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选题的目的和意义

随着全球石油海运量的增加以及油船吨位的加大，加上各种技术与人为的因素，提高油船的安全性和可靠性势在必行。货油计量控制系统是油船自动化系统中的核心部分,对于油船的安全性和可靠性起着非常重要的作用。该系统能够实现油舱液位的精准测量，密切监控油舱进油出油的过程。油船计量控制系统的设备主要包括:货油舱、货油舱管路、货油泵﹑管路阀门、各类传感器和其他辅助设备等。

目前，计量控制系统已经被应用到许多场合，如油田计量站、油船进油、油船供油、海上轮船污水排放等等。该系统能够通过采集、分析、判断货油智能监控系统相关设备的监测数据,实现货油系统的仿真模拟显示、故障报警、进油供油的计量统计和报表存储等功能,一定程度上避免因人为疏忽和操作失误所导致的事故和统计误差。提高油船的稳定性、可靠性和准确性。

 

国内外研究现状及存在的问题

目前,国内货油计量系统能够实现数据采集、计算和显示等基本功能,但该系统是基于静态基础上进行计量的,通常由各种开关、指示灯及指示仪表等构成的模拟控制屏进行监控。此方式完全由人工操作,存在着监控功能单一、信息量小、统计计算的工作量大且容易出现误差等问题。而船舶货油计量是一个动态过程,因此如何在动态过程中提高测量精度﹑减小测量误差值得研究。

监控系统可以采集电流、电压、功率、频率等模拟量信号和位置及状态信号、报警信号等开关量信号，并对采集到的信号进行处理，实现越限报警、设备异常报警等功能。 当油船进油时，监控系统根据管路中阀门的开关可以显示进油管路的开通和关闭，当所有阀门打开后自动开始计算进油量，包括流量计瞬时流量计算以及舱容液位计算，自动记录进油开始信息。当主阀门关闭后自动停止计算，自动记录进油停止信息。当进油油舱液位过高时，自动产生报警。供油时，监控系统根据管路中阀门的开关可以显示供油管路的开通和关闭，操作人员可以根据此信息，自动控制供油的开始停止。自动计算供油量，剩余油量以及舱容液位显示；自动记录供油信息，并生成报表和打印。

除了以上发展现状，还存在一些问题。如针对该计量控制系统所选择雷达液位计在安装时，由于管路或结构的影响，很难安装在货油舱的重心位置，那么船舶在有横纵倾时，实际测得的液位也就不是真正的液位；油船在航行或停泊过程中，液面会受波浪和风力的影响，即对液位会产生一定的影响。

 

主要研究内容

第一章，绪论。概括论文的主要内容、特点；分析选题的目的和意义并进行可行性和必要性分析。

第二章，油船计量控制系统概述。介绍油船计量控制系统的基本原理、工作流程、功能和特点。

第三章，300t油船计量控制系统设计。详细阐述300t油船计量控制系统的设计思路、方案和步骤，包括硬件选型、软件编程、通信接口等方面。

第四章，系统仿真。利用仿真软件或实际设备对所设计的300t油船计量控制系统进行测试和验证，分析系统性能和优势并给出实验数据、代码和结果。

第五章，结论与展望。总结论文完成的工作，指出创新点和贡献，评价系统的优缺点，并提出改进方向和未来发展前景。

 

研究方法、步骤和措施等

为了减小油船货油计量系统的统计误差,提高油船的安全性和可靠性,研制了一套货油系统高精度计量监控系统。首先,对油舱液位计进行选型;然后,采用船舶横纵倾修正算法和液面波动递推平均滤波算法,实现油舱液位的精准测量;最后,根据进油出油的流程,设计监控系统界面及报表格式。研究步骤如下：

1、系统设备配置

2、油舱液位计的选型配置

3、系统结构设计

4、横纵倾修正

5、液面波动修正

6、进油计量及显示

7、供油计量及显示