[发明专利]用于收集和分析元件的网络的运行信息的方法和系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年2月16日提交的序列号为61/443，510的美国临时专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入于此。

技术领域

本发明是一种用于收集和分析来自与诸如原油或液化天然气的液体能源商品相关的元件的网络的运行信息的方法和系统。

背景技术

诸如原油的液体能源商品包含数十亿美元的经济市场。这些商品被多方买卖，而且，与任何交易市场一样，与交易商品相关的信息对市场参与者而言是非常有价值的。尤其是这些商品中的每一种商品的生产、运输、储存和分配系统的各种元件和设备的运行可能对这些商品的价格和可利用性具有重大影响，这使与所述的运行相关的信息变得有价值。而且，各种元件的拥有者或经营者通常不会公开披露此类信息，因此上述信息的获取非常有限。

特定数据由诸如美国能源信息管理局（“EIA”）之类的组织收集，通常是通过调查选定的拥有者和/或经营者来收集的。但是，收集和汇编这些数据并且然后将这些数据传播给公众或市场参与者所要求的时间长度可从几天到几个月不等，从而使所收集和汇编的数据通常是延迟的，对短期交易目的而言其价值有限。

发明内容

本发明是一种用于收集和分析来自与诸如原油或液化天然气（NGL）的液体能源商品相关的元件的网络的运行信息的方法和系统。

根据本发明的方法和系统，将传感器或测量设备应用到网络中的不同点上以收集数据。然后该方法通常包含以下步骤：（a）测量存储在网络中一个或多个储存设备中的液体能源商品的量，并将该测量数据存储在中央数据处理设备的第一数据库中；（b）测定在网络中一个或多个选定的管道中的液体能源商品的流量，并将该流量数据存储在中央数据处理设备的第二数据库中；（c）确定网络中一个或多个处理设备的运行状态，并将该运行状态信息存储在中央数据处理设备的第三数据库中；（d）分析测量数据、流量数据和运行状态信息，从而确定在给定时刻网络中液体能源商品或其选定部分的平衡；（e）将关于液体能源商品的平衡的信息传递给第三方市场参与者。

关于存储设备，在特定网络中选定的每个存储设备上，测量所存储的原油或其他液体能源商品的量。例如，大部分原油被储存在大型的地上储罐中，这些储罐要么具有被称作外浮顶（EFR）的浮顶，要么具有带有在储罐内部的、被称作内浮顶（IFR）的浮顶的固定顶。这样，可以采用公开可用的资源或视觉检测来研究特定位置上的每个储罐，并且关于每个储罐的所有相关信息都被存储在数据库中，这些信息包括容量信息、储罐类型（即浮顶或固定顶）和结构尺寸，。然后，根据预定的计划，对特定位置的每个储罐进行检查，包括：收集每个储罐的一个或多个摄影图像（即可见光谱）或录像，和/或，收集每个储罐的红外图像或录像。然后，所收集到的每个储罐的摄影图像和红外图像被传输给中央处理设备以用于分析，从而获得所储存的原油或其他液体能源商品的量的测量结果。

关于管道，为了维持液体能源商品的压力，沿着管道布置泵站。每个泵站所用的泵是典型的电力驱动感应发动机。为了对特定管道的量和在给定时刻的流量进行远程测定，一种优选的分析形式是基于对沿着选定管道的一些泵站的实时电力消耗的监控。在一个示例性的实施例中，配置和使用监控设备来监控为每个选定的泵站提供电力的一个或多个输电线。监控设备主要包括响应于与一个或多个输电线相关的电动势密度和磁通密度的传感元件，因此，允许定期或持续测量与一个或多个输电线相关的电动势密度和磁通量密度，从而确定电力。然后，来自这种监控设备的数据被传输到中央数据处理设备；在中央数据处理设备上，开发了特定网络中的管道和泵站的模型，该模型包括使用标准地理高程数据计算任一被监控的泵站和下游的下一个泵站之间的高程增益或高程损失。然后，估算任一特定的被监控的泵站的输出端或排放端与下游的下一泵站的输入端之间的压力差。绘制出从最小可能流量到最大可能流量的管道可能流量的范围与被监控泵站的等效预期电力消耗的比较图。

一旦已经测定了任一特定泵站的这种电力消耗，可将每个泵站的电力变化关联到通过每个泵站的流量变化上。这样，因为上述的监控设备考虑到了对特定泵站所消耗的电力的定期或持续测量，从这些监控设备所收集的数据可以用来测定流经泵站和泵站之间的流量。

关于处理设备，液体能源商品进入精炼设备或网络中一些点的其他处理设备中。本发明的方法和系统中，确定此类处理设备的运行状态。一种用于监控处理设备的运行的优选方法是通过采用固定的热成像摄像机。热成像摄像机可以获取热数据，并记录排放物的图像和各个关键元件的热能信号，其可以用来确定处理设备是否如预期地那样运行。