雷達液位監測系統的應用

   近年來,為增強石油行業在激烈的市場競爭中調節市場和抵榔風險的能力，儲油罐的容量和數量不斷增加，已相繼出現5×10000m³、10×10000m³的大罐。這些大罐的出現對于液位監測提出了更高的要求。本文以庫部（庫爾勒一部善）輸油管道部善外運油庫中四座5×10000m³油罐為倒，介紹其雷達液位計的應用。
    目前，常用的油罐液位監測系統有：浮子式液位計、差壓式液位計、電容式液位計、超聲波液位計和雷達液位計等。都善外運油庫采用的是江蘇久久儀表有限公司生產的873型智能雷達液位監測系統，它分別安裝在四座大罐上。該儀表測量系統天線和天線單元（AU）設在罐頂．而且遠離液面不與液面接觸。控制單元（cu）設在罐外地面。通訊接口單元（CIU）和協議轉換接口（MODBUS CIU）設在控制室內。該儀表除可以測量液位外．還可通過Ptl00熱電阻測量油溫。液位、油溫就地顯示并遠傳至控制室。系統具有網絡接口，可聯入管道自動化系統SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition），大大提高了罐區自動化和整個管道自動化水平。
2 系統基本結構
     Enraf系列雷達液位計主要對液位和介質溫度監測。它采用模塊化設計，具有多種功能模塊供用戶根據自己需有選擇，如：液位數字輸出（APU）、液位模擬輸出（MPU 4～20mA）、點溫測量（TPU）、平均溫度測量（MPU）、壓力測量（OPU）等。由于雷達采用的是微波，對介質的要求比較寬泛，因此它可應用于瀝青、燃料油、原油、黑色產品、白色產品、LPG／LNG的測量。它適用于多種罐體，如固定罐、浮頂罐、壓力罐。其液位測量精度小于±1mm，分辨率為0.1mm，模擬輸出±0.1％FS（可選），溫度測量精度為±0.2℃。
    外運油庫四座大罐安裝的是四臺873Smart Radar智能雷達監測系統。其天線和天線單元（AU）通過法蘭連接到罐內的帶孔鋼管上。控制單元（cu）安裝在罐外地面上．它通過四線制為Au提供電源并接收AU傳回的液位信號。同時它還接收來自Ptl00的溫度信號。這兩個參數經CU轉化后．通過Enraf自己的現場總線傳送至CIU，又通過MODBUS的協議轉化并入SCADA系統。整個系統采用分布式設計．系統性能穩定可靠，傳輸快捷準確，實現了罐區自動化和整個管道的自動化。
873型雷達液位計的系統組件
873型雷達液位計按功能可分為三部分：測量部分（Au），控制部分（CU）和通訊部分（CIU和MODBUS）。這三部分構成了雷達液位監測系統。雷達液位計的測量部分和控制部分均采用IP65工業現場防護等級，防爆等級為：EEx dIIB T6，工作溫度zui高達+65℃ ，zui低溫度達一40℃ ，工作壓力一0．048～+0.689MPa。
3．1 測量部分
天線和天線單元構成了雷達液位計的測量部分件。雷達液位計液位測量的精度*依賴于它，它完成了雷達渡的發射和接收，通過內部固化的SEEPROM程序計算出罐位信號，并傳送到控制單元。Enraf公司采用平面天線技術PAT（Planar Antenna Technology）．它具有多個發射源，使其反射波信號純度高．提高了測量精度。
    天線單元采用四線制接線，兩根為電源線（15～18Vdc），另兩根為信號線（0～5V）。其內有兩
塊功能模板HFB（High Frequency Board）和DAB（Data Acquisition Board）。
    用于液位測量的雷達披一般采用高頻（9．15—10．85GHz）電磁波。由于油罐相對來說高度不大，測量其發射波和反射波的時間差幾乎不可能。雷達液位計一改傳統的脈沖雷達（PR），采用合成脈沖雷達波（SPR），通過測量發射波和反射波的頻率差來計算雷達波傳輸的距離。
     通過頻差校正提高了測量的穩定度和精度。
3．2 控制部分
控制單元（CU）采用了模塊化設計。它提供了一個框架，其內的模板包含基本模板和可選模板。基本模板包含電源模板（GPU）和傳輸模板（XPUII）；可選模板包含天線處理模板（APU）和測溫模板（TPU）。GPU、APU和TPU均可與其他罐的相應模板互換。XPU與罐的自身特性有關，必須在拔掉模板上的EPROM才可用其他模板替換。
     控制單元對接收的液位、溫度信號調理，就地液晶顯示并遠傳至控制室。另外它提供了一個光通訊口，可用手操器（PET）就地現場調試。
3．3 通訊部分
    通訊部分包括CIU和M0DBUS。這兩塊模板集成在控制室的壁柜內，完成現場設備通訊和系統通訊任務。
    CIU有3對現場總線，每對現場總線可下掛10臺雷達液位計，而且CIU 也可通過MODEM 擴展。整個系統具有豐富的擴展能力，可滿足用戶的需要，也提高了集中管理的水平。
     MODBUS具有集中顯示（可顯示30臺）和協議轉化（內置轉化程序BEAD CT1）的功能。安裝了相應軟件的上位機可以以RTU 的模式向現場設備請求數據。通過工業標準的MODBUS協議，整個系統具有了網絡功能。在郡善外運油庫中，把雷達液位計系統通過數字橋等網絡設備并入SCADA系統的Ethernet。

校驗儀:http:///

雷達液位計:http:///

智能壓力變送器:http:///

溫度變送器:http:///