油罐液位測量是油罐儲油測量的主要方法，測量的準確性直接關系到的利益和安全[1]。雷達水位計的正常使用對臺站收發石油、厚稀油率、沉降及原油徑流等起著重要的作用，可以說雷達水位計是調度員的“眼睛”。

　　原油儲存、厚稀油混合配置及加熱加壓輸送等工作主要在大型車站倉庫進行。目前儲備46萬個油，16個油罐、復雜油庫、頻繁轉換過程、調度人員分析羅斯蒙特雷達液位計(以下液位計)水平顯示系統的數據，快速確定流程轉換是否出錯，如果發生水平顯示系統故障，手動接受油罐檢查，從而增加勞動強度和安全風險。因此，降低液位計水平顯示系統的失敗率與石油生產的安全和油庫的順利運輸有關。一液位計的工作方式如圖1所示，液位計通過坦克頂部的天線發射雷達信號來測量液體水平。雷達信號在液體水平上反射時，回聲由天線接收。通過檢測該段的高度，確保罐內的空高度，可以結合雷達安裝位置的實際高度，得到罐內的液位數據。RS485接口連接通過現場通信單元元素(FCU)提供的父計算機，允許傳輸參數和警報信號(如級別)，或通過父計算機控制智能雷達顯示[2]。

　　液位計工作原理

　　2故障現場調查

　　2013 ~ 2017年，液位計失敗率逐年增加(圖2)，2017年1 ~ 12月找到《自動化、儀表故障登記 表》和職位交換記錄，將液位計的故障情況匯總為表1。

　　液位計故障計數統計結果

　　液位計錯誤情況摘要

　　進一步總結了2017年液位計現場故障情況，整理的統計結果見表2。

　　液位計故障統計結果

　　表2顯示，2017年該反坦克液位計故障共16起，其中雷達頭通信板燃燒、線路接頭損壞等引起的雷達數據傳輸故障7起，占總故障的43.75%。液位錯誤共6次，占總故障的37.50%。因此，數據傳輸故障和液位錯誤不良是液位計顯示系統故障率高的主要因素。

　　3故障原因分析

　　討論上述失敗原因，并在表3中列出失敗原因的確認方法和標準。

　　檢查液位計數據傳輸錯誤和液位錯誤原因

　　表3所示的10個結束原因中，如果員工技術培訓不充分，現場一次表失敗，不能提供數據率，雷達設備老化，需要更新系統軟件，非接觸雷達的限制，上部坦克電纜老化，拆卸維修的雷達頭密封不嚴格，不是主要原因。液位計故障的主要原因是液位偏差校正調整頻繁，混淆，軟件干擾回波處理失敗，雷達波反射板腐蝕變形三大原因。3.1級偏差補償調整頻繁，混亂

　　運行組每月10、20、30日對靜態坦克進行坦克油庫，在每次清點后，工作站技術人員對影響油位計算的大誤差的液位修改偏差修正值，一般修改雷達頭到坦克底部的回波的數值基準參考距離，按照坦克油數據修正指示水平實施。

　　2017年磁盤級錯誤記錄見表4。

　　磁盤庫級別錯誤歷史記錄

　　經常修改錯誤罐級錯誤偏差記錄

　　表4綜合分析數據，出現液位錯誤總是經常更正錯誤的3#、4#、9#、12#罐，偏差值見表5。

　　在庫存搬運時，將靜態顯示水平修改為坦克高度的“基準水平”是不適當的，因為人工量的油與產出的數據一致。由于不同水平的液位計測量誤差不是值，因此，通過一次磁盤庫結果修改油罐的總高度，無法從根本上消除實際油位和液位計顯示油位的誤差[7]。這就是液體水平修改后的油罐反復出現液體水平錯誤故障的原因。因此，為了減少雷達水平系統級顯示錯誤，使用更合理的調整方法。

　　3.2軟件干擾回顯處理失敗

　　如果雷達水平顯示為虛擬或錯誤水平，則PC系統將找到該雷達頭的波形，波和錯誤信號[8]在藍線上相交(圖3)。雷達料位系統可以使用軟件執行干擾回波處理、欠波處理、空罐處理、整體油罐處理、表面回波跟蹤和過濾等六大功能。羅斯蒙特雷達液位計比時間脈沖打印機(PTOF)儀表更可靠，處理干擾回波的能力更強，準確度達到FMCW。使用過程中，對各種高溫、腐蝕等液位測量不利，儀表故障率高，使用周期短，信號弱，發生離合器等現象，手動修改振幅閾值值，消除離合器[9]。

　　a和b

　　上位機系統雷達頭波形

　　3.3雷達反射板腐蝕變形

　　雷達水平測量使用一個反射板在浮環槽中進行回波反射，并對《羅斯蒙特液位測量產品手冊》“非接觸雷達安裝指南”中進行水平測量的金屬反射板的選擇和安裝(圖4)提出了具體要求[10 ~ 12]。

　　液位測量金屬反射板安裝示意圖

　　上部坦克解決了反射錯誤信號的雷達頭、反射板和電纜的問題。分析結果表明，反射板中發生腐蝕變形的雷達液位指示都發生了一定程度的液位錯誤和數據傳輸失敗。如圖5所示，變形嚴重的反射板面無法測量水平傾斜，不符合產品手冊中金屬反射板安裝要求，需要更換變形雷達波反射板。

　　現場站實際安裝反射板變形

　　4糾正措施

　　4.1優化系統級錯誤調整方法

　　整頓前的修正方式可以簡單地理解為如圖6所示，修正罐以修正錯誤。

　　原油罐液位顯示偏差補償修正方法

　　改變油罐液位指示錯誤的偏差修正方法[13]。筆者分析了一個油罐在一定時間內的誤差，提出了只找出平均偏差，只修正校正距離的方法。也就是說，僅錯誤地調整顯示水平，坦克高度的誤差補償0，不影響修正坦克高度的值，根據坦克數量的不同，顯示出的液體位置[14]準確地表示為圖7所示。

　　作者提出了油罐液位顯示偏差補償的修正方法。

　　另外，對在工作崗位上進行油罐回收工作的調度程序也提出了以下要求。

　　A.每月10、20、30日，對靜態油罐的油罐庫存，遵守大容量油操作程序，遵守油測量計算方法，油數據應平均3次測量值。準確的油數據具有參考價值[15];

　　B.對于有誤差的坦克和誤差數據，要及時記錄，確認液位修改，修改后可以匹配。

　　C.錯誤值更正在專業技術人員分析和匹配數據后才能執行，工作人員沒有修改權限限制。

　　4.2干擾回波、雜波手動處理

　　4.2.1使用PC級顯示系統軟件調試回波

　　步驟a

　　步驟B-1

　　步驟B-2

　　步驟c

　　卸下離合器并阻止錯誤信號的步驟d

　　如果雷達級系統發生虛擬高度、錯誤等錯誤，操作員使用較高的計算機級顯示系統軟件測試回聲[16]。小組成員聯系工廠軟件工程師，在工廠技術人員的指導下，將系統的離合器拆除，并切斷錯誤信號步驟的方法總結如下。

　　A.右鍵單擊出現錯誤的雷達頭序列號，然后單擊“properties properties(屬性)”屬性選項(圖8a)。

　　B.選擇屬性框的configuration配置項，然后單擊“搜索tankScan雷達”，等待歷史數據進度完成(圖8b)。

　　C.按右鍵“new amplitude threshold point(新建閾值點)”以在反射峰值上生成新的閾值點(圖8c)。D.在新閾值點按住左鍵，拉出選擇框以放大調整區域的波形，創建標記點微調修正回波，然后單擊“OK”保存雷達并重新啟動(圖8d)。

　　4.2.2振幅門極限修正手動干涉回波

　　軟件干擾回波處理失敗的解決方法是修正振幅門限制，手動干擾回波。具體操作步驟如下：

　　A.右鍵單擊出現錯誤的雷達頭序列號，然后單擊“properties properties(屬性)”屬性選項(圖9a)。

　　B.選擇“屬性”框的configuration配置項，然后單擊“掃描tankScan雷達”，等待讀取歷史數據進度(圖9b)。

　　C.干涉回波在門限制范圍內，用戶定義干涉語句限制以過濾弱干涉回波(圖9c)。

　　D.在平靜條件下，設置大約20%的表面回波振幅，以過濾和消除較弱的干擾回波(圖9d)。

　　修改振幅門限制以手動干涉回聲的步驟ABCD 4

　　4.3修復或更換變形后的反射板

　　如果雷達波反射板發生腐蝕變形，請按照以下方式進行維修或更換：

　　A.此反射板已經淘汰，請咨詢不能提供新產品更換的產品制造商。

　　B.咨詢公司技術人員，如304不銹鋼板1.2米1.2米、2塊鋼板、2米1米切割的鋼板。但是焊接的鋼板弧度大，不能滿足金屬反射板安裝要求[17];

　　C.在材料過程中，從工作站內的廢棄物中選擇兩個2m1m白板組合，通過水平設置確保雷達波發射正確。糾正措施實施后，保證了測量信號反射的平穩、準確傳輸，使雷達電平終端能夠正確地得到數字基座。這種方法便宜，信號反射強。但是相比原產品鋁信號板使用周期短，容易變形。

　　5實施效果

　　從2018年9月到2019年2月，重新統計現場雷達水平顯示系統的故障情況見表6。雷達水平顯示系統顯示，維修前月平均故障率降低到1.33%，維修后減少到0.50%，故障率明顯降低。

　　整流后液位顯示系統故障統計結果

　　5.1實施經濟效益糾正措施后，

　　減少了雷達進程級別和信號傳輸錯誤的發生次數。由于此系統制造商將維維修員指定為外道中，因此為了解決維修員，部分故障需要計算為一次往返運費200韓元，因此成本節約包括200元13次=2600元。減少現場維修次數。勞動力成本為每人每天150元，工作量與勞動力成本加起來為150元2人13次=3900元。

　　參與了數月內共維修10臺易拉罐的雷達系統維護，解決了12次故障，防止了故障后雷達頭的頻繁更換。通信板制造商每張4萬韓元，雷達組件每只7萬韓元(不出售制造商雷達頭通信板，備件只能購買組裝的組裝型雷達頭)，從而節省了40萬~ 70萬韓元的費用。兩個雷達反射板，鋁反射板制造商每臺支付2萬元。小組用修理車站內舊易貨的4塊白板替代損失額共節約了4萬元。

　　投資價值3萬元的RTU控制系統電源柜;通訊板維護費30元10=300元。概括來說，此次水利更換液位計顯示系統的節約成本為41.62萬韓元至71.62萬韓元。

　　5.2社會、安全和技術利益

　　2017年該站處理年混合油流量383萬噸，因水位表顯示系統故障，原油輸送工中斷等，積極協助完成原油運輸任務，沒有產生積極的社會效益。此次整頓有效地降低了水位表顯示系統故障的頻率，確保原油運輸工作安全順利進行。此外，還可以確保雷達水平系統的使用，并避免員工爬罐油時可能出現的安全風險。通過此次整備，進一步了解了液位計的技術特性，并為未來日常檢查和維修工作提供了技術支持。

　　6建議

　　為了確保液位計顯示系統的正確運行，提供了以下建議：

　　A.制定《雷達液位計維護與保養操作規程》，實施該制度，納入《油庫維修工崗位職 責》，要求維修班定期維護。

　　B.嚴格的檢查工作，包括對液位計的日常管理，《運行班組交接班制度》，操作小組及時清洗雨雪，確保數據準確;

　　C.調度員應嚴格遵守《大罐量油操作規程》，遵循流量測量計算方法，及時測量發生的錯誤，將逆組“十板臺”要求細則并入《調 度工崗位職責》。

　　7結束語

　　現場調查了羅蒙特雷達液位計顯示系統錯誤，主要失敗原因是液位偏差校正調整頻繁、混亂、軟件干擾回波處理失敗和雷達波反射板腐蝕變形三類，因此，采取糾正措施后，經濟效益、社會效益和技術效益明顯提高，為日常檢查和維護工作提供了技術保障。轉移：雷達液位計在濃供控制系統和可視化改造中的