具有無線數據傳輸功能的車載無線加油機在長河壩電站建設中的應用

摘 要：長河壩水電站大壩是目前在建的300 m級超高心墻土石壩之一，填筑方量為3 417.75萬m3。該大壩填筑方量大，施工設備投入量極大多，設備燃油油料供給與管理困難。為此，長河壩電站大壩施工中采用無線車載加油設備，提高了油料精細化管理程度，可供同類工程參考借鑒。

關鍵詞：車載無線數據傳輸；車載加油機；長河壩電站；油料；應用

中圖分類號：TN919.72" " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " 文章編號：2096-6903（2023）08-0043-03

1 工程概況

長河壩水電站作為四川省一家大型發電站，位于甘孜藏族自治州康定縣中，屬于大渡河干流水電梯開發的第十級電站，其上方鄰近的水電站為猴子巖水電站，下方鄰近的水電站為黃金坪水電站。本項目工程位于大渡河上游金湯口下方大約4～7 km的河段上，其上方與丹巴縣城的直線距離為80 km，下方與瀘定縣縣城距離為49 km。本次工程屬于一等大型工程，本電站開發發電系統應用的是水庫大壩與首部式地下引水。

電站地處狹長河谷地帶，大壩壩體總高240 m，填筑土石量3 417.75萬m3，且地處狹長河谷地帶，存在著工作面分布不集中、運行設備多以及消耗的油料較多等問題。為了保證不同地方的料場與壩面不同土方設備的油料供給，配備了2臺體積為8 t的移動式油罐車。

2 油料管控的難點

2.1 油料供給面積廣導致工作面不集中

該電站的壩體填筑可以劃分成5個主要料原，具體分布情況如圖1所示。其中，上游金湯溝中分布著礫石土料場，將土料運至上壩的距離共計23 km，上游響水溝分布著響水溝石料場，將土料運至上壩的距離共計6.3 km。下游的磨子溝中分布著江咀石料廠，將土料運至上壩的距離為10.4 km。下游的磨子溝砂石系統是提供反濾料的主要料原，運輸距離長達7 km。每一個料原點按照施工的順序有可以分成無數個作業區，從整體上看，其存在工作面不集中、設備油料供給范圍廣的問題。

2.2 設備數量多導致油料供給量大

考慮到該電站的原料與大壩填筑的區域內，挖樁土方和填筑這兩個環節現有的施工設備數量較多，共計89臺。假如每日每一臺設備耗費的油量為300 L左右，那么主要用于施工的設備每日一共需要耗費的油量高達26 700 L。然而每一輛油罐車儲油量僅僅為8 000 L，一次加油操作僅可為20臺設備供油，再加上移動油罐車每日需要完成的油料供給工作量巨大，需要投入大量的人力資源[1-2]。

2.3 統計任務繁重導致數據收集不及時

該項目前期應用的是固化系統作為加油車配送系統，計量借助機械式流量表，供油操作完畢后需要由人工的方式記錄相關數據，因此每日獲得的單車加油信息眾多。將統計的數據傳給材料會計通常已經是第二天，并且還需要再次進行匯總，如此便導致工作量增加，降低了效率值。

2.4 管理涉及諸多環節導致漏洞多

傳統移動油罐車在實施現場加油作業操作時，人為因素會影響信息的傳遞方式，導致管理方面的疏忽。且管理水平偏低，容易引發相關人員私自販賣油料的現象，導致項目成本增多。

3 車載無線加油機系統分析

采取有效手段對車載加油方式進行優化，有利于提升管理的水平與效率，實現油料的精細化管理，提高管理的效率。結合長河壩水電站實際情況，本項目在應用現有無線傳輸網絡的基礎上，全面完成無線的覆蓋工作。將現有的加油車，更換成擁有收發數據功能的車載加油機，具備實時傳輸數據的功能。更換具備自動篩選數據功能的軟件，在該軟件的輔助下實現數據的自動收集和整理[3]。

3.1 車載加油機機型選定

當前，市面上流通的車載加油機型號眾多，通過對各種型號進行比較后，本項目最終確定的車載加油機系統來源于溫州貝納機械有限公司。該車載加油機普遍適用柴油、煤油、甲醇、機油、潤滑油，泵的流量為90 L/min，工作壓力為12～24 V，最大工作壓力選擇為3 kPa，電機功率設置為500 W，流量表精度的范圍不可超過±0.3%，進出口選擇BSPF1與BSPF4/3兩種模式，單次計數范圍體積為0.00～999999.99 L，斷電源數據可保持10年。

將其與加油車泵油系統連接后，裝配了加油高精度流量計、數顯式屏幕顯示器以及卡式加油識別區、加油識別卡等。加油識別卡存儲了加油設備的編號、油料類型、卡號以及車輛所屬單位等基本信息，并將該信息同步保存至加油機中。加油識別卡與加油機中的信息是相互對應的關系，一旦其中某個方面發生出現問題，便無法加油，以此提高加油的安全性。當長河壩水電站的各種作業設備需要加油時，只需刷油卡，加油機便可以自動識別卡內的信息，核實無誤后再向電控閥控制板、傳感器、開關板發出指令，進行加油操作。

在開展加油操作時，假如加入的油量達到了油箱的最大值時，便會立即向加油主板反饋，在經過操控主板調整電控閥、開關板以及傳感器后，停止供油操作。在加油操作時，查看車載加油機屏幕獲得加油的相關數據，涵蓋了加油卡的剩余金額、本次加油消耗的總金額、所加油的質量、加油持續的時間等。

完成加油操作后，還可以直接將上述信息存儲在對應的模塊位置上，保證加油成功完成。車載加油機上還安裝有流量計，其具備較高的精度，能夠獲得精確的加油計量，極大地提升了加油的精確度。加油機供油的原理如圖2所示。

3.2 數據無線傳輸技術開發

長河壩水電站在前期便實現了無線傳輸覆蓋，即便該地區的地形條件屬于狹長河谷，但是依然可以確保不同的數據能夠無障礙實現傳輸。在應用無線網絡傳輸的基礎上，通過設置一個頻率為2.4 GHz的覆蓋區域，使其在無線傳輸網絡覆蓋下實現了加油機數據的無線傳輸。通過優化車載無線加油機系統，在加油主板上增設一套數字存儲器，可以極大地提高了數字的存儲量（一般情形下，一次能夠儲存的最大記錄可以為300條）。

該系統還安裝了數據發射模塊與加裝譯碼器，專門對施工進行管理的軟件，能夠第一時間接收來源于車載加油機上的相關數據與信息。建立了穩定的覆蓋網絡基站，從而確保了車載加油機能夠在全覆蓋的網絡環境下開展加油作業，實時發送并接受加油數據信息，并借助IP對點傳輸技術與微波技術，從而極大地提升了輸出傳輸的穩定性與保密性。

3.3 油料管理系統軟件選擇

在成功完成加油數據的實時傳輸后，積極同廠家聯系，對配套的油站管理系統軟件進行增加。該軟件具備二次保存數據的功能，并且可以根據條件完成數學的篩選。例如：當相關工作人員需要具體一個時間段的油料相關數據時，只需在軟件上輸入相應的時間，就可以生成數據信息。管理系統圖如圖3所示。

該系統主要包含4個部分：①車載微型數字加油機。傳統的油料卡被車載微型數字加油機取代，并且還能夠將加油量精確至小數點的后兩位。在加油時，每一輛加油車均需要配備IC卡，卡內詳細記錄了車輛的編號、駕駛員的信息、加油充值的金額等。在加油時，只需將IC卡插入至加油機內，完成加油操作后信息便會自動存儲在加油機的數字存儲器內。②無線傳輸設施。其包含譯碼器與發射模塊兩個部分，譯碼器能夠將存儲在存儲器內的數字信息翻譯成信號，再經發射模塊成功地將信號發射出去。③覆蓋基站。基站的主要功能是完成無線信號的接收，在雙極化扇區天線與11N網橋構成的鏈路傳輸通道，通過2.4 GHz的微波將信號發送至后方的接收設備上。④后方接收。后方架設的11N網橋接收到2.4 GHz的微波后，便可以利用交換機將信息傳送至主機上，再將信息保存在主機的加油系統軟件中。

4 應用效果

通過改善軟件與硬件后，將其運用在長河壩水電站加油機中，實現了實時、穩定地傳輸車載加油機信息的目的。將其應用在實際的油料管理中心，不僅提高了加油的效率，還提升拉加油數據的精確性。

具體發揮的效果有以下3點：①提高了數據的準確性[4-5]。相關管理者通過利用后方終端，結合自身的需求導出系統內的數據，并將這些數據以excel的形式進行呈現，然后通過對該表進行排序、篩選等操作，便可以統計出數據，結果準確且耗時少。②該系統能夠保障數據得以實時傳輸，從而打破了以往每一輛加油車應當配備一名駕駛員與一名統計員的模式，實現了管理流程的簡化，并避免人工錄入的方式形成的誤差。通過優化系統后，一個駕駛員便可以完成將加油車駕駛到所需加油的工作面上，而機械設備的操作人員利用加油卡便可以完成加油操作。③通過應用具備無線傳輸功能的車載加油機以后，長河壩水電站一共實現89套現場施工作業設備的燃油加油。

據統計，在施工高峰期，長河壩水電站月供油達到了801 000 L，假如按照系統改造之前的1‰的誤差進行，每月可以節約的供油量達到801 L，一年可以節約的油量可以達到9 600 L。與傳統的管理模式相比，油料管理人員數量減少3個，每年節約的資金高達30萬元。

5 結束語

通過在長河壩水電站中應用具備無線傳輸功能的車載加油機，實現了移動加油管理模式的優化，極大地提升了工作效率，通過應用油料管理系統方便對加油設備的信息進行識別，能對加油時間、加油量等相關數據進行存儲。在管理軟件的輔助下自動實現數據的統計與匯總，通過對這些數據進行分析便可以獲得不同設備每日、每月、每年的油耗及設備的運行情況，能統計出機械設備的耗油量。通過對車載加油機進行改造以后，便可以具備無線傳輸功能，無需中間管理環節，彌補了傳統加油方式存在的弊端，提升了統計數據的真實性，提高了項目油料信息化管理水平[5]。

參考文獻

[1] 楊書軍.淺談水利施工企業的工程項目成本管理[J].中國西部科技，2009（21）：54.

[2] 徐菊，方軍偉.淺談建筑工程的成本管理[J].科技信息，2009 （21）：668+722.

[3] 王玉萍.淺談工程施工中的油料管理[J].圖書情報導刊，2009 （6）：213-214.

[4] 凌惠蘭.關于水利水電工程施工成本控制與核算的研究[J].經貿實踐，2018（7）：105.

[5] 解智勇.水利水電工程施工成本控制途徑分析[J].納稅， 2018（15）：161-162+165.