Устройство для обработки и передачи информации учета товарной нефти

Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОВРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11898441 б ) Дополнительное к авт, сеид-ву 1 р 590157(23) ПриоритетОпубликовано 15. 01. 82. Бюллетень РйДата опубликования описания 15 .0 1. 8по пеппи иеебретеиий и открыти 11.А.Поляков, В.ЕЛ(ербин вательсктке серов лго-уральский научно-исс ститут по добыче и перергазов 71) Заявител 4) УСТРОЙСТИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано для обработки информации на узлах замера сниженных углеводородов, на установках подготовки и перекачки нефти и нефтепродуктов, при заполнении нефтехранилищ и резервуарных парков, при подаче потребителю товарной продукции на потоке в условиях внедрения автоматизированной информационно-измерительной системы в газовой, нефтяной и других отраслях промьппленности.По основному авт. св. У 590757 известно устройство для обработки и передачи информации учета товарной нефти, содержащее датчики рас" хода, делители частоты, блок суммирования, блок температурной коррекции, датчик температуры, счетчик импульсов, блок задания отбора пробы, узел отбора пробы, блок измерения, блок памяти, блок опреОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИЧЕТА ТОВАРНОЙ НЕФТИ деления сортности продукта, элемент ИЛИ, первый триггер, блок задания алгоритма обработки, вычислительный блок, первый блок коммутации, блок оперативной памяти,шифратор признаков, элемент ИЛИ-НЕ, третий триггер, первый ждущий генератор, регистр считывания, второйблок коммутации, блок анализа нулевого значения, блок памяти постоянных коэффициентов, второй триггер,элемент задержки, блок запуска, регистр сдвига, блок буферной памяти,второй ждущий генератор, регистропроса, блок согласования, дешифратор, шифратор, преобразователь,усилитель, блок регистрации и передачи, блок памяти, блок контролядатчиков расхода, блок индикации,блок определения коэффициентов деления и анализатор качества продукта, в котором выходы датчиков расхода соединены с первыми входамисоответственно первого и второго89844делителей частоты, выходы блока управления подключены соответственно к управляющим входам блока задания отбора пробы, блока суммирования, блока памяти и блока измерения, выход которого через блок памяти подключен к входу блока определения сорта продукта, выход узла отбора пробы подключен к входу блока задания отбора пробы, выход которого 16 соединен с первым входом блока измерения, первый вход элемента ИЛИ соединен с соответствующим выходом блока управления, выход через первый триггер соединен с первым вхо Б дом блока задания алгоритма обработки, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, выход подключен к входу первого триггера, первым входои блока памяти постоянных коэффициентов и первого блока коммутации, входу шифратора признаков и к своему третьему входу, входы блока температурной коррекции соединены соответственно с выходом датчика температуры и выходом блока суммирования, выход через счетчик импульсов подключен к первому входу блока индикации и второму входу первого блока коммутации, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым входом блока оперативной памяти, второй вход которого подключен к выходу регистра считывания, выход блока оператив 35 ной памяти соединен с первым входом второго блока коммутации, второй вход которого подключен к выходу блока задания алгоритма обработки, первый выход через блок анализа ну 40 левого значения соединен с первым входом вычислительного блока, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами шифратора признаков и блока памяти постоянных коэффициентов, первый выход подклю 45 чен к первому входу блока буферной памяти, второй вход которого соединен с выходои регистра сдвига, выход через последовательно соединенные блок согласования, дешифратор, шифратор, преобразователь, усилитель, блок регистраций и передачи подключен к выходу устройства, выход анализатора качества продукта соединен со вторым входом блока измерения, выходы делителей частоты соединены с соответствукицими входами блока суммирования, выходы дат 1 4чиков расхода соединены с соответствующими входами блока контроля датчиков расхода, вход устройства через блок приема подключен к входу блока управления, входы второго триггера подключены соответственно к второму выходу блока задания алгоритма обработки и выходу регистра опроса, выход соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход первого ждущего генератора соединен со входом регистра опроса, блок определения коэффициентов деления соединен двухсторонними связями с блоком проверки, выход второго ждущего генератора соединен с входом регистра считывания, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом блока задания алгоритма обработки, выход третьего триггера подключен к входу второго ждущего генератора и второму входу элемента ИЛИ-НЕ, входы блока запуска подключены соответственно к второму выходу вычислительного блока, выходам второго триггера и элемента задержки, выход соединен с входом регистра сдвига, вход элемента задержки соединен с выходом второго триггера, выход подключен к входу первого ждущего генератора, выход регистра опроса подключен к входу блока согласования и к третьему входу блока буферной памяти, управляющие входы блока регистрации и передачи, блоков индикации и оперативной памяти соединены с соответствующими выходами блока управления, входы блока индикации соединены соответственно с третьим выходом блока определения сорта продукта, четвертый выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, с выходами преобразователя и блока контроля датчиков расхода, выходы блока определения коэффициентов деления подключены к вторым входам соответствующих делителей частоты.Устройство используется преимущественно для обработки информации на установках подготовки и перекачки нефти при сдаче потребителю товарной продукции на потоке, перекачиваемом в одном направлении 11.Для обеспечения с помощью данного устройства учета, например, при закачке нефти, нефтепродукта в хранилище (реэервуарный парк) и отбора иэ хранилища по тому же трубопроводуо бычно производят записи результатовна момент переключения, а за отчетный период делают перерасчет для прямого и обратного направлений, на что затрачивается дополнительное время, При более сложных схемах учета, например, когда два или более поставщика перекачивают свою продукцию потребителю в один трубопровод и у одного из поставщиков давление на выходе резервуарного парка окажется ниже, чем на входе резервуар- ного парка потребителя (это возможно в случае остановки насосов поставщика и слабого отбора продукции потребителем), то естественно продукция будет перекачиваться неработающему поставщику минуя потребителя, В данной ситуации рассматриваемые устройства, установленные увсех поставщиков, будут регистрировать отгрузку, хотя работают не все, что приводит к ложной информации.Таким образом, данное устройство производит обработку и передачу информации о количестве и качестве нефти за определенный промежуток времени нарастающим итогом независимо от того, в каком направлении по трубопроводу поток нефти перекачива;ется через датчики расхода, но не 1позволяет производить дифференцированный учет количества, прошедший через счетчик в прямом и обратном направлениях.Цель изобретения - повышение достоверности работы и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения его использования на управляемых и неуправляемых реверсивных . потоках.Поставленная цель достигается .тем, что в устройство введены два формирователя импульсов, два элемента И, два счетчика, второй элемент ИЛИ-НЕ, четвертый, пятый и шестой триггеры и дифференциальный датчик давления трубопровода, первый и второй выходы которого соединены соответственно,с входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к первому входу первого счетчика, выход второго элемента И подключен к первому входу второго счетчика, вторые входы первого и второго счетчиков соеди 20 30 35 40 45 иены с выходом четвертого триггера.выход первого счетчика соединенс первыми входами второго элементаИЛИ-НЕ, пятого и шестого триггеров, выход второго счетчика соединен с вторыми входами второго элемента ИЛИ-НЕ, пятого и шестого триггеров, выход второго элемента ИЛИ-Нподключен к вторым входам первогои второго элементов И и к входучетвертого триггера, выходы пятогои шестого триггеров соединены с шестым и седьмым входами блока индикации и третьим и четвертым входамиблока управления.Кроме того, в устройстве блок управления содержит генератор импульсов, счетчик времени, группу элементов И, три элемента ИЛИ, резисторы,переключатели и десять триггеров,причем выходы триггеров с первогопо девятый являются соответственновыходами блока, выход генератора импульсов подключен к входу счетчикавремени и через первый резистор квходу первого триггера, вход генератора импульсов соединен с выходомпервого переключателя, выход второго переключателя через второй резистор соединен с первым входом десятого триггера, выходы счетчикавремени подключены соответственнок первым входам элементов И грувпь, вторые входы которых через соответствующие резисторы соединены с выхо дом третьего переключателя, входы переключателей являются управляющи" ми входами блока, выходы элементов И группы через первый элемент ИЛИ подключены к первому входу второго элемента ИЛИ, второй, третий, четвер" тый и пятый входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока, выход второго элемента ИЛИ подклю" чен к первым входам триггеров с чет" вертого по девятый, первые входы второго и третьего триггеров подключены соответственно к четвертому и третьему входам блока, второй вход второго триггера соединен с третьим входом блока, второй вход третьего триггера соединен с четвертым входом блока, выход десятого триггера подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом четвертого триггера, вторые входы триггеров с пятого по восьмой, вторые входы деся 89844того триггера и третьего элемента ИЛИ соединены с установочным входом блока.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 " схема5 блока управления.Устройство содержит датчики расхода 1 и 2, делители частоты 3 и 4", блок суммирования 5; блок температурной коррекции 6, датчик температуры 10 7; счетчик импульсов 8, блок управления 9, блок задания отбора пробы О, узел отбора пробы 11, блок измерения 2, блок памяти 13; блок определения сорта продукта 4 элемент 15 ИЛИ 15, триггер 16 блок задания алгоритма обработки 17, вычислительный блок 18, блок коммутации 19; блок оперативной памяти 20, шифра" тор признаков 21, элемент ИЛИ-НЕ 22, щ триггер 23, ждущий генератор 24, регистр считывания 25; блок коммутации 26; блок анализа нулевого значения 27; блок памяти постоянных коэффициентов 28, триггер 29; элемент 25 задержки 30, блок запуска 31, регистр сдвига 32; блок буферной памяти 33; ждущий генератор 34, регистр опроса 35, блок согласования 36, дешифратор 37; шифратор 38, преобразователь 39, усили- р тель 40; блок регистрации й передачи 41; выход 42 и вход 43 устройства, блок приема 44, блок контроля датчиков расхода 45, блок индикации 46; блок проверки 47, блок определения коэффициентов деления. 48; анализатор качества продукта 49; дифференциальный датчик давления 50, формирователи импульсов 51 и 52, элемент И 53 и 54, счетчики 55 и 56; триггеры 57 и 58, элемент ИЛИ-НЕ 59; триггер 60; трубопровод 61; переключатели 62-64; генератор импульсов 65; резисторы 66-69, счетчик времени 70; группа элементов И71 и 72, элементы ИЛИ 73-75; триггеры 76-85.Устройство работает следующим образом.Поток нефти или нефтепродукта проходит через датчики расхода 1 и 50 2, что приводит к вращению турбинок и формированию частотного сигнала в зависимости от прохождения объема жидкости, затем эти сигналы обрабатываются в именованные единицы, ре гистрируются и передаются на диспетчерский пункт. Одновременно при прохождении потока жидкости через дат 1 8чики расхода 1 и 2 на них турбинных датчиках расхода) возникает падение давления, т,е, появляется перепад давления, которое и улавливается дифференциальным датчиком давления 50. Дифференциальный датчик давления 50, состоящий из двух авто- генераторов, преобразует положительный или отрицательный перепад (движение жидкости через датчики расхода в прямом или обратном направлениях) давления в частотные сигналы, пропорциональные перепаду давления ЬР. Частоты Г и Г с дифференциального датчика давления 50 поступают на формирователи импульсов 51 и 52, где по каждому периоду входного сигнала Формируются прямоугольные импульсы малой длительности. Прямоугольные импульсы с формирователя импульсов 51, через элемент И 53 поступают на вход счетчика 55, а с формирователя импульсов 52 через элемент И 54 поступают на вход счетчика 56. Количество разрядов обоих счетчиков одинаковое, При разности частот, поступающих с датчика дифференциального давления 50 насчетчики, например, Г 7 Г , заполнение счетчика 56 опередит зайолнение счетчика 55На выходе счетчика 56 появится сигнал,который перебросит триггер 58 в единичное состояние, а триггер 57 в нулевое, Этот же сигнал через элемент ИЛИ-НЕ 59 запретит прохождение на вход обоих счетчиков 55 и 56 входных сигналов с формирователей импульсов 5 и 52 и перебросит триггер 60 по счетному входу в единичное состояние, выходной сигнал которого сбросит оба счетчика в нулевое положение. Тогда на выходе обоих счетчиков будет высокий потенциал, который через элемент ИЛИ-НЕ 59 разрешит прохождение сигналов на входы счетчиков и перебросит триггер 60 в нулевое положение. Далее вся схема готова к приему очередной партии импульсов. И снова опередит тот счетчик, на вход которого будет подана большая частота, которая в свою очередь зависит от направления движения жидкости по трубопроводу через турбинные датчикирасхода. Триггеры 57 и 58 в любой момент времени находятся в противоположных состояниях, причем одиниз них обозначает прямое направление движения жидкости в трубопроводе че 89844 1 1 ОЗО формула изобретения 1, Устройство для обработки и передачи информации учета товарной нефти по авт. св. У 590757, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности работы и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения его использования на управляемых и неуправрез датчики расхода, а второй - обратное. Смена их состояний отражает изменение направления движенияжидкости в трубопроводе через датчики расхода, Сигналы с триггеров57 и 58 подаются на блок индикации46 и на блок управления 9, блок индикации 46 по сигналам с триггеров57 и 58 выдает информацию о количестве перекаченной нефти, нефтепродук Ота в прямом и обратном направлениях с нарастающим итогом для каждого направления за определенный промежуток времени. Одновременно посигналам триггеров 57 и 58 блок управления 9 подает сигнал на входэлемента ИЛИ 15, который воздействует на триггер 16. Триггер 16 запускает в работу блок задания алгоритма обработки 17. Блок задания 20алгоритма 17 подает сигнал на входблока коммутации 19, чем обеспечивается перезапись информации блоков 8, 13 и 14 в блок оперативнойпамяти 20. Сигналом с блока 17 обес печивается в дальнейшем реализация вычислительных операций со входной информацией, чередуя ввод обрабатываемой информации с вводом служебных команд в вычислительный блок 18 и дальнейший вывод результатов со знаком плюс или минус. По команде блока управления 9 блоком регистрации и передачи 41 с выхода устройства 42 осуществляется передача результатов измерений (с момента последней команды на обработку информации до сигнала с триггеров 57 и начале реверса жидкости в трубопроводе) й вычислений совместноЮ с измеренными параметрами. После очистки всей схемы от информации последних измерений, вычисленных результатов и передачи данных на диспетчерский пункт (для потока в одном 45 направлении) схема устанавливается в исходное состояние, а на диспетчерский пункт передается сигнал (сообщение) об изменении направления потока жидкости в трубопрово 50 де (реверс жидкости потока). Вся последующая информация о количестве жидкости будет передаваться с противоположным знаком. Процесс обработки информации аналогичен. Таким образом, 55 производится дифференцированная обработка и передача информации в соответствии с направлением потока жидкости в трубопроводе через датчики расхода.Блок управления (см. Фиг. 2) работает следующим образом.При движении жидкости по трубопроводу в прямом направлении триггер 57 (см. Фиг. 1) находится в состоянии "1", Единичным выходом триггера 57 устанавливает триггер 78 в единичное состояние, а триггер 77 в нуль. С выхода триггера 78 при установке триггера в единичное состояние отрицательный сигнал выдается в блок 17. В этом случае обработка и передача информации происходит со знаком "Плюс". При смене направления движения жидкости в трубопроводе триггер 57 устанавливается в "0", а триггер 58 в "1". Сигнал с триггера 58 устанавливает триггер 77 и 78 в единичное и нулевое состоя" ние соответственно, и отрицательный импульс с триггера 77 поступа" ет в блок 17. В этом случае обработка и передача информации идет со знаком "Минус". Одновременно сигналы с триггеров 57 и 58 поступают на схему ИЛИ 74 блока управления 9, по сигналам которых обработка резуль. татов измерений производится аналогично тому, как это делается в известном устройстве.Использование рассмотренного устройства позволит охватить автоматическим учетом знакопеременные потоки товарной нефти и других жидких продуктов, что повьппает достоверности учетных данных в целом. В то же вре мя обеспечение регистрации отдельно обратного потока позволит диспетчеру иметь информацию о времени и количестве перекаточного продукта в обратном направлении, что повысит оперативность управления перекачкой и сдачей продукта и определения нарушения режимов откачки, а следовательно, повьппается точность расчета поставщика с потребителем.898441ляемых реверсивных потоках, в него введены два формирователя импульсов, два элемента И, два счетчика, второй элемент ИЛИ-НЕ, четвертый, пятый и шестой триггеры и дифференциальный 5 датчик давления трубопровода, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены соответст-, 10 венно к первым входам .первого и.второго элементов И, выход первого элемента И подключен к первому входу первого счетчика, выход второго элемента И подключен к первому 15 входу второго счетчика, вторые входМ первого и второго счетчиков соединены с выходом четвертого триггера, выход первого счетчика соединен с первыми входами второго элемента 20 ИЛИ-НЕ, пятого и шестого триггеров, выход второго счетчика соединенс вторыми входами второго элемента ИЛИ-НЕ, пятого и шестого триггеров, выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к вторым входам первого и второго элементов И и к входу четвертого триггера, выходы пятого и шестого триггеров соединены с шестым и седьмым входами блока индикации 36 и третьим и четвертым входами блока управления.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор импуль- З 5 сов, счетчик времени, группу элементов И, три элемента ИЛИ, резисторы, переключатели и десять триггеров, причем выходы триггеров с первого по девятый являются соответ- Фо ственно выходами блока, выход генератора импульсов подключен к входу счетчика времени и через первый ре 12зистор к входу первого триггера, вход генератора импульсов соединен с выходом первого переключателя, выход второго переключателя через второй резистор соединен с первым входом десятого триггера, выходы счетчика времени подключены соответственно к первым входам элементов И группы, вторые входы которых через соответствующие резисторы соединены с выходом третьего переключателя, входы переключателей являются управляющими входами блока, выходы элементов И группы через первый элемент ИЛИ подключены к первому, входу второго элемента ИЛИ, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока, выход второго элемента ИЛИ подключен к первым входам триггеров с четвертого по девятый, первые входы второго и третьего триггеров подключены соответственно к четвертому и третьему входам блока, второй вход второго триггера соединен с третьим входом блока, второй вход третьего триггера соединен с четвертым входом блока, выход десятого триггера подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом четвертого триггера, вторые входы триггеров с пятого по восьмой, вторые входы десятого триггера и третьего элемента ИЛИ соединены с установочным входом блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 590757, кл. 6 06 Е 15/46, 197589844 Составитель А Техред И,Рейв енов актор В.Б орре Заказ 11951 6 13 г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ла Фил Тираж 731 Подписное Государственного комитета СССР делам изобретений и открытий Иосква, Ж, Раушская наб д.