產生與產品貯罐中貯量水平有關的警告信號的方法及設備的製作方法

2023-04-27 12:55:06

專利名稱：產生與產品貯罐中貯量水平有關的警告信號的方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種產生至少一個與產品貯罐中的貯量水平有關的警告信號的方法及實現該方法的設備。特別地，本發明屬於散裝產品配給技術領域。所述散裝產品比如為工業用氣體或石油產品等，存儲在貯罐中或者合適的存儲設施中。貯罐或存儲設施設在鄰近消耗所述產品的設施的用戶工業生產地。
負責補給一組貯罐的補給站每天都面臨著這樣的問題它必須在每一貯罐中的產品耗盡之前進行補給，但同時要減少補給貯罐組的總費用。這些限制使之必須每天都要優化安排其補給車隊的行程，並儘可能地最大化其補給車隊在每一趟行程中所輸送的產品量。
由於每一地點的產品消耗量的分布事前並不知道，而且補給車輛數量有限，這種對補給的最優化就提出了難題。
為了解決這個問題，可以定期查看各點的存儲設施，在貯量即將降到一事先設定的特定的補給閾值之下的最後時刻開始進行產品的補給。
這種解決辦法有所限制且花費多，因為就補給站而言需要進行定期的人工介入，考慮到服務質量問題，對用戶的妨礙是不希望有的。
而且，僅當滿足下列條件時，才有可能保障產品供給的連續性(1)人工查看的頻率必須足夠高，以使得在兩次查看之間，貯量水平不會意外地降到預定閾值以下--這種情況會導致貯罐中存量的耗盡。
(2)補給閾值必須足夠高，以能夠遵守補給的最後期限，後者例如是由下述事實造成的補給車隊每天只能補給有限數量的貯罐。
另外，我們知道，存儲產品的貯罐裝有測量其中的產品貯量水平的傳感器和相關的控制器，後者用來向補給站補給中心發送警告信號。該控制器將傳感器輸出的貯量水平值與一預先設定的閾值相比較。如果測量值小於該閾值，就向所述補給中心發送一警告信號。
儘管這種解決辦法通過用連有控制器的傳感器解決了上述第(1)點問題，但仍需要一個高的警告閾值，以能夠遵守上述補給最後期限的限制。因此，如果預留安全餘量所必需的高警告閾值的選擇不利於最優化，從而對補給需求的預報不精確而又難以獲得，就還遠遠不能保證補給的最優化。而且，為了避免用戶處存量的耗盡，常常導致補給站安裝超尺寸的貯罐，從而一方面提高了產品配給的費用，另一方面又增大了用戶處貯罐的大小。
我們還知道，可使用預報軟體，後者利用日期和每一存儲設施的補給量進行預報。前述數據是由補給站根據補給的反饋信息手工輸入資料庫的。同前面一樣，要確定一補給閾值。程序推算出已知的消耗數據，以便計算出產品貯量水平可能降到該閾值以下的日期。再用該日期來安排補給站的補給路線。
在信息用手工輸入的條件下，這種解決辦法是不可靠的。因為容易發生抄錄錯誤和數據輸入的遺漏。如果發生了這種錯誤，補給站對補給的預報就要麼太早，要麼太遲。前者會導致花費多，因為每一次行程的產品補給量變少了；後者則會導致貯罐中貯量的耗盡，進而對用戶造成嚴重後果。
而且，這種方法僅僅基於已消耗的產品量，而沒有考慮貯量的實際水平。當僅在補給時讀出貯量水平數據時，該方法不能對例外情況進行反應，例如用戶決定在周末開工，或者額外加班加點時。在這種情況下，軟體所預報的消耗量要比實際消耗量低，從而，如果沒有人工幹預的話，就有可能導致貯量的耗盡。因此，用這種軟體計算出的補給日期可能導致補給站錯誤安排補給車輛的行程。儘管如此，為了能夠確保供給的連續性，就必須在補給閾值的設定上不僅考慮補給最後期限的限制，而且要考慮上述方法無法考慮的產品消耗量上的任何變化。
由於這種不確定性，通常只是以一種非常保守謹慎的方式設定高的安全閾值來應用上述方法，而這就妨礙了對每次補給行程的補給的最優化，並可能需要補給站在用戶處安裝超大尺寸的貯罐。
另外，藉以預報整個貯罐組的補給的消耗量的數據記錄通常記錄在一個中央控制的資料庫或者文件中。因此，這種系統容易丟失數據。
本發明的目的是通過提出一種方法和實施該方法的設備來彌補上述缺陷。所述方法和設備能夠產生一早期警告信號，藉助於後者，補給站能夠更加精確地預報對貯罐的補給日期，以便最優化對一組貯罐的補給活動。
為此目的，本發明的主題是一種為補給貯罐而產生至少一個與產品貯罐中的貯量水平有關的警告信號的方法，其中，使用至少一個與貯罐相連的測量傳感器來分別測定在相繼的各個時刻t0、t1、……ti-1、ti貯罐中產品的貯量水平的值N0、N1……Ni-1、Ni，並測得在由所述相繼時刻所確定的時間段Δt1=t1-t0、Δt2=t2-t1、……Δti-1=ti-ti-2、Δti=ti-ti-1中所消耗的產品量的值ΔN1、ΔN2……ΔNi-1、ΔNi，本方法的特徵在於下列各步驟--將測量值N0、N1……Ni-1、Ni與ΔN1、ΔN2……ΔNi-1、ΔNi及有關的測量時刻t0、t1、……ti-1、ti均存入存儲器，--在被時間段Δτ1=τ1-τ0、Δτ2=τ2-τ1、……Δτj=τj-τi-1分別隔開的各相繼時刻τ0、τ1、……τj-1、τj，利用所述存在存儲器中的在時間段Δtn內的產品消耗量ΔNn來計算出一個將在時刻τj和時刻τj+k之間消耗的產品消耗量估計值Ck，其中，時間段Δτ是預先確定的，其長度大於或等於時間段Δtn，n是0到i之間的自然數，τj+k是τj後第k個時刻，二者間的時間段為δτk=Δτj+1+Δτj+2……+τj+k。
--從最近的測量值Ni中減去所述值Ck，以獲得一個在時刻τj+k的貯量水平的估測值Ni-Ck，--將貯量水平的該估測值Ni-Ck與一預先設定的閾值θ相比較，和--如果估測值Ni-Ck小於預先設定的閾值θ，就產生一警告信號。
根據本發明的所述方法還可以包括下列一個或多個特徵--通過從在時刻tn-1測定的貯量值Nn-1中減去在時刻tn測得的貯量水平值Nn，從而得到在時間段Δtn內所消耗的產品量的值ΔNn。
--通過一個第二傳感器來測量產品從貯罐中流出的速度，並將所測得的流速在時刻在tn-1和tn之間積分，從而得到在時間段Δtn內所消耗的產品量的值ΔNn。
本發明的主題還包括一個用於產生至少一個警告信號以實施上述方法的設備，其特徵在於，它包括用來測量產品貯量水平的裝置、一個利用由所述測量裝置讀出的貯量水平值的中央處理器、一個與該中央處理器相連並用來存儲由一時鐘輸出的測量時刻tn、貯罐中的產品貯量水平Nn以及在時間段Δtn內所消耗的產品量ΔNn的存儲器、用來向存儲器中存儲至少一個貯量水平閾值θ的裝置、用來比較由所述中央處理器輸出的在將來時刻τj+k的貯量水平值Ni-Ck與所述閾值θ的裝置，以及用來產生警告信號的裝置，後者是受所述比較裝置控制的。
本發明的發明主題還包括一個存儲產品的貯罐，其特徵在於它包括一個上面所述類型的設備。
本發明其它的特徵與優點將在下面參照附圖以非限制性例子的方式給出的說明中體現出來。附圖中

圖1是根據本發明的設備的簡要圖示，其中，該設備安裝在一個用來存儲液化氣的貯罐上，圖2是根據本發明的設備的顯示單元屏幕的一個說明性實施例，圖3是一個時間刻度表，示出了根據本發明的方法在運行過程中的重要時刻，和圖4是一個圖表，示出了使用本發明的方法的一個貯罐對時間的消耗曲線的一個例子。
在圖1中示出了根據本發明用來產生一警告信號的設備1。該設備1安裝在一貯罐3上，該貯罐3例如裝有一種呈汽相5和液相7兩相狀態的液化氣4。
所述設備1包括測量液化氣4貯量水平的裝置9，和用來處理所述測量裝置9輸出的信號的單元11。
所述裝置9包括一個用來測量貯罐3中的絕對壓強及該貯罐的高點13和低點15之間的壓強差的傳感器10。為此目的，傳感器10分別通過一毛細管17、19與高點13和低點15相連。由於「零」基準點隨時間漂移，這樣的傳感器需要定期檢查校準。這就是為什麼測量裝置9另外配備有一個用來校準傳感器10的裝置10A。
單元11包括一個與傳感器10相連以處理由之輸出的信號的中央處理器30、一個與中央處理器30相連並用來存儲與一時鐘32所輸出的測量時刻相對應的值、與所述測量時刻相關的產品貯量水平值以及對應於兩相繼測量時刻之間所消耗的產品量的值的存儲器31。
所述處理單元11還包括比較裝置34，其一個入口與所述中央處理器30相連，其另一個入口與存儲設備36相連，後者用來存儲分別對應於產品貯量的一預定水平的警告閾值。
所述比較裝置34的一個出口與產生警告信號的裝置38相連。基於比較的結果，比較裝置34向所述裝置38發送一個產生所述警告信號的指令。
所述處理單元11還包括設備1與一遠離貯罐3，比如在另一城鎮的補給中心42通信的裝置40。所述通信裝置40包括向或從補給中心42分別發送或接收信息的裝置44和46，它們與補給中心內的相應裝置47和48相配合。
發送裝置44與用來產生警告信號的裝置38的一個出口相連，以便向中心42發送作為所述裝置38所接收到的指令的函數而產生的警告信號。所述中心42接收到這樣的警告信號就等效於接收到一個補給貯罐3的指令。另外，所述發送裝置44還與所述中央處理器30相連接，以便向中心42傳送由所述處理器30計算出的另外的信息，比如應在什麼日期之前進行產品補給，以及在該日期補給時能夠向貯罐3中輸入的產品的估計量。
接收裝置46與所述中央處理器30相連，以向後者傳送從中心42接收到的信息，尤其是所接收到的所述中心已將一補給指令記錄在案的響應信息，比如接收確認信息和補給最後期限預報。
所述設備1最好裝備一個後備電源49A比如電池，以便在停電時能夠向測量裝置9和處理單元11提供必須的電力，以確保設備1操作的連續性。
為了告知用戶貯罐3的狀態及設備1的工作狀態，處理單元11包括有各種檢查設備1的單元和裝置的工作狀態的裝置，以及一個顯示特定信息，尤其是從中心42接收到的信息和由所述檢查裝置和測量裝置9讀出的信息的單元49。該顯示單元49由中央處理器30的一部分控制。
關於狀態檢查裝置，更特別地，所述設備包括檢查中央處理器30的運行狀態的裝置30A、檢查通信裝置40的工作狀態的裝置40A、檢查後備電源49A工作狀態的裝置49B和檢查校準裝置10A的工作狀態的裝置10B。通過確保傳感器10輸出的信號的真實性，中央處理器30另外還構成一個檢查傳感器10的工作狀態的裝置。為了在所述顯示單元49上顯示讀出的信息，檢查裝置10B、30A、40A和49B分別與中央處理器30相連。
顯示單元49最好是裝有背照明屏幕的液晶顯示，能夠自動適應屏幕所安裝的環境的亮度。液晶顯示的優點在於，它能夠在寬廣的溫度範圍，甚至在惡劣的天氣條件下工作，因此它能夠與設備一起安裝在室外。
圖2示出了這種顯示單元49的屏幕布局的一個說明性實施例。
所述顯示單元49的屏幕被劃分為不同的區域65到75，基於從中央處理器30接收到的指令而分別顯示單個項目的信息。因為同樣的信息總是顯示在屏幕上的同一位置，用戶就能夠迅速地得知貯罐3的狀態和所述設備本身的工作狀態。
下面詳細描述顯示單元49的各個顯示區域以及各區域中顯示的信息。
在屏幕的左側是顯示貯罐3中的產品貯量水平的區域65。該貯量水平顯示區65製造成按貯罐3的充足度從0-100％百分遞增的形式，展布於顯示屏的整個高度範圍。該區域65連續地工作，其上的顯示值在每次測量貯量水平後都被刷新。
在屏幕的中上部是一個數字顯示區68，用來以預定的單位比如lb、SCF、Nm3、kg等來顯示產品貯量水平，或者貯罐3的餘量。在這裡，貯罐3的餘量是指離其中的產品貯量耗盡尚餘的以小時或者天數計算的估計時間。該時間是由中央處理器30基於記錄在存儲器31中的消耗數據而計算出來的。
在顯示單元49的中央，稍往下，是用來以預定的單位顯示貯罐3中的絕對壓強的顯示區69。
在區域68上方，在屏幕的右側部分，有一個永久顯示貯於貯罐3中的產品的類型，比如H2、N2、CO2或Ar的區域67。
在顯示區68上方，在區域65和67之間是顯示區66，用來顯示標誌著已收到接收確認信息的信息。該顯示包括兩部分。第一部分顯示一個補給車的圖形，第二部分以天數顯示補給的最後期限。這樣，在接收到由設備1發出的補給指令之後，補給中心42就向所述設備發送一個表明已記錄下該指令的接收確認信息，以及一個估計的或者實際的補給最後期限。這樣，用戶就能夠為補給作一切必要的安排，例如關閉由該貯罐送料的設施。
在顯示區69下方於顯示區65右側相鄰布置的是顯示區70到75，用來顯示由檢查裝置10B、30、30A、40A和49B所讀出的信息。
當設備檢測出斷電並藉助於電池提供的電力而運行時，區域70顯示一個電池的圖形。還採用了某些裝置，當檢查裝置49B檢測出電池49A中的電能快耗盡時，使得顯示區70中的電池圖形閃爍。
示於顯示區71中的圖形是在一個圓圈內的一個電話聽筒。當通信裝置正在向或從補給中心42傳送或接收信息時，屏幕顯示出該圖形。還進一步採用了某些裝置，使得該圖形可以慢閃爍方式或者快閃爍方式顯示。當發送裝置44從裝置38接收到了一個向中心42發送一警告信號的指令，但又不能與中心建立起通信聯繫時，啟動慢閃爍模式。當檢測通信裝置40的裝置40A檢測出通信裝置40中的故障時，啟動快閃爍模式。
示於區域72中的是一個計算機圖形。如果裝置30A檢測到中央處理器30在正常工作，就連續地顯示該圖形。當正在對中央處理器30初始化時，例如執行來自中心42的指令，該圖形慢閃爍。如果檢查裝置30A斷定在中央處理器30的操作中發生了錯誤，該圖形就快閃爍。
示於區域73中的是一個表示裝備有測量傳感器10的貯罐3的圖形。當屏幕連續地顯示該圖形時，從真實性角度檢核傳感器10輸出的信號的中央處理器30認為傳感器在正常工作。如果傳感器輸出不合理的因而是不真實的信號，該圖形就以慢閃爍模式顯示。相反地，如果該傳感器根本就不輸出信號，該圖形就以快閃爍模式顯示，向用戶表明傳感器出故障了。
示於顯示區74中的是兩個相對的箭頭指向一個零刻度線的圖形。當裝置10A正在校準傳感器10的「零」基準點時，該圖形被連續地顯示。如果這種校準必須重作，該圖形以慢閃爍模式顯示。如果校準裝置10A出了故障，該圖形就以快閃爍模式顯示。
另外，還提供了某些裝置用以連接本發明的設備和其它監測終端。為此，當所述設備正在向一個這類輔助終端傳送信息時，區域75中就顯示出一個圖形，該圖形是一個分別與一終端和一貯罐相連的圓點。
最好，以計算機形式實現處理傳感器10輸出的信號的處理單元11。所述計算機裝載有合適的程序，並配備有對傳感器10輸出的信號進行模擬／數位訊號轉換的卡，以及用來向或從補給中心42例如通過電話網分別傳送和接收信息的數據機。
傳感器10測量所述貯罐中的絕對壓強P和與該貯罐相連的兩毛細管17和19之間的壓強差DPc。該壓強差DPC與所述貯罐的高點13處的壓強PT+和低點15處的壓強PT-按下式相關PT+-PT-=DPC+PP00gH]]>其中，ρv0是氣體在給定絕對壓強P0下的密度，g是重力加速度，H是貯罐3的高點13和低點15之間的高度。
壓強差(PT+-PT-)表示貯罐3中的液化氣4的一個包括液相7和汽相5兩相的柱體每單位面積的重量。因此，它直接與貯罐3中所裝的產品總量成正比。這個總量，也就是說貯罐中的產品貯量水平，例如是通過一個預先確立的校準曲線而獲得的，該曲線考慮了貯罐在其高度方向上剖面形狀的變化，尤其是在貯罐的穹頂部和底部的形狀變化。
在這方面，可以參考本申請人名下的專利文獻FR-A-2554230。
在另一個更加適用於在室溫下存儲液體的貯罐的實施例中，為所述貯罐配備了流速儀，用來準連續地測量產品從貯罐中輸出的量。為了測量在兩個相繼時刻之間所消耗的產品量，將兩相繼時刻間從貯罐流出的量進行積分。在貯罐中能存儲的產品總量Ntot已知且該值存儲於處理單元11中的情況下，就可以從該總量Ntot及從貯罐中輸出的產品量推知所述貯罐中剩餘的產品貯量水平。
下面參照圖3和圖4描述根據本發明的示於圖1中的設備的運作和產生至少一個警告信號的方法。
圖3中所示為一時間刻度表80。在該時間刻度表中示出了相繼的各時刻t0、t1、……ti-1、ti(i是任何自然數)。這些時刻是由根據本發明的設備的時鐘32輸出的。在這些為相等的時間段Δtn(n是0到i之間的自然數，Δt1=t1-t0、Δt2=t2-t1、……Δti-1=ti-1-ti-2、Δti=ti-ti-1)所間隔的相繼的時刻tn，所述中央處理器30根據壓強差傳感器10所輸出的信號按照上文所描述的方式而確定貯罐3中產品貯量水平的值N0、N1……Ni-1、Ni。另外，中央處理器30還計算出在時間段Δtn內所消耗的產品量的值ΔN1、ΔN2……ΔNi-1、ΔNi。在本刻度表80中，ti是最近的測量時刻。
時間段Δtn長度的選擇是貯罐3的尺寸以及連接於該貯罐下遊的用戶設施從貯罐中抽取的產品量的函數。這是因為，該時間段的長度一方面必須足夠短，以能夠跟上貯罐中產品貯量水平的變化，另一方面對於貯量水平的變化而言又必須足夠長，以使所述變化能夠由傳感器10可靠地測量。除開這些考慮，本申請人發現，少於2小時，最好等於1小時，尤其是等於30分鐘長度的時間段Δtn適合於大多數貯罐。
在圖4中以曲線圖的方式示出了產品貯量水平隨時間變化的一組測量值的例子。代表時間的橫軸也標上了時刻tn。為便於看圖，各測量點，即在相關的時刻tn測量的各水平值Nn都用直線段連起來了，形成一條曲線81。除了在各時刻tn所測量的水平值Nn，沿示出貯罐中產品貯量水平刻度的縱軸還分別表示了貯罐中可存儲的產品總量Ntot和存儲在存儲設備36中的兩個閾值θ和θc，所述兩個閾值分別用來根據本發明的方法產生警告信號。
在曲線81上區分出了不同的消耗類型。例如，在曲線81位於時刻t0和t2之間的第一段82，消耗了總量為ΔN1+ΔN2的產品。然後，在時刻t2和t5之間，即曲線上的84段，產品貯量水平不變。特別地，這種情況對應於連接在該貯罐下遊的設施的停工狀態，例如可能發生了技術故障，或者是在一個非工作日期間，比如周末。然後，在曲線上的隨後的86段，產品消耗又恢復了。
根據本發明的方法，貯量水平值Nn、對應的時刻tn以及在時間段Δtn所消耗的產品量ΔNn均存儲於單元11的存儲器31中。
單元11中的存儲器31中最好只存儲預定數目的Nn、tn和ΔNn值，一旦達到了這個數目，中央處理器30就用最近的值替代最舊的值。這樣，中央處理器30據以估測和計算的基礎就是一個不斷在更新的、最好地反映有關貯罐中產品消耗趨勢的資料庫。
在圖3的時間刻度表80上，和沿圖4的曲線圖的橫軸，均標出了相繼的各時刻τ0、τ1……τj-1、τj、τj+1、……τj+k-1和τj+k(i和k是任何自然數)。這些時刻中包括最近的時刻τi，以及將來的時刻τj+1、……τj+k-1和τj+k。這些時刻是由時鐘32發送到中央處理器30的，並分別由預定的時間段Δτ1=τ1-τ0、Δτ2=τ2-τ1、……Δτj=τj-τj-1等隔開。τj+k是τj後第k個時刻，二者間的時間間隔為δτk=Δτj+1+Δτj+2……+τj+k。
時刻τi(i是0到j+k之間的自然數)對應於一工作日的給定時刻，例如0時15分，此時，中央處理器30基於存儲於存儲器31中的值對將來的消耗和貯量水平值作一預測。在這裡，「工作日」是指中心42能夠輸送一定量的產品以補給貯罐3的日子，例如從星期一到星期五。另一方面，「非工作日」就對應於中心42不能輸送產品的日子，例如周末或者公共假日。因此可以理解，隔開相繼的各時刻τi的時間段Δτi的長短是變化的，這種變化比如取決於在兩相繼的時刻τi之間是否有公共假日。
時間段Δτi的長度選擇得大於或等於時間段Δτn的長度。最好，時間段Δτi既是時間段Δτn的倍數，又是24小時的倍數。
時間段δτk的長度對應於補給中心42的補給最後期限。該長度例如是三個工作日，對應於補給站安排其補給車隊的巡迴路線所需的時間。
在時刻τi，中央處理器30首先基於存儲在存儲器中的在時間段Δtn內所消耗的產品量ΔNn的值，計算出在時刻τj和時刻τj+k之間將要消耗的產品量的一個估計值Ck。
Ck例如是這樣計算出來的從存儲在存儲器中的所有值，確定出在長度為δτk的期間內產品消耗的數字，並計算出這些消耗量的平均值。當然，在Ck的所述計算中，單元30還要考慮期間δτk是否包括進了連在貯罐下遊的用戶設施未工作的日子。
然後，中央處理器30從最後的測量值Ni中減去值Ck，從而得到在時刻τj+k貯量水平的一個估測值Ni-Ck。該估測值表示在圖4中的曲線圖上，並用一虛線87與時刻ti的測量值Ni相連。
接著，中央處理器將該估測值Ni-Ck輸出到比較裝置34，後者將該貯量水平的估測值Ni-Ck與預定閾值θ相比較。如果估測值Ni-Ck小於閾值θ，比較裝置34就向裝置38發出一指令信號，由後者生成一警告信號。該警告信號通過發送裝置44傳送到中心42。在此情況下，中心42就得到了警告貯罐3應當在一最後期限δτk之前得到補給。
最好，閾值θ由一貯量臨界耗盡閾值θc和示於圖4中的一安全餘量M構成。所述臨界閾值θc例如對應於一般的日消耗。一旦貯量水平降到該閾值以下，貯量就有在當天耗盡的危險。這就是為什麼為了有更大的安全性，需要由裝置38在估測值Ni-C1小於或等於該臨界閾值θc時發出一緊急警告信號，其中，C1是在兩相繼時刻τi間，即在時間段Δτi=Δτj+1間所消耗的產品的估測量。該緊急信號由裝置44立即傳送到中心42以通知中心該貯罐應儘快得到補給。但是，這類緊急情況僅當時刻τi相隔得太遠，或者發生意外的非常高的產品消耗量時才會出現。
安全餘量M是通過對存儲於存儲器中的ΔNn值進行統計處理而確定的。在這種統計處理中，這樣選擇所述餘量M，以使得貯量水平在時刻τj+k-1降到θc以下的可能性幾乎為零。
中心42接收到警告信號就等效於從在其場所設置有貯罐3的用戶處接收到進行補給的指令。為了通知用戶該警告信號已被真正接收到，並且已將該指令記錄在案，中心42發出一個接收確認信號，後者由設備1的接收裝置接收，並顯示在顯示單元49上。
在裝置38生成一警告信號的情況下，中央處理器30在時刻τj還計算出在時刻τj+k補給貯罐時能夠向該貯罐中注入的產品量的一個估計值Lj+k。該估計量是根據下式計算的Li+k=Ntot-(Ni-Ck)與前述警告信號一起，一對應於所述估計量Lj+k的信號以及一對應於時刻τj+k的信號被發送裝置44發送到補給中心42。這樣，就不僅向補給站通知了貯罐需要進行補給，還向補給站通知了它在時刻τj+k可以補給的產品量。
這樣，補給站就擁有了對其補給車隊的行程進行優化安排並最大化每一補給行程中的補給量所需的所有信息。所述方法和實施該方法的所述設備就使得能夠設定如前所述的設備的警告閾值，從而大大縮減產品配給的費用。
存儲於存儲器中的值Nn、ΔNn和tn構成一個資料庫。最好，為了應付各種非常不同的消耗趨勢，例如與季節性活動有關的消耗，應當為每一種工作模式分別建立存儲於處理單元11的存儲器30中的值Nn、ΔNn和tn的合適的資料庫。基於例如由中心42發出的一條指令，中央處理器30就啟用與當時的特色時期有關的資料庫，以計算產品量的估測值。
權利要求
1.為補給貯罐(3)而產生至少一個與產品(4)貯罐(3)中的貯量水平有關的警告信號的方法，其中，使用至少一個與貯罐(3)相連的測量傳感器(10)來分別測定在相繼的各個時刻t0、t1、……ti-1、ti貯罐(3)中產品的貯量水平的值N0、N1……Ni-1、Ni，並測定在由所述相繼時刻所確定的時間段Δt1=t1-t0、Δt2=t2-t1、……Δti-1=ti-1-ti-2、Δti=ti-ti-1中所消耗的產品量的值ΔN1、ΔN2……ΔNi-1、ΔNi，本方法包括各步驟--將測量值N0、N1……Ni-1、Ni與ΔN1、ΔN2……ΔNi-1、ΔNi及有關的測量時刻t0、t1、……ti-1、ti均存入存儲器，--在被時間段Δτ1=τ1-τ0、Δτ2=τ2-τ1、……Δτj=τj-τj-1分別隔開的各相繼時刻τ0、τ1、……τj-1、τj，利用所述存在存儲器中的在時間段Δtn內的產品消耗量ΔNn來計算出一個將在時刻τj和時刻τj+k之間消耗的產品消耗量估計值Ck，其中，時間段Δτ是預先確定的，其長度大於或等於時間段Δtn，n是0到i之間的自然數，τj+k是τj後第k個時刻，二者間的時間段為δτk=Δτj+1+Δτj+2+……+τj+k。--從最近的測量值Ni中減去所述值Ck，以獲得一個在時刻τj+k的貯量水平的估測值Ni-Ck，--將貯量水平的該估測值Ni-Ck與一預先設定的閾值θ相比較，和--如果估測值Ni-Ck小於預先設定的閾值θ，就產生一警告信號。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，從在時刻tn-1測定的貯量值Nn-1中減去在時刻tn測得的貯量水平值Nn，從而得到在時間段Δtn內所消耗的產品量的值ΔNn。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過一個第二傳感器來測量產品從貯罐中流出的速度，並將所測得的流速在時刻在tn-1和tn之間積分，從而得到在時間段Δtn內所消耗的產品量的值ΔNn。
4.如權利要求1到3之任何一項所述的方法，其特徵在於，所有的時間段Δtn都是相等的。
5.如權利要求1到4之任何一項所述的方法，其特徵在於，時間段Δtn的長度小於2小時，最好小於1小時，尤其是等於30分鐘。
6.如權利要求1到5之任何一項所述的方法，其特徵在於，時間段Δτi是時間段Δtn的倍數，並且最好等於24小時或是24小時的倍數，其中i是0到j+k之間的任何自然數。
7.如權利要求1到6之任何一項所述的方法，其特徵在於，每一時刻τi對應於補給所述貯罐(3)的中心(42)的一工作日的給定時刻。
8.如權利要求1到7之任何一項所述的方法，其特徵在於，所述貯罐(3)中所能存儲的產品總量值Ntot被存儲在存儲器中，並在時刻τj計算出在時刻τj+k補給貯罐時能夠向該貯罐中注入的產品量的一個估計值Lj+k=Ntot-(Ni-Ck)。
9.如權利要求1到8之任何一項所述的方法，其特徵在於，時間段δτk的長度對應於一預定的補給最後期限。
10.如權利要求1到9之任何一項所述的方法，其特徵在於，閾值θ由一貯量臨界耗盡閾值θc和一安全餘量M構成，這樣選擇所述餘量M，以使得貯量水平在時刻τj+k-1降到θc以下的可能性幾乎為零。
11.如權利要求10所述的方法，其特徵在於，估測值Ni-C1小於或等於所述臨界閾值θc時，發出一緊急警告信號，其中，C1是在兩相繼時刻τi間的消耗估測量。
12.如權利要求1到11之任何一項所述的方法，其特徵在於，一警告信號被發送到一遠離所述貯罐(3)的補給中心(42)。
13.如權利要求8和12所述的方法，其特徵在於，與所述警告信號一起，發送一個對應於在時刻τj+k向貯罐(3)補給時能向該貯罐中輸入的產品的所述估計量Li+k的信號。
14.如權利要求12或13所述的方法，其特徵在於，與所述警告信號一起，發送一個對應於時刻τj+k的信號，在所述時刻τi+k，所述產品貯量水平有低於預定閾值θ的危險。
15.如權利要求12到14之任何一項所述的方法，其特徵在於，從所述補給中心(42)發出一個確認已接收到所述警告信號的確認信號。
16.用於產生至少一個警告信號以實施如權利要求1到15之任何一項所述的方法的設備，其特徵在於，它包括用來測量產品貯量水平的裝置(9)、一個利用由所述測量裝置(9)讀出的貯量水平值的中央處理器(30)、一個與該中央處理器(30)相連並用來存儲由一時鐘(32)輸出的測量時刻tn、貯罐(3)中的產品貯量水平Nn以及在時間段Δtn內所消耗的產品量ΔNn的存儲器(31)、用來向存儲器中存儲至少一個貯量水平閾值θ的裝置(36)、用來比較由所述中央處理器(30)輸出的在將來時刻τi+k的貯量水平值Ni-Ck與所述閾值θ的裝置(34)，以及用來產生警告信號的裝置(38)，後者是受所述比較裝置(34)控制的。
17.用來實施如權利要求16所述的方法的如權利要求16所述的設備，其特徵在於，它還包括用來向所述補給中心(42)發送所述警告信號的裝置(44)，該裝置由生成所述警告信號的裝置(38)控制。
18.用來實施如權利要求13所述的方法的如權利要求16或17所述的設備，其特徵在於，所述發送裝置(44)與所述中央處理器(30)相連，以向所述補給中心(42)發送一個對應於在時刻τj+k向貯罐(3)補給時能向該貯罐中輸入的產品量Li+k的信號，並發送一個對應於時刻τj+k的信號。
19.如前所述權利要求之任何一項所述的設備，其特徵在於，所述用來測量貯量水平的裝置(9)包括一個用來測量兩毛細管(17、19)之間的壓強差的傳感器(10)，其中，第一毛細管(17)與貯罐(3)的一高點(13)相連，第二毛細管(19)與貯罐(3)的一低點(15)相連。
20.如權利要求16到19之任何一項所述的設備，其特徵在於，它包括一個顯示單元(49)，用來顯示所述貯罐中所裝的產品類型以及該產品的貯量水平Nn。
21.如權利要求16到20之任何一項所述的設備，其特徵在於，它包括用來接收來自所述補給中心(42)的信息的裝置(46)。
22.用來實施如權利要求15所述的方法的如權利要求21所述的設備，其特徵在於，它包括一個顯示單元(49)，用來顯示所述補給中心(42)接收到來自所述設備的警告信號後發出的接收確認信息。
23.存儲產品的貯罐，其特徵在於它包括一個如權利要求16到21之任何一項所述的設備。
全文摘要
產生至少一個與產品(4)貯罐(3)中的貯量水平有關的警告信號的方法,包括下列各步驟:測定貯罐中的產品貯量水平以及在預定的時間段內所消耗的產品量的值;將這些測量值與有關的測量時刻一起存入存儲器;在其它後續時刻,利用所述存在存儲器中的產品消耗量來計算出一個將來的產品消耗量的估計值;從最近的測量值中減去所述估計值,以獲得一個在將來某時刻的貯量水平的估測值;將貯量水平的該估測值與一預先設定的閾值相比較,和如果估測值小於所述預先設定的閾值,就產生一警告信號。
文檔編號G01F23/00GK1204105SQ9811517
公開日1999年1月6日 申請日期1998年6月26日 優先權日1997年6月26日
發明者巴斯·弗雷德裡克, 杜爾菲－威格爾·維羅尼克, 弗倫茨·勞倫特, 維阿德·尼古拉斯 申請人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究有限公司