储罐计量系统 (TGS)

储罐计量系统（Tank Gauging System，简称 TGS）是用于对液体储罐内物料（如石油、化学品、水等）的实时液位、体积、质量和温度等参数进行精确测量和管理的自动化系统。该系统广泛应用于石化、电力、化工、油库、码头等行业。

一、TGS 系统的主要功能

1. 实时液位测量：测量储罐中液体的高度（液位）。
2. 体积计算：根据液位结合储罐结构计算出当前液体体积。
3. 质量换算：根据液体密度和温度，计算出实际质量。
4. 温度测量：监测液体温度，用于密度修正和安全管理。
5. 报警功能：高低液位、高温等状态报警。
6. 数据记录与上传：数据上传至监控中心或DCS系统，形成完整的操作记录。
7. 库存管理：支持库存盘点、进出液体跟踪等功能。

二、系统组成

一个完整的 TGS 系统通常由以下几个部分组成：

三、TGS的工作原理（以雷达液位计为例）

1. 雷达发射电磁波 → 碰到液体表面后反射回来；
2. 系统接收回波 → 通过时间差计算出液位高度；
3. 结合储罐几何模型 → 得出当前液体体积；
4. 读取温度 → 进行密度和体积温度修正；
5. 自动计算出质量 → 根据密度 × 体积。

四、常见的液位测量技术比较

五、数据处理与通信

现代TGS系统通常配备智能信号处理和远程通信功能：

• HART/Modbus/Profibus等协议：工业通信标准，兼容主流自动化系统；
• 冗余设计：提高系统可靠性；
• 远程监控：实现远程数据查看、诊断和管理；
• 数据库对接：可与ERP、MES系统对接，打通管理层与现场层的数据流。

六、应用场景举例

1. 石油储罐区（炼油厂、油库）→ 用于原油、汽油、柴油等产品库存管理，防溢出、防爆。
2. 化工厂储罐→ 精准控制反应原料进出，保证生产安全。
3. LNG/液氨/低温罐区→ 需特殊材质和防爆设计的液位计，保障低温计量可靠。
4. 港口/码头槽罐车装卸→ 联动TGS与装卸系统，自动记录交接数。
5. 水厂/环保行业→ 对污水池、水箱液位进行监控报警，防止溢流。

七、TGS的优势与挑战

优势：

• 精度高、实时性强
• 自动化程度高，降低人工风险
• 支持大规模远程监控和管理
• 可拓展性强，支持大数据分析和物联网应用

挑战：

• 初期投资成本较高
• 安装与调试需专业团队
• 对传感器长期稳定性和防腐蚀、防爆性能要求高

八、未来发展趋势

1. 与物联网（IoT）集成：实现智能监测与维护预测；
2. 云平台数据管理：便于多站点集中监控；
3. AI辅助诊断与优化：分析液位波动规律、预测泄漏风险；
4. 绿色能源支持：适配氢气、生物燃料等新型液体能源储罐。