加油車燃油管理系統在礦山建設的應用

導語：加油車燃油管理系統在礦山建設的應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為解決露天煤礦生產過程中運輸車輛燃油消耗大，人為因素導致加油數據不準確，同時受油車燃油加注的合法性，運輸及剩余燃油存儲的安全性得不到保證等問題，分析了加油車燃油運輸與加注的核心環節，針對傳統管理模式的弊端，從燃油作業和安全2個方面對加油車進行升級改造，實行智慧礦山燃油信息化管理。結果表明：通過加油車信息化升級，實現了燃油運輸、加注、存儲安全節能有效。

關鍵詞：露天煤礦；智慧礦山；燃油運輸；信息化管理；存儲安全

西灣露天煤礦位于陜西省榆林市榆陽區的東北部、神木縣的西南部，由國家能源集團神延煤炭公司主要負責開發建設，2019年6月正式投產，剝離與采煤分別采用單斗＋卡車開采工藝與單斗＋卡車＋半移動式破碎站＋帶式輸送機半連續開采工藝。生產作業過程中，運輸卡車和工程車對燃油的消耗量非常大，燃油成本約占露天煤礦可控采運成本的70％，燃油管理是露天煤礦成本管理的重中之重，加油車作為燃油運輸與加注的核心環節，傳統的管理手段一般采用手工記錄，手工傳遞，人工錄入，人工統計，寫錯、看錯等人為因素導致加油數據不準確的事情時有發生，事后追查難，統計分析難，管理效率低下，同時受油車燃油加注的合法性，運輸及剩余燃油存儲的安全性都不能得到保證[1-5]。為此，借鑒露天煤礦行業智能礦山燃油管理數字化、信息化等先進理念，針對傳統管理模式的弊端，從燃油使用管理和安全管理2個方面著手對加油車進行升級改造，通過油車生產作業信息化，實現燃油運輸、加注、存儲的全方位管理。

1加油車燃油管理目標

加油車的燃油管理分為生產管理和安全管理2個方面[6]。從燃油的生產管理角度分析，加油車的生產作業具有典型的周期性，加油車生產作業周期圖如圖1。加油車燃油的生產作業主要由提油、運輸、加油、存儲這4個環節立體組合而成，對加油車的生產作業管理需涵蓋這4個環節，從而實現燃油的閉環管理。從燃油的安全管理角度分析，需避免出現偷油、漏油、計量不準確（跑、冒、滴、漏）等非生產性的燃油消耗。

1．1生產管理目標

提油過程需實現信息化，從提油過程的信息化數據組信息中，可以知道哪1臺加油車，什么時間段提油多少，提油開始時油罐液位，提油結束時油罐液位，加油車司機和提油員等信息。另外，從提油過程燃油安全性出發，需實現提油管路只進不出，加油車司機和提油員的身份必須經過認證才能操作提油管路閥門或提油人孔罐蓋鎖，從而將提油事件追溯到雙方責任人。針對油槽運輸環節，首先需要實現車輛的實時定位，通過加油車管理端軟件可以方便查詢到車輛的實時位置；其次是需要實現車輛的歷史軌跡查詢回放功能，知道車輛什么時間去過哪里，方便事后問題分析與追溯；從燃油運輸安全角度出發，需要讓加油車司機知道運輸中的油罐燃油溫度與罐內壓力是多少，當溫度或壓力異常時立刻產生報警提示，還需定時記錄油罐燃油溫度與壓力值，方便問題追溯，運輸過程中油罐燃油溫度與壓力數據信息。油槽加油環節是燃油生產與安全管理最重要的環節，因為燃油的正常消耗與大部分異常消耗都發生在此環節，針對加油環節的管理，首先要實現加油過程的信息化，通過加油信息數據，可以知道哪1臺加油車，什么時間段給哪1臺受油車輛，加注了多少油，加油開始時油罐液位，加油結束時油罐液位分別是多少，加油車司機和受油車司機等信息。

1．2安全管理目標

從加油過程燃油安全性出發，需增加加油管路閥門安全受控性，通過信息化技術手段實現加油車司機與受油車司機的身份認證，使燃油加注事件可以追溯到雙方責任人；同時需實現受油車輛的自動識別認證，將燃油加注追溯到受油設備。為了解決非生產性的燃油損耗，加油車油槍及受油車油箱需加裝防冒油、防漏油的有壓/無壓快速加油裝置。加油車燃油存儲環節的管理主要從安全角度考慮，除了定時記錄油罐燃油溫度與壓力值以外，還需要記錄油罐液位的數據，當出現液位數據異常下降時，系統會自動生成報警記錄，通過短信或郵件的形式提示燃油管理員，存儲環節的過程信息化數據，加油車燃油存儲環節由于無加油車司機監護且加油車車載系統處于電瓶供電狀態，需通過技術手段盡可能降低功耗（電瓶電量不足，容易造成加油車無法正常發動），如果加油車的停放場地有視頻監控時，可采取比較上一班次交班時的油罐液位與下一班次接班時的液位進行事后異常報警的折中方案。

2加油車硬件升級改造

根據各個環節管理目標，引入自動化控制，射頻識別（RFID），集成電路卡（IC卡），4G/5G網，GPS定位等技術，實現加油車的升級改造。1）數據采集控制器。在加油車駕駛室安裝車載電腦，車載電腦實現以下功能：運行車載端程序，車載端程序相關操作，在加油車駕駛室或原車控制箱安裝數據采集控制器。數據采集控制器實現以下功能：①提油罐蓋鎖或提油閥門、加油閥門控制；②加油瞬時流量與累計流量的數據采集；③油罐內壓力數據采集；④油罐內燃油溫度與燃油油位數據采集。在加油車駕駛室安裝IC卡讀卡器，實現人員身份IC卡數據的讀取。在加油車駕駛室或加油車頂部安裝RFID讀卡器，實現受油車輛的RFID卡條標簽信息讀取。2）提油罐蓋鎖或提油閥門。根據車輛提油口類型，灌頂罐蓋處作為提油入口的車輛，在灌頂人孔口安裝罐蓋鎖，實現提油口控制，自帶提油管路的車輛，在提油管路加裝閥門，實現提油口的流量控制。在加油車加油管路安裝加油閥門，實現加油出口的流量控制[7]。圖1加油車生產作業周期圖3）微型熱敏打印機。在加油車駕駛室安裝微型熱敏打印機，實現加油小票等各種作業票據的打印。4）GPS定位裝置與4G/5G網絡裝置。在加油車駕駛室安裝GPS定位裝置，實現車輛GPS定位。在加油車駕駛室安裝4G/5G網絡裝置，實現車載端與管理端的無線網絡連接。

3系統軟件

1）加油車車載端軟件。加油車車載端軟件主要實現以下功能：①加油車司機、受油車司機、提油員身份認證，權限驗證；②受油車輛自動識別及合法性驗證；③提油罐蓋鎖或提油閥門，加油閥門根據業務流程及人員身份權限進行授權驗證及操作控制；④提油數據、加油數據、監控數據（溫度、壓力、液位、GPS定位等）的采集和記錄，上傳管理端；⑤管理端人員信息、設備信息等基礎數據的下載；⑥業務數據（提油、加油）的小票存根打印。2）服務器管理端軟件。加油車生產作業生成的業務數據，監控數據將統一上傳匯總到服務器管理端，以便燃油管理員進行數據查詢和燃油核算，管理端軟件具備人員IC卡制卡，受油設備RFID制卡，查詢加油明細和提油明細，加油車實時定位及行駛軌跡回放，燃油核算報表等功能。3）燃油數據集成使用。礦卡燃油監測數據通過車載系統實時采集、監測，匯總提取至生產執行層，在生產運營層集成加油車提油、加油信息，統計每臺卡車的燃油消耗量、運距、運行里程、運行時間、工作量及生產效率等信息，并進行同比、環比分析，燃油監測實時數據采集打通生產控制層到生產執行層的數據通道，提高控制層實時數據獲取的及時性、便捷性和準確性，為大數據分析提供了堅實數據底座[8]。

4效益分析

經濟效益方面：通過系統對加油車、受油設備、加油人員、受油人員的油料信息匯總統計，自動生成多角度油料消耗的日、月、年報表，無需設置專職數據統計崗位，每年節約人工成本約21．8萬元。管理效益方面：①實現加油車提油、加油和交接班時人員及車輛信息的電子認證、車輛油料信息自動采集與傳輸，達到油料業務過程自動管控的目的。②實現加油車進油口和出油口的電子化、智能化控制，減少人為因素導致的油料損失；③實現加油車各業務環節重要信息的圖形數字化顯示和業務單據的自動打印，提高工作人員操作的方便性和準確性；④實現按照加油車、受油設備、加油人員、受油人員的油料信息匯總統計，油料消耗的異常情況提示，自動生成多角度油料消耗的日、月、年報表，提高工作效率和管理水平。

5結語

西灣露天煤礦加油車燃油監控管理系統的實施，克服了手寫帳，人工錄諸多傳統管理上的弊端，實現了提油、加油作業過程的信息化，燃油狀態監控與防盜功能得到進一步強化，很好地解決了燃油管理中的“跑冒滴漏”的問題，降低了燃油非生產性損耗，燃油管理制度也進一步得到完善，燃油統計分析與核算更加準確和高效，為露天煤礦智慧礦山建設提供了基礎數據支持，完成了節能環保、降本增效等多項管理指標。

參考文獻：

［1］王輝．準能數字礦山燃油監控管理系統的應用［J］．露天采礦技術，2021，36（1）：62－64．

［2］張彥平．工程機械推土機維修中存在的問題及對策［J］．中國金屬通報，2019（11）：89．

［3］蔡利．基于燃油數據的露天礦卡車工作狀態研究［J］．露天采礦技術，2020，35（3）：31－34．

［4］范永維，額爾德木吐，焦曉亮，等．基于數據挖掘的準能露天煤礦礦用運輸卡車工況監控系統［J］．煤礦安全，2019，50（6）：146－148．

［5］程建峰．礦用卡車節約燃油消耗的研究與應用［J］．露天采礦技術，2017，32（12）：79－84．

［6］曹宇鋒．煤礦企業安全生產標準化管理體系建設分析［J］．品牌與標準化，2021（6）：120－122．

［7］王朝暉，張永國，校云鵬，等．外場供油系統工藝數值模擬系統開發［J］．山東化工，2021，50（7）：126－127．

［8］楊洋，柯露露，林鳳濤，等．工程機械油耗自動化監測裝置設計［J］．裝備維修技術，2019（3）：212．

作者：馬小龍 單位：國家能源集團陜西神延煤炭有限責任公司