Предложен подход к построению автоматизированной системы контроля и учета нефтепродуктов на автозаправочных станциях на основе измерительного комплекса «СТРУНА». Рассмотрены принципы информационной поддержки сотрудника отдела логистики для оперативного контроля и учета нефтепродуктов.
Ключевые слова: автоматизированная система контроля и учета, АЗС, измерительный комплекс «СТРУНА», информационная поддержка, логистика.
The approach described herein concerns the automated oil products monitoring and control system based on STRUNA measuring complex which is suggested for petrol filling stations. Logisticians’ information support principles for day-to-day oil products monitoring and control are covered as well.
Key words: automated monitoring and control system, petrol filling station, STRUNA measuring system, information support, logistics.
Введение. Сегодня рынок реализации нефтепродуктов развивается быстрыми темпами. Современная автозаправочная станция — это многофункциональный комплекс [3], предлагающий потребителю не только качественные горюче-смазочные материалы, услуги автомойки, магазина сопутствующих товаров, кафе быстрого обслуживания, а также услуги попутного технического сервиса, с помощью которого клиенты могут в режиме самообслуживания воспользоваться функцией подкачки шин, залить в автомобиль стеклоомывающую жидкость и т. д. Не смотря на то, что в последнее время ассортимент сопутствующих товаров и услуг постоянно расширяется, и выручка от их реализации занимает все больший удельный вес в общем обороте автозаправочной станции (АЗС), тем не менее, реализация нефтепродуктов является приоритетным направлением работы АЗС, т. к. в данном сегменте происходит снижение рентабельности и усиление конкуренции.
Проблемы управления сетью АЗС. Среди основных проблем управления АЗС можно выделить следующие:
- неоперативная и недостоверная информация о текущих остатках нефтепродуктов в резервуарах АЗС;
- получение информации об остатках топлива в резервуарах АЗС с помощью метрштока;
- неоперативное принятие решений по функционированию АЗС и дих доведение до исполнителей;
- слабый учет и контроль за персоналом АЗС.
В связи с этим перед руководством предприятия, осуществляющего реализацию нефтепродуктов через сеть АЗС, стоят задачи по усилению конкурентоспособности, повышению эффективности и улучшению управляемости автозаправочными комплексами [2].
В настоящее время оперативное решение задач бизнеса невозможно без автоматизации производственных процессов. Автоматизация производства приводит к значительному повышению его эффективности и представляет собой создание такой информационной системы предприятия, которая дает возможность эффективно управлять отдельными направлениями или деятельностью компании вцелом, позволяет компании работать как единому организму. Это связано, с одной стороны, с улучшением организации производства, ускорением оборота средств и лучшим использованием основных фондов, с другой — со снижением себестоимости, расходов на заработную плату и энергетические затраты. Применение средств автоматизации в настоящее время является определяющим фактором в эффективной работе любого предприятия, в том числе и предприятия, осуществляющего реализацию нефтепродуктов через автозаправочные станции (комплексы) [4, 9].
Для полноценного ведения данной деятельности необходимо поддерживать товарный баланс нефтепродуктов на АЗС в соответствии с целым рядом параметров. Учет нефтепродуктов на АЗС осуществляется по совокупности наличия в резервуарах (учитывается количество нефтепродуктов по каждому резервуару). Своевременное поступление нефтепродуктов в резервуары АЗС, контроль и предотвращение утечек, «сушки» резервуаров — это основные задачи, стоящие перед специалистами отдела логистики [5]. Для эффективного решения данных задач необходима оперативная и достоверная информациыя об остатках топлива в резервуарах станции, поэтому разработка системы мониторинга остатков нефтепродуктов в резервуарах АЗС является актуальной задачей. На сегодняшний день существует значительное количество разработанных типов систем мониторинга АЗС [8, 9, 12]. Автоматизированная система мониторинга должна представлять собой информационно-измерительную систему с использованием измерительных преобразователей с частотно-модулированным сигналом, что даст возможность исключить из состава системы аналого-цифровой преобразователь [1, 8].
Автоматизированная система мониторинга на базе измерительного комплекса «СТРУНА». Систему мониторинга предлагается создавать на базе измерительного комплекса «Струна» (разработка «НТФ НО-ВИНТЕХ»), который по сравнению с аналогичными системами измерения обладает высокой надежностью и приемлемой стоимостью. Измерительный комплекс «Струна» легко интегрируется в различные системы отпуска нефтепродуктов и комплексы АСУ, системы сбора и обработки информации, а также отвечает действующим требованиям экологической и пожарной безопасности.
Основные параметры, заложенные производителем в измерительный комплекс «Струна» позволяют производить:
- замеры уровня нефтепродуктов в резервуаре АЗС, его температуры, плотности и давления,
- расчет объема и массы нефтепродуктов на основании данных об уровне нефтепродуктов и данных градуировочных таблиц резервуаров,
- оперативный контроль уровня подтоварной воды.
- Для получения непрерывного выходного сигнала реализуется струнный автогенератор, в котором струна является частотозадающим элементом.
- Применение измерительного комплекса «Струна» позволяет:
- производить точное измерение параметров нефтепродуктов, находящихся в резервуарах АЗС;
- осуществлять оперативный контроль за движением нефтепродуктов;
- получать результаты измерения в удобном интерфейсе автономного индикатора или передавать результаты измерений в учетную систему пользователя;
- организовывать работу измерительной системы с подключением нескольких датчиков преобразователей первичных параметров, находящихся в резервуарах к одной центральной части системы «Струна»;
- производить замеры первичных параметров нефтепродуктов в резервуарах с различными высотами;
- предотвратить переливы нефтепродуктов;
- защитить насосы от работы «в сухую»,
- получать операвную информацию об уровне подтоварной воды,
- контролировать герметичность резервуаров,
- расчетным путем получать данные о массе нефтепродукта, находящегося в резервуаре на основании полученных данные о плотности и объеме;
- применять полученные в результате измерений данные в организации систем учета, хранения и отпуска нефтепродуктов, организовать распределённые системы учёта;
- производить калибровку градуировочных таблиц резервуаров с применением специализированного программного обеспечения.
Разработанная система удаленного мониторинга остатков топлива (рис.1) работает по принципу классического клиент-серверного приложения. Серверная часть системы работает на каждой АЗС. В целях сокращения расходов, а также в силу небольших требований разработанной системы к ресурсам персонального компьютера серверная часть размещена на ПК администратора АЗС, который подключен к вычислительному блоку измерительной системы «Струна» по интерфейсу RS-232. Политиками безопасности домена запрещено выключение данного компьютера. Клиентская часть может быть установлена на любой ПК. Доступ клиента к северной части осуществляется по организованной сети VPN. Авторизации и разграничения прав доступа не предусмотрено.
Рис.1. Структура системы удаленного мониторинга
Информационная поддержка сотрудника отдела логистики для оперативного контроля и управления запасами нефтепродуктов. Процесс получения логистом о наличии топлива информации представлен на рисунке 2.
Рис. 2. Проверка наличия топлива
Интерфейс системы мониторинга для пользователя-сотрудника отдела логистики, представлен на рис. 3. Интерфейс прост в работе и позволяет пользователю системы мониторинга получать всю необходимую информацию об оперативных остатках нефтепродуктов в резервуарах АЗС в режиме реального времени для принятия управленческих решений. Данные представлены в разрезе АЗС, видов топлива и резервуаров. В системе предусмотрено отдельное окно для каждого резервуара. В правом верхнем углу рабочего окна отражается дата и время получения данных с АЗС. Для удобства работы пользователя для каждого резервуара в системе предусмотрено отдельное поле. Помимо этого, каждый резервуар имеет маркировку. Маркировка резервуаров выполнена в формате «первая цифра — номер АЗС, нижнее подчеркивание, вид нефтепродукта» и отражается на зеленом поле в верней части рабочего поля. Графическая часть интерфейса системы отображает уровень заполнения резервуара топливом.
Рис. 3. Рабочий интерфейс системы мониторинга остатков топлива в резервуарах АЗС
Ниже приведена расшифровка первичных параметров измерения, полученных с АЗС: уровень топлива в резервуаре (мм.); объем остатка топлива (м3); плотность (кг/м3); температура (оС); какой объем топлива необходим для заполнения резервуара (м3).
Для более четкого понимания, описанного выше, рассмотрим данные об остатках бензина Аи-98, полученного с АЗС № 4 (на рисунке 3 выделено красной рамкой). По данным, отображенным в рабочем поле видно, что на текущую дату 29.01.2014 г. и время 14:47:05 в резервуаре топливо находится на уровне 472 мм., объем топлива — 2877 м3, плотность топлива — 739.9 кг/м3, температура — +3оС. Для заполнения резервуара до максимального уровня взлива необходимо доставить на АЗС № 4 15.656 м3 нефтепродукта.
Однако, информации только об остатках топлива в резервуаре недостаточно. Для поддержания на АЗС допустимого остатка нефтепродуктов, необходимого для бесперебойной работы станции, важно иметь данные об интенсивности его выбытия. Для решения данной задачи, в рассматриваемой системе мониторинга был разработан специальный вид отчета, пример которого представлен на рис. 4.
Данный отчет позволяет логистам оценить скорость выбытия нефтепродуктов за анализируемый период времени и, в совокупности с полученными данными об остатках топлива в резервуаре (в рассмотренном нами случае остаток бензина Аи-98 на АЗС № 4 в резервуаре приближается к минимально до-пустимому запасу топлива на АЗС), принять решение либо о включении АЗС № 4 в планируемый маршрут движения бензовоза, либо о корректировке уже существующего маршрута движения.
Рис. 4. Отчет «Тренд»
Таким образом, разработанная система удаленного мониторинга остатков топлива в резервуарах АЗС на базе измерительного комплекса «Струна» полностью удовлетворяет поставленным целям повышения эффективности принимаемых решений специалистом отдела логистики [7, 13]. Удаленный мониторинг остатков топлива позволяет получать оперативную информацию о сверхнормативном выбытии топлива, к примеру, из-за изменения дорожной обстановки и, как следствие — быстрой корректировке маршрутов движения бензовозов компании. Данные, получаемые с датчиков измерительной системы «Струна» хранятся в локальной базе данных на каждой АЗС в течении 720 дней, что позволяет логисту просмотреть поступления и выбытия в прошедших периодах (особенно актуально в праздничные дни). При срабатывании сигналов тревоги измерительной системы «Струна» на АЗС («залипание» датчика, достижение «мертвого» остатка, предельные отклонения контролируемых параметров и т. п.) — предусмотрено дублирование сигналов тревоги в интерфейсе логиста системы удаленного мониторинга, с возможностью отправки sms и e-mail.
Система мониторинга «Струна» весьма выгодна как с точки зрения экономии, так и контроля. При этом наибольший эффект достигается при четкой комплексной автоматизации всех технологических процессов на АЗС в единую систему управления.
Разработанная система мониторинга отвечает современным техническим и технологическим требованиям, автоматизирует и учитывает все существующие на АЗС процессы движения нефтепродуктов, обеспечивает оперативной и достоверной информацией, необходимой для принятия решений, повышая тем самым эффективность работы сотрудников отдела логистики [6, 10, 11], способствует повышению конкуренцииза счет повышения управляемости и скорости реакции на изменения.
Основное время в работе сотрудника отдела логистики, до внедрения системы удаленного мониторинга, составлял телефонный обзвон всех АЗС сети с получением в «ручном» режиме остатков топлива в резервуарах и запись их файл Excel. Эти рутинные действия были автоматизированы в первую очередь.
Сравнительный анализ временных затраты специалиста отдела логистики на процедуру получения сводного отчета по всем видам топлива для АЗС ООО «Комплекс-ойл» (количество АЗС: 15) представлен в таблице 1.
В ручном режиме на сбор и обработку информации о наличии запасов топлива на всех АЗС ООО «Комплекс-ойл» логист тратит около 3.3–4.3 час., т. е. практически половину рабочего. После автоматизации процесса мониторинга временные затраты логиста сократились в 21.5–27.5 раз.
Таблица 1
Сравнительный анализ временных затрат специалиста отдела логистики на процедуру получения сводного отчета
|
№ п/п |
Операция, выполняемая логистом |
Время на операцию |
||
|
Ручной режим |
Автоматизированный режим |
|||
|
1 |
Получение данных о остатках топлива |
Количество АЗС: 1 |
7–10 мин. |
1 мин. |
|
Количество АЗС: 15 |
105–150 мин. |
|||
|
2 |
Анализ оперативной ситуации с топливом по всем АЗС |
20–30 мин. |
5–10 мин. |
|
|
3 |
Подготовка сводного отчета об остатках топлива |
60–70 мин. |
1 мин. |
|
|
ИТОГО (при количестве АЗС: 15) |
192–260 мин. |
7–12 мин. |
||
Заключение. Внедрение автоматизированной системы удаленного мониторинга на ООО «Комплекс-ойл» обеспечило следующие положительные эффекты:
- возможность в любой момент времени получить информацию о состоянии резервуаров АЗС;
- сокращение расходов на оплату труда (сокращение штатной единицы логиста);
- повышение оперативности при планировании/изменении маршрутов движения бензовозов, и как следствие, значительный рост оборачиваемости бензовозов;
- сокращение на 7–10 % объемов запасов топлива на АЗС без риска «засушить» автозаправочный комплекс.
Литература:
1. Барышев И. Г. Новый взгляд на топливную логистику [Текст] // Экспозиция Нефть Газ. 2014. № 2 (34). С. 70–71.
2. Безродный А. А. Повышение эффективности управления сетями автозаправочных станций [Текст] // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2010. № 2. С. 41–51.
3. Белов Ю. Ф., Иващенко В. А. Автоматизация контроля и учета нефтепродуктов на автозаправочных станциях на основе SCADA-системы [Текст] // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. — Т. 4, вып. 1. — С. 82–89.
4. Валиев Р. А., Каримов Т. Н., Сибгатуллин Р. К., Хайруллин А. Х. Многокритериальная задача планирования доставки топлива транспортно-энергетической компанией сетям АЗС [Текст] // Научно-технический вестник Поволжья. 2013. № 1. С. 143–145.
5. Годнев А. Г., Зоря Е. И. Повышение точности сведения товарного баланса на нефтебазах и АЗС [Текст] // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2007. № 4. С. 56–58.
6. Гусельникова И. С., Рощупкина О. Б. Стратегическое управление затратами сети АЗС [Текст] // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». 2009. № 09. С. 55–58.
7. Гуськова С. В. Логистическое обеспечение организации сопутствующей торговли в сети АЗС [Текст] // Проблемы современной экономики. 2012. № 3. С. 195–198.
8. Дзреян А. Х. Институциональное развитие современных цепей поставок потребительского рынка: логистический аспект [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. 2012. № 3 (21). С. 316–322.
9. Зырянов В. В., Еремина Л. В. Оценка эффективности функционирования контрагентов в логистической системе транспортного предприятия [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. 2012. Т. 19. № 1. С. 495–498.
10. Павленко О. В., Столяров Ю. С., Айзин В. С. Cистема технологического контроля АЗС и управления инженерным оборудованием [Текст] // Промышленные АСУ и контроллеры. 2008. № 3. С. 1–5.
11. Топчий И., Белов А., Шурыгин М. Критерии выбора системы автоматизации для управления региональной сетью АГЗК и АЗС [Текст] // Автогазозаправочный комплекс + Альтернативное топливо. 2009. № 4. С. 66–68.
12. Flisberg P., Frisk M., Rönnqvist M. FuelOpt: A decision support system for forest fuel logistics // Journal of the Operational Research Society. 2012. 63 (11), pp. 1600–1612.
13. Schröter I. Fuel logistics: Untapped opportunities in downstream fuel logistics // Petroleum Review. 2007. 61 (723), pp. 22–24.
