【摘要】燃油加油機是進行燃油加注的重要計量設備,其計量準確性關乎著廣大人民群眾的根本利益。近年來隨著市場監(jiān)管力度的不斷加強,燃油加油機計量的準確性也不斷提高。燃油加油機作為成品油銷售工具,在使用過程中會產生一些相關數據,如油氣采集數據、加油時間、加油頻次、加油量等。這些數據可以通過在線實時監(jiān)測的方式被相關部門用于環(huán)境保護、油品交易、能源消耗等方面的分析和應用。因此一些燃油加油機加裝了數據采集設備,但在燃油加油機的改造和加裝設備過程中存在一些需要探討的問題。
【關鍵詞】燃油加油機;數據采集;在線監(jiān)測
【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.02.022
Analysis of Data Acquisition of Fuel Dispenser
LU Ke
(Liaoning Institute of Measurement,Shenyang 110004,China)
Abstract:Fuel dispenser is an important metering device for fuel filling,and its metering accuracy is related to the fundamental interests of the masses. In recent years,with the continuous strengthening of market supervision,the accuracy of fuel dispenser metering has also been improved. As a widely used product oil sales tool,the fuel dispenser can be used by relevant departments for analysis and application of environmental protection,oil trading,energy consumption and other aspects through online real-time monitoring of relevant data generated in the use process,such as oil and gas collection data and refueling time,refueling frequency,refueling volume and other transaction data. Therefore,some fuel dispensers are equipped with data acquisition equipment,but there are some problems that need to be discussed in the process of fuel dispenser transformation and equipment installation.
Key words:fuel dispenser;data acquisition;online monitoring
1.1燃油加油機現有采集設備情況
目前使用的燃油加油機都是稅控加油機,按稅務部門要求在內部安裝了稅控裝置,用于遏制加油機作弊和偷逃稅款的行為。另外按環(huán)保部門要求,加油機安裝了油氣回收裝置,用于回收油品在儲運、裝卸和加注過程中排放的油氣,防止油氣揮發(fā)造成大氣污染,同時也消除安全隱患。油氣回收裝置可以提高能源的利用率,減小能源損耗。涉及加油機部分的回收設備主要用于二次油氣回收階段。加裝設備有油氣分離裝置、氣液比適配器、氣體流量計、壓力傳感器等。目前安裝的稅控和油氣回收裝置基本為就地采集裝置,稅控數據需要通過專用POS機進行讀取,油氣回收的相關數據需要通過就地計算機進行讀取。這些數據采集都存在一定的滯后性。為實現相關數據的實時讀取,將稅控、油氣回收和加油機交易數據傳送至數據處理中心進行大數據統計分析和應用,就需要在加油機上安裝可以實時采集數據的在線監(jiān)測系統,所以必須對現有加油機進行不同程度的改造。
1.2燃油加油機數據采集的基本類型
目前部分加油站已經安裝了一些數據在線監(jiān)測裝置。已安裝的數據采集設備主要有兩種:一種是用于監(jiān)測加油機油氣回收裝置狀態(tài)的在線監(jiān)測設備,主要對加油站大氣污染物排放數據進行采集,實時采集油氣回收系統工作時的氣液比、油氣回收壓力、液阻等數據;另一種是實現加油機商務數據在線監(jiān)測,用于加油站交易情況的統計分析,實時采集加油時間、加油頻次、加油量、交易方式等數據。
1.3燃油加油機數據采集的基本方式
一般加油站都有多臺加油機,數據采集裝置需要在每臺加油機內進行安裝。數據采集裝置通常由供電模塊、數據采集模塊、數據轉換模塊、數據發(fā)送模塊等部分組成。供電模塊需要從加油機電源板或主板上找到適配的直流電源,一般要求是9~36 V范圍內的直流輸出電壓。采集器電源可適配此范圍電壓,在接線端處并線連接進行取電。數據采集模塊通常采用并線端子將采集器信號線與編碼器線連接,有的采取直接從加油機計控主板上采集原始脈沖信號,有的從專門的數據接口處讀取數據。這些信號可作為計算油氣回收、氣液比等參數的基礎數據,也可作為油品消耗的基礎數據。原始數據采集后需要通過數據轉換模塊進行轉換,最后通過數據發(fā)送模塊將原始數據采用有線或無線的方式發(fā)送出去,整個過程中還需要完成數據的加密和解密過程。數據傳送至專用服務器或云服務器進行存儲和調用,上層的數據中心或管理平臺可隨時調用有關數據用于分析和監(jiān)管。
2.1新型數據采集在線監(jiān)測加油機
該類型加油機結合了稅控、油氣回收等在線監(jiān)測功能,是加油機生產廠家結合市場需求、政策要求和專業(yè)委員會技術研討結果生產的新型智慧型加油機,無須對其進行改造即可實現目前各類加油機在線監(jiān)測數據采集的要求。這種加油機可確保數據采集和在線監(jiān)測的安全性和可靠性。但主要問題是此種新型加油機并未全面上市,很多生產企業(yè)還沒有完成加油機整機防爆和型式評價試驗,距離大范圍推廣使用還需要一定的時間,另外更換新型加油機對企業(yè)的運營成本也將產生一定的影響。
2.2具有專用脈沖采集或流量計信號采集端口的加油機
該類型加油機考慮后期在線監(jiān)測對加油機加油量數據采集的要求,在內部直接設置了信號采集專用端口。加油機在線監(jiān)測改造時的數據采集可直接從專用端口進行采集,而不用拆卸鉛封從計控主板或編碼器讀取數據(見圖1)。所以在進行在線監(jiān)測改造時,不需要破壞主板鉛封,也不用從計控主板信號端并線接線,可直接將數據采集線插入專用的脈沖采集或流量計信號采集端口即可實現對加油機數據的實時采集,這樣減少了對加油機計量檢定和監(jiān)管的影響。但要實現在線監(jiān)測功能,仍需要在加油機內部安裝數據采集器、電源等專用設備,本質上也是對加油機內部進行了改動。這種形式的加油機生產廠家一般已經對計控主板進行了電路處理,確保脈沖信號的單向讀取,不會因為從端口采集數據對加油機主板計量性能產生其他影響。此外,外加采集設備與加油機本身相對獨立,在一定程度上降低了在線監(jiān)測設備的安裝對現有加油機的影響。
2.3自帶多媒體數據板或擴展數據板的加油機
此種加油機的加油量信號已從計控主板連至多媒體數據板或擴展數據板。加油機在線監(jiān)測改造時的數據采集可從多媒體數據板或擴展數據板上并線采集,或由改造廠家自行更換多媒體數據板或擴展數據板后進行采集(見圖2)。一般在線監(jiān)測改造會采取兩種方式:一種是對符合在線監(jiān)測要求的加油機,在改造時改造廠家直接從多媒體數據板或擴展數據板上并線采集加油量脈沖數據進行油氣回收在線監(jiān)測;另一種是對不符合在線監(jiān)測的加油機,改造廠家會自行更換油氣回收泵、多媒體數據板或擴展數據板實現數據采集,同樣也需要在加油機內部安裝電源和數據采集器來實現在線監(jiān)測功能,故這種在線監(jiān)測設備的安裝涉及私自拆改原有加油機內部部件的情況,不僅改變了原有加油機的出廠型式,也存在較大的安全隱患。
2.4使用年限較久的老舊型加油機
此種加油機雖自帶油氣回收裝置,但完全沒有加油量脈沖采集或流量計信號采集端口,也沒有其他可以進行加油量采集的位置,加油機在線監(jiān)測改造時必須破壞鉛封,并從計控主板上直接并線進行信號采集。這種安裝方式在實際操作中非常不規(guī)范(見圖3)。由于改造廠家不同以及現場安裝技術人員水平參差不齊,導致加油機內部的接線極不嚴謹,私搭亂接現象嚴重,內部加裝設備布局不合理,使加油機內部設置非?;靵y。這樣不僅可能影響計控主板的計量性能,也可能使安裝漏洞被非法利用,為其他非法改造或作弊行為埋下隱患,不僅不利于監(jiān)管,也會存在較大的安全隱患。
根據《實施強制管理的計量器具目錄》《關于進一步做好加油機安裝稅控裝置和整機防爆工作的通知》等文件規(guī)定,燃油加油機屬于強制管理的計量器具,且需要進行型式批準后才可生產和使用。本文對解決燃油加油機在數據采集等在線監(jiān)測中遇到的問題提出以下幾點建議:
1)要盡快制定加油機在線監(jiān)測的相關標準,進一步規(guī)范采集的方式方法,同時規(guī)范加油機改造流程,避免不規(guī)范操作帶來的安全隱患。
2)要對數據采集和電源等涉及安裝在加油機內部的電子設備的安全性能進行綜合測試,同時需要在權威部門進行防爆試驗,確保不存在安全問題。
3)對于長期安裝在加油機內部的設備,按照加油機型式評價大綱的要求,原則上應該進行整機型式評價和整機防爆試驗后再推廣使用,這樣從源頭可以避免加油機“帶病上崗”。
4)對于有數據采集接口的加油機,在線監(jiān)測設備可以設計成獨立于加油機外部的形式,采集器由原來的解碼器形式改為從加油機的數據采集接口以國標通信協議方式進行采集,電源也不從加油機線路板上直接取電。整個采集設備就以獨立外接的方式與加油機連接并進行數據采集,這樣就不會改變加油機現有的型式。
總之,燃油加油機在線監(jiān)測的實施必須要確保加油機防爆的安全性、系統設計的可靠性、系統運行的穩(wěn)定性、數據采集的實時性以及整機綜合抗干擾性。這樣不僅能有效控制加油站的在線監(jiān)測設備的安全性,還可以為后期的計量監(jiān)管降低難度。
燃油加油機加裝油氣回收和交易數據等在線監(jiān)測設備,將為控制油氣排放、降低大氣污染、監(jiān)測能源數據提供更為直接和有效的監(jiān)控手段,為經濟發(fā)展和環(huán)境保護發(fā)揮更為積極的作用。但在線監(jiān)測設備安裝施工前要充分認識加油機是一種特殊的強制管理的計量器具,一方面要考慮加裝的數據采集設備是否會對加油機的系統穩(wěn)定性和計量準確性以及防作弊功能產生影響;另一方面要高度重視內部電路和線路的改造是否對加油機的防爆、抗干擾等安全性能產生影響。這兩方面直接關系加油機的安全使用,關系廣大人民群眾的生命財產安全。同時相關采集設備的安裝也要符合加油站的管理規(guī)定、燃油加油機相關標準以及加油機監(jiān)督管理條例的要求,為后期的安全使用提供保障。
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【作者簡介】
陸科,男,1982年出生,高級工程師,碩士,研究方向為流量容量計量檢測。
(編輯:李加鵬)