[发明专利]一种储罐液位智能计量装置及其计量方法

说明书

本发明涉及的是一种储罐液位智能计量装置及其计量方法，其中储罐液位智能计量装置包括外壳、人工交互模块、供电模块、卷尺模块、传感器模块、微处理器、目标检测算法模块，人工交互模块包括校零开关、电源开关和OLED计量结果显示器；供电模块包括聚合物电芯、电源开关指示灯、电源显示屏和充电接口；卷尺模块包括卷尺、重锤、正反转马达和可变焦距高清摄像头；传感器模块包括光电液位传感器、高精度电容式传感器以及LED警报灯、蜂鸣器；微处理器包括人工交互电路和液位传感器电路；目标检测算法模块包括AI图像识别、数据存储和传输。本发明实现计量结果自动读取，解决因主观因素引起的计量误差问题，提高储罐液位计量效率和精确度。

技术领域：

本发明涉及的是石油石化行业油品储罐液位计量装置，具体涉及的是一种储罐液位智能计量装置及其计量方法。

背景技术：

在石油与天然气领域，油品储罐液位计量包括气-液界面和油-水界面，集石油工程技术、计算机技术、电子技术和自动化控制技术为一体。对储罐液位精确计量可为生产和管理提高可靠的数据，如果仪器失准或失效会造成利益纠纷或经济损失，甚至会引起重大人员伤亡的安全事故。因此，用于储罐液位计量装置的准确性就显得尤为重要。

目前，油田在用的美国Honeywell公司便携式电子液位计-油水界面仪采用手动下入卷尺方法，听到气-液界面和油-水界面报警声后停止下入卷尺，并进行人工读数。该装置存在工作效率低、劳动强度大，恶劣天气条件下不利于操作，人工读数主观因素影响大、计量结果精度不高，以及数据记录不便、易于丢失等问题。

发明内容：

本发明的一个目的是提供一种储罐液位智能计量装置，这种储罐液位智能计量装置用于解决现有技术中，油品储罐液位计量时需要手动下放卷尺及人工读数，存在的工作效率低、劳动强度大的问题；本发明的另一个目的是提供这种储罐液位智能计量装置的计量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种储罐液位智能计量装置包括外壳、人工交互模块、供电模块、卷尺模块、传感器模块、微处理器、目标检测算法模块，人工交互模块包括校零开关、电源开关和OLED计量结果显示器；供电模块包括聚合物电芯、电源开关指示灯、电源显示屏和充电接口；卷尺模块包括卷尺、重锤、正反转马达和可变焦距高清摄像头；传感器模块包括光电液位传感器、高精度电容式传感器以及LED警报灯、蜂鸣器；微处理器包括人工交互电路和液位传感器电路；目标检测算法模块包括AI图像识别、数据存储和传输；

卷尺、正反转马达和可变焦距高清摄像头设置于外壳内，正反转马达驱动卷尺转动，卷尺的自由端从外壳伸出与重锤固定连接，重锤的底面设置两个安装孔，两个安装孔内分别安装光电液位传感器和高精度电容式传感器，重锤沿长度方向设置中心孔，中心孔通过两个水平孔分别与两个安装孔相通，卷尺采用杜邦ETFE涂层，且卷尺背面置入两根电线和两根信号线，两根电线和两根信号线从卷尺自由端伸出的部分进入中心孔后分成两组，每组有一根电线和一根信号线，两组分别经水平孔与光电液位传感器和高精度电容式传感器连接；可变焦距高清摄像头置于卷尺正上方，拍摄卷尺刻度，提供给目标检测算法模块；校零开关、马达正转开关、马达反转开关、电源开关设置于外壳上，OLED计量结果显示器、电源开关指示灯、电源显示屏、充电接口LED警报灯、蜂鸣器均设置于外壳上；

液位传感器电路通过光电液位传感器检测气-液界面，实现马达正转控制电路断开以及LED警报灯、蜂鸣器和可变焦距高清摄像头电路闭合；液位传感器电路通过高精度电容式传感器检测油-水界面，实现马达正转控制电路断开以及LED警报灯、蜂鸣器和可变焦距高清摄像头电路闭合。

上述方案中人工交互电路通过校零开关实现校零控制电路的闭合、断开；电源开关实现马达正转和反转控制电路的闭合、断开。

上述方案中目标检测算法模块的AI图像识别利用SSD目标检测模型对可变焦距高清摄像头拍摄的计量结果进行数据读取、像素计算，并输出计量结果；数据存储和传输利用存储芯片对计量结果进行长期存储和无线传输。