间受限作业，作业存在一定安全风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种结构简单、安装方便，能有效提高测量精度和测量的安全系数的用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统。

本发明提供一种用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统，用于对所述LNG储罐的多个检测位置进行监测，其包括：数据采集单元、数据采集网关和控制终端，其特征在于，每个所述检测位置均设有多个间隔开设置的所述数据采集单元，以采集所述LNG储罐不同位置的数据信息，其中每个所述数据采集单元均设有安装在所述LNG储罐上的保护组件；所述数据采集网关与所述数据采集单元无线信号数据连接，并将接受到的所述数据信息以无线信号形式传输至所述控制终端，所述控制终端分析处理所述数据信息后输出处理信号，并由所述控制终端数显所述处理信号和所述数据信息。

根据本发明的一个实施例，所述保护组件包括集热块、防热辐射层和保护膜层，所述数据采集单元封装在所述集热块中，所述防热辐射层和所述保护膜层由内而外依次贴附于所述集热块上。

根据本发明的一个实施例，所述数据采集单元为温度传感器。

根据本发明的一个实施例，所述温度传感器为Pt100热电阻测温元件。

根据本发明的一个实施例，所述控制终端包括上位机和云平台，所述数据采集网关采用4G通信协议传输至所述云平台，所述数据采集网关通过数据传输接口与所述上位机连接。

根据本发明的一个实施例，所述数据采集单元通过无线LORA远距离通信协议与所述数据采集网关连接。

根据本发明的一个实施例，所述集热块由含钼不锈钢材质制成。

根据本发明的一个实施例，所述放热辐射层为铝膜，所述保护膜层为锡箔纸。

根据本发明的一个实施例，所述控制终端进一步包括移动终端，所述移动终端与所述上位机通过Wifi或蓝牙进行数据连接，其中所述移动终端为手机、平板中的其中一种。

根据本发明的一个实施例，所述数据信息为所述LNG储罐不同所述检测位置的温度。

本发明的用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统，通过安装在LNG储罐的多个检测位置上的温度传感器，以采集LNG储罐不同位置处的温度，并通过无线LORA远距离通信协议和4G通信协议将温度数据信息最终传递至云平台中，再通过上位机进行处理温度数据信息并得出静态蒸发率（BOR），采用数据、曲线、图形、表格交互方式，清楚直观的显示出温度数据和静态蒸发率（BOR）信息变化，本在线监测系统结构简单、安装方便，有效提高了测量精度和测量的安全系数。

附图说明

图1是根据本发明的一种用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统的结构示意图。

图2是根据本发明的温度传感器和保护组件配合使用的结构示意图。

图3是根据本发明的数据采集网关的结构示意图。

附图标记：1-LNG储罐；2-温度传感器；3-数据采集网关；4-控制终端；5-保护组件；31-防爆外壳；32-LORA通讯天线；33-4G通讯天线；34-数据传输接口；41-上位机；42-云平台；51-集热块；52-防热辐射层；53-保护膜层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，一种用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统，用于对所述LNG储罐1的多个检测位置进行监测，其中检测位置分布于LNG储罐的侧外壁、顶外壁和低外壁三个位置，其包括：数据采集单元、数据采集网关3和控制终端4，每个检测位置均设有多个间隔开设置的数据采集单元，以采集LNG储罐1不同位置的数据信息，需要理解的是，在LNG储罐侧1外壁间隔开设置有四个温度传感器2，顶外壁分布有间隔开设置的五个温度传感器2，低外壁分布有间隔开设置的四个温度传感器2，其中每个数据采集单元均设有安装在LNG储罐上的保护组件5；数据采集网关3与数据采集单元无线信号数据连接，并将接受到的数据信息以无线信号形式传输至控制终端4，控制终端4分析处理数据信息后输出处理信号，并由控制终端数4显处理信号和数据信息，其中处理信号为LNG储罐1的静态蒸发率（BOR），数据信息为LNG储罐1不同所述检测位置的温度。

本发明的用于LNG储罐蒸发率测试的在线监测系统，通过安装在LNG储罐1的多个检测位置上的温度传感器2，以采集LNG储罐1不同位置处的温度，并通过无线LORA远距离通信协议和4G通信协议将温度数据信息最终传递云平台42中，再通过上位机41进行处理温度数据信息并得出静态蒸发率（BOR），采用数据、曲线、图形、表格交互方式，清楚直观的显示出温度数据和静态蒸发率（BOR）信息变化，本在线监测系统结构简单、安装方便，有效提高了测量精度和测量的安全系数。

如图2所示，保护组件5包括集热块51、防热辐射层52和保护膜层53，数据采集单元封装在集热块51中，防热辐射层52和保护膜层53由内而外依次贴附于集热块51上，其中集热块51由含钼不锈钢材质制成，放热辐射层52为铝膜，保护膜层53为锡箔纸，需要理解的是，集热块51的外形以适合于大型LNG储罐1外壁结构为宜，通过设置铝膜和锡箔纸能有效降低阳光辐射对温度检测结果的影响，提高测量精度。

如图1和图2所示，数据采集单元为温度传感器2，温度传感器2为Pt100热电阻测温元件，铂传感器为一种精密温度测量传感器，它可在-190℃～660℃温度范围来定义国际温标(ITS-90)，电阻温度参数具有优异的稳定性和重复性，表面热电阻的信号输出大小是热电偶输出的50～200倍。

如图1和图3所示，控制终端4包括上位机41和云平台42，数据采集网关3采用4G通信协议传输至云平台42，数据采集网关3通过数据传输接口33与上位机41连接，以通过互联网可在上位机41上进行数据查询、下载等处理，通过上位机41根据实时采集的温度数据，计算出LNG储罐1静态蒸发率，采用数据、曲线、图形、表格交互方式,清楚直观地显示出温度和静态蒸发率（BOR）的变化情况，其中数据采集网关3采用防爆外壳31，并在防爆外壳31上设有LORA通讯天线32、4G通讯天线33和数据传输接口34。

如图1所示，数据采集单元通过无线LORA远距离通信协议与数据采集网关3连接，无线LORA远距离通信协议的使用，可以将待检测的LNG储罐1远离控制终端4和数据采集网关3设置。

如图1所示，控制终端4进一步包括移动终端，移动终端与上位机41通过Wifi或蓝牙进行数据连接，其中移动终端为手机、平板中的其中一种，即可以通过手机或平板实时的查看或下载测量数据和测量结果，即LNG储罐1不同检测位置的温度以及储罐内的静态蒸发率（BOR）。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。