燃油智能管理系统

背景

目前，国内大多数露天采矿在矿物运输过程中使用重型卡车，为保证生产安全有序，同时还需要大量的大型工程机械，在采矿生产成本中燃油消耗所占比重在30%以上。然而，企业在油料使用环节还存在着管理不科学、浪费严重等状况。油料管理水平的高低，将关系到企业的直接经济效益和经营生产安全。在目前国家大力提倡节能环保、降低碳排放的条件下，露天矿燃油智能管控就变得更加重要。

系统功能

燃油智能管控系统，是专门针对露天矿山企业油罐车、加油站成品油输出以及各种车辆燃油消耗过程实时管控而开发的一套监控管理系统。它即可以与矿车调智能度系统集成，也可以单独组成独立系统，有效地监控油罐车、加油站成品油输出和各种生产车辆燃油消耗的实时状况，还能为受油设备提供最优的加油方案。   系统通过对成品从油输出环节到消耗的环节的实时管控，从而规范和监督成品油输出、消耗各个环节的操作行为，防止违规操作，杜绝浪费，为企业管理提供科学依据。

系统总体架构

系统由管控中心、无线通讯网络、车载智能设备等组成。

图：系统总体架构

管控方案

燃油输出管控

燃油输出管控是露天矿燃油智能管理系统的核心之一。由受油设备身份识别模块、燃油输出控制模块、燃油输出量采集模块和罐体油位监控模块四个部分，结合地理位置信息、无线通讯模块及车载终端组成。

图：燃油输出管控

受油设备身份识别

受油设备身份识别模块用于识别受油设备的合法身份，通过身份识别后的受油设备，启动燃油输出控制，如果是系统管控的车辆可以正常加油，非系统管控车辆加油功能自动关闭，避免燃油非正常流失。

燃油输出控制

燃油输出控制模块与车载终端的开关量接口连接。在受油设备通过合法身份识别后，启动加油允许，加油允许为DC 24V高电平时，控制加油开关电磁阀打开，为受油设备加油；未通过合法身份识别的设备，加油允许为0V低电平，电磁阀关闭，不能加油。

燃油输量出采集

油罐车在总油库加注完燃油后，油罐车燃油输出管控系统就开始对罐体内燃油进行实时管控，非正常情况燃油输出，系统有记录、有报警，保证成品油输出环节的非正常流失。

罐体油位监控

罐体油位监控模块采用油位计，将油位计安装在油罐车的罐体和地下储油罐体中，通过RS485接口与车载终端RS485接口连接，实时监控罐体燃油剩余量。罐体油位监控一方面为加油员提供罐体燃油剩余量，避免人工检查导致的不安全隐患；另一方面为后续加油调度指派车辆控制流率。

油罐车、加油机终端

油罐车、加油机终端主要负责输出油量的采集、受油设备身份识别，实时与管控中心数据交换。

图：油罐车、加油机终端软件

受油设备燃油消耗管控

燃油消耗管控是露天矿燃油智能管理系统的核心之二。受油设备燃油消耗管控主要是通过控制加油量、消耗量来实现对燃油的管控。通过给受油设备配备身份识别卡，在加油时通过身份识别来启动油罐车、加油机的加油过程。在燃油消耗方面通过对燃油消耗实时采集和异常报警，杜绝燃油非正常损耗。

异常报警

燃油报警具备高、低限报警和瞬变报警功能，当加油过程中达到规定高限时，自动报警，避免溢燃油导致的非正常损失；在车辆运行时，燃油低于规定低限时，自动报警，避免因燃油不足导致的设备故障，同时启动加油调度；当燃油量瞬间发生骤变时，自动报警，避免燃油非正常损耗。

智能加油调度

智能加油调度是露天矿燃油智能管理系统的核心之三。加油调度有其特殊性，即：油罐车不能作为固定点目标来处理，在加油调度中受油设备的目标终点既不能是油罐车也不能是某一固定目标地点，必须是将油罐车与某一固定目标点绑定。因此，在加油调度中要实时掌控油罐车的空间地理位置和当前状态，才能实现智能加油调度。

管控中心

管控中心的主要作用是通过对现场控制设备的实时数据采集，运用科学的管理手段，实时管控燃油的输出与消耗，提升企业的油料管理水平，降低燃油消耗，达到节能减排的目的。

统计分析

系统可根据各油罐车、自卸矿车、工程机械车载终端提供的原数据，自动生成各种管理分析报表，对油料相关管理指标进行统计分析。主要有以下报表：

油罐车进出油量综合统计；

加油员提加油量综合统计；

受油设备加油量综合统计；

受油设备消耗量综合统计；

单位班次用油量综合统计；

单位班组用油量综合统计；

运输设备吨公里单耗等。

图：统计分析

经济效益及效果

系统已经成功应用多个大型露天矿山企业，取得了良好的经济效益和社会效益。以某露天矿为例，测算测算如下经济效益。

第一   直接经济效益

通过对燃油输出设备设备严密的自动化、智能化管控手段，精确控制燃油输出设备的燃油输出量，利用无线网络实现数据实时上传；同时对燃油消耗设备的燃油实时消耗进行全天候的智能管控，精确分析和统计燃油消耗，为生产指挥及时准确提供数据支撑，实现内燃设备的智能调度指挥，燃油成本降低了0.005升tKm,按2016年度223715848tKm计算，节约燃油1118579.24升，按平均柴油单价5.5元/升计算，年经济效益615.22万元。

第二   间接效益和社会（环境）效益

系统通过对成品从油输从出环节到消耗的环节的实时管控，从而规范和监督成品油输出、消耗各个环节的操作行为，杜绝浪费，实现了节能减排的目的。按每升柴油（10号）排放CO2：2.6765kg计算，每年减少碳排放约2993877Kg，为保护环境做出贡献。