储油罐液位监测装置、储油罐和储油罐液位监测系统[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921208473.5
(22)申请日 2019.07.29
(73)专利权人 中国石油天然气股份有限公司
地址 100007 北京市东城区东直门北大街9
号中国石油大厦
(72)发明人 孙现法　吴永正　韩灵　马成龙　
蔺旭峰　李芮　张鹏鹏　刘向南　
(74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理
有限责任公司 11138
代理人 董亚军
(51)Int.Cl.
B65D 90/48(2006.01)
B65D 90/02(2019.01)
G01F 23/00(2006.01)
(54)实用新型名称
储油罐液位监测装置、储油罐和储油罐液位
监测系统
(57)摘要
本实用新型公开了一种储油罐液位监测装
置、储油罐和储油罐液位监测系统，该储油罐液
位监测装置包括：液位变送器，位于与储油罐连
通的管路上；短信报警器，具有模拟量输入端口
和开关量输出端口，所述模拟量输入端口与所述
液位变送器电连接，所述短信报警器内置通讯模
块；接触器，所述接触器的输入端口与所述开关
量输出端口电连接，所述接触器的输出端口与储
油罐的抽油机的控制电路电连接。

本实用新型能
避免采用人工量油的方式，且防止原油溢罐事
故，
提高安全性。

权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 210708962 U 2020.06.09
C N 210708962
U
1.一种储油罐液位监测装置，其特征在于，所述储油罐液位监测装置包括：
液位变送器(1)，位于与储油罐(5)连通的管路上；
短信报警器(2)，具有模拟量输入端口和开关量输出端口，所述模拟量输入端口与所述液位变送器(1)电连接，所述短信报警器(2)内置通讯模块；
接触器(3)，所述接触器(3)的输入端口与所述开关量输出端口电连接，所述接触器(3)的输出端口与储油罐的抽油机的控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述的储油罐液位监测装置，其特征在于，所述液位变送器(1)、所述接触器(3)均采用屏蔽信号线(4)与所述短信报警器(2)电连接。

3.根据权利要求1所述的储油罐液位监测装置，其特征在于，所述储油罐液位监测装置还包括接近开关(6)和可沿储油罐高度方向滑动设置在储油罐内壁上的空心块(7)，所述接近开关(6)位于储油罐(5)的顶部，所述接近开关(6)与储油罐(5)的抽油机的控制电路电连接。

4.根据权利要求3所述的储油罐液位监测装置，其特征在于，所述接触器(3)与所述接近开关(6)串联或并联在储油罐(5)的抽油机的控制电路上。

5.根据权利要求3所述的储油罐液位监测装置，其特征在于，所述空心块(7)的外表面具有防腐涂层。

6.根据权利要求5所述的储油罐液位监测装置，其特征在于，所述防腐涂层为导静电涂料层。

7.根据权利要求3所述的储油罐液位监测装置，其特征在于，所述空心块(7)为云母结构件。

8.根据权利要求1至7任一项所述的储油罐液位监测装置，其特征在于，所述储油罐液位监测装置还包括警报器，所述警报器与所述接触器(3)的输出端口电连接。

9.一种储油罐，其特征在于，所述储油罐包括如权利要求1至8任一项所述的储油罐液位监测装置。

10.一种储油罐液位监测系统，其特征在于，所述储油罐液位监测系统包括如权利要求1至8任一项所述的储油罐液位监测装置和与所述储油罐液位监测装置匹配的移动终端。

权　利　要　求　书1/1页CN 210708962 U
储油罐液位监测装置、储油罐和储油罐液位监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油机械设备技术领域，特别涉及一种储油罐液位监测装置、储油罐和储油罐液位监测系统。

背景技术
[0002]目前存在一些偏远油井的原油没有直接进入输油管线，而是储存在油井旁的储油罐中。

该种油井输油时，需要采油工爬到储油罐的顶部使用量油尺测量储油罐内的原油液位，根据原油液位确定是否使用罐车输送原油。

[0003]然而上述人工量油方式，需要采油工使用钢直梯或斜梯爬到储油罐的顶部，属于高空作业，存在较大安全隐患。

并且，由于油井位置偏远，巡井成本非常高，若巡井不及时还容易导致的原油溢罐事故。

实用新型内容
[0004]本实用新型实施例提供了一种储油罐液位监测装置、储油罐和储油罐液位监测系统，能避免采用人工量油的方式，且防止原油溢罐事故，提高安全性。

所述技术方案如下：[0005]第一方面，本实用新型实施例提供了一种储油罐液位监测装置，所述储油罐液位监测装置包括：液位变送器，位于与储油罐连通的管路上，短信报警器，具有模拟量输入端口和开关量输出端口，所述模拟量输入端口与所述液位变送器电连接，所述短信报警器内置通讯模块；接触器，所述接触器的输入端口与所述开关量输出端口电连接，所述接触器的输出端口与储油罐的抽油机的控制电路电连接。

[0006]在本实用新型实施例的一种实现方式中，所述液位变送器、所述接触器均采用屏蔽信号线与所述短信报警器电连接。

[0007]在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述储油罐液位监测装置还包括接近开关和可沿储油罐高度方向滑动设置在储油罐内壁上的空心块，所述接近开关位于储油罐的顶部，所述接近开关与储油罐的抽油机的控制电路电连接。

[0008]在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述接触器与所述接近开关串联或并联在储油罐的抽油机的控制电路上。

[0009]在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述空心块的外表面具有防腐涂层。

[0010]在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述防腐涂层包括导静电涂料层。

[0011]在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述空心块为云母结构件。

[0012]在本实用新型实施例的另一种实现方式中，所述储油罐液位监测装置还包括警报器，所述警报器与所述接触器的输出端口电连接。

[0013]第二方面，在本实用新型实施例提供了一种储油罐，所述储油罐包括如前文所述的储油罐液位监测装置。

[0014]第三方面，本实用新型实施例提供了一种储油罐液位监测系统，所述储油罐液位监测系统包括如前文所述的储油罐液位监测装置和与所述储油罐液位监测装置匹配的移
动终端。

[0015]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0016]本实用新型实施例中，储油罐液位监测装置通过液位变送器检测储油罐内原油液位高度，并将检测的结果通过模拟量输入端口输入至短信报警器，而短信报警器内设置有通讯模块，通过通讯模块可以将液位变送器检测的结果以短信的形式发送给技术人员，从而无需人工量油，能避免安全隐患，且减少人工巡井的频率，降低巡井成本；同时储油罐液位监测装置还将接触器的输入端口与短信报警器的开关量输出端口电连接，并使接触器的输出端口与储油罐的抽油机的控制电路电连接，这样当储油罐内原油满溢时，通过接触器可以使储油罐的抽油机的控制电路的断开，从而使抽油机停止抽油以避免原油满，提高安全性。

附图说明
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0018]图1是本实用新型实施例提供的一种储油罐液位监测装置的结构示意图；[0019]图2是本实用新型实施例提供的一种屏蔽信号线的结构示意图。

[0020]图中各符号表示含义如下：
[0021]1-液位变送器，2-短信报警器，3-接触器，4-屏蔽信号线，41-信号导线，42-屏蔽层，5-储油罐，6-接近开关，7-空心块。

具体实施方式
[0022]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

[0023]自1999年提出数字化油田建设概念，并在多个油田形成一定规模，但仍然存在一些偏远油井不被4G、3G信号覆盖，但该油井所在地区的短信、电话通讯功能可以正常使用。

并且，偏远油井中的原油没有直接进入输油管线，而是直接储存在油井旁的储油罐中，这样当需要输油时需要事先通过人工量油方式的检测原油液位，过程较为繁复且安全隐患较大。

因此有必要合理利用该油井所在地区的短信、电话通讯功能，对油井进行智能化数字化管理。

[0024]图1是本实用新型实施例提供的一种储油罐液位监测装置的结构示意图。

如图1所示，该储油罐液位监测装置包括：液位变送器1、短信报警器2和接触器3。

液位变送器1位于与储油罐5连通的管路上，短信报警器2具有模拟量输入端口和开关量输出端口，模拟量输入端口与液位变送器1电连接，接触器3的输入端口与开关量输出端口电连接，接触器3的输出端口与储油罐5的抽油机的控制电路电连接。

[0025]其中，短信报警器2内置通讯模块，通讯模块可以是全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，简称GSM)模块，通过短信报警器2内置的通讯模块，可以向技术人员传到液位信息。

[0026]本实施例中，短信报警器是基于单片机和GSM无线通讯技术的一种远程数据采集、控制终端设备，包括多路开关量、模拟量输入和开关量输出功能，可以驱动接触器3；其内置的GSM模块，可以与GSM终端通讯。

[0027]本实用新型实施例中，储油罐液位监测装置通过液位变送器检测储油罐内原油液位高度，并将检测的结果通过模拟量输入端口输入至短信报警器，而短信报警器内设置有通讯模块，通过通讯模块可以将液位变送器检测的结果以短信的形式发送给技术人员，从而无需人工量油，能避免安全隐患，且减少人工巡井的频率，降低巡井成本；同时储油罐液位监测装置还将接触器的输入端口与短信报警器的开关量输出端口电连接，并使接触器的输出端口与储油罐的抽油机的控制电路电连接，这样当储油罐内原油满溢时，通过接触器可以使储油罐的抽油机的控制电路的断开，从而使抽油机停止抽油以避免原油满，提高安全性。

[0028]本实施例中，液位变送器是一种直接安装在管道或容器上的变送器，例如，液位变送器可以安装在距储油罐底部500mm的管路上。

由于隔离膜片直接与液体介质相接触，无须将正压侧用导压管引出，根据压力感应原理，通过液体的密度计压力的变化而计算出当前液体的高度，可以测量高温、高粘度、易结晶、易沉淀和强腐蚀等介质的液位。

本实施例中，液位变送器可以将计算的当前液体的高度转换成4至20mA直流信号输出至模拟量输入端口，短信报警器2获取后可以将直流信号转换成液位高度，并通过GSM模块通过短信发送给技术人员。

[0029]可选地，液位变送器1、接触器3均采用屏蔽信号线4与短信报警器2电连接。

如图2所示，屏蔽信号线4包括信号导线41和包覆在信号导线41上的屏蔽层42，屏蔽信号线4是在信号导线41的外部包裹一层屏蔽层41，起到抗干扰的作用，一般屏蔽层41为编织铜网或铜泊(铝)，屏蔽层41在使用时需要接地，从而将外来的干扰信号被该层导入大地，避免干扰信号进入内层导体干拢同时降低传输信号的损耗。

采用屏蔽信号线4连接液位变送器1、接触器3与短信报警器2，能有效提高储油罐液位监测装置的可靠性。

[0030]如图1所示，储油罐液位监测装置还包括接近开关6和可沿储油罐5高度方向滑动设置在储油罐5内壁上的空心块7，接近开关6位于储油罐5的顶部，接近开关6与储油罐5的抽油机的控制电路电连接。

接近开关6是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关，当物体接近接近开关的感应面时，不需要机械接触及施加任何压力即可使接近开关动作，从而驱动直流电器或给计算机、单片机提供控制指令。

接近开关6作为一种传感器，具有动作可靠，性能稳定，应用寿命长，抗干扰能力强等特点，可以与接触器3互为热备用关系，提高储油罐液位监测装置的可靠性。

[0031]示例性地，本实施例中接近开关6可以采用电容式接近开关，空心块7可以采用介电常数高(介电常数为5至9)的物质制作，例如，空心块7采用云母制作成云母结构件，如图1所示，电容式接近开关位于储油罐5的顶部，当原油接近储油罐5时，空心块7在原油的浮力作用下逐渐靠近接近开关6，从而发接近开关6动作，使储油罐5的抽油机的控制电路断开，从而使抽油机停止抽油以避免原油满，提高安全性。

[0032]可选地，空心块7的外表面具有防腐涂层。

示例性地，防腐涂层可以是导静电涂料层，例如，导电炭黑及墨粉，导电复合云母粉。

在空心块7上涂覆防腐涂层能满足空心块耐油、耐化学介质、抗腐蚀和导静电的要求，以保证空心块安全使用。

[0033]在一些可能的实现方式中，接触器3与接近开关6串联在储油罐5的抽油机的控制电路上。

在接触器3与接近开关6串联时，只要接触器3与接近开关6中的任一个动作使控制电路断开，就能停止抽油机工作，即接近开关6与接触器3互为热备用关系，提高储油罐液位监测装置的可靠性。

[0034]在另一些可能的实现方式中，接触器3与接近开关6并联在储油罐5的抽油机的控制电路上。

在接触器3与接近开关6并联时，则需要两者同时动作才能使控制电路断开，以控制抽油机停止工作，这样能避免因接触器3或接近开关6误操作而导致储油罐的抽油机在可以正常工作时停止抽油，保证抽油机的工作效率。

[0035]可选地，储油罐液位监测装置还包括警报器，警报器与接触器3的输出端口电连接。

其中警报器可以是喇叭、信号灯等，当短信报警器2获取到液位变送器1检测的原油液位高度过高时，警报器会发出报警信号，以提醒工作人员及时关注储油罐的工作情况，以提高安全性。

[0036]可选地，接触器3为交流接触器，交流接触器作为一种自动化的控制电器，广泛用于电力的开断和控制电路。

本实施例中交流接触器的输入端口与开关量输出端口电连接，短信报警器2由开关量输出端口输出的开关量控制储油罐的抽油机的控制电路断开或通路。

[0037]可选地，短信报警器2还包括用于显示储油罐内原油液位的显示面板。

通过显示面板可以显示储油罐内原油液位，以便于技术人员直接观察原油液位，方便使用。

[0038]使用储油罐液位监测装置时，技术人员可以通过终端向短信报警器发送特定格式的短信，短信报警器读取液位变送器的模拟量信号，将其转化为液位高度，给技术人员工回复液位信息。

当储油罐内液位超过警戒液位时，短信报警器向设定终端发送液位超出短信，同时短信报警器将开关量信号传递给交流接触器，交流接触器线圈失电，交流接触器主触头断开，抽油机电动机停止运行。

[0039]本实用新型实施例提供了一种储油罐，该储油罐包括如前文所述的储油罐液位监测装置。

[0040]本实用新型实施例提供了一种储油罐液位监测系统，该储油罐液位监测系统包括如前文所述的储油罐液位监测装置和与储油罐液位监测装置匹配的移动终端。

其中，移动终端可以是配置有GSM模块的终端(如手机)，以便于和储油罐液位监测装置中短信报警器的GSM模块匹配。

使用时，除了可以接收短信报警器发送的短信，技术人员还可以通过移动终端主动向短信报警器发送特定格式的短信，以获取目前的原油液位，能实时获取原油液位情况，便于使用。

[0041]以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

图1
图2。