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礦區(qū)天然氣計量監(jiān)控管理系統(tǒng)改造設(shè)計及實現(xiàn)
Design and realization about measurement and management system of mine nature gas
鄭宏 葉思敏 孫濤 李勤波 胡豫慶
四川大學(xué)電氣信息學(xué)院 四川華漢科技工程有限公司
【摘要】簡要介紹了用計算機及現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)礦區(qū)天然氣計量監(jiān)控管理自動化的特點。結(jié)合工程實際，詳細闡述了改造一套天然氣計量管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計、硬件選型，包括高性能工空機、智能流量積算儀、各種變送器、MODEM等；模塊化的軟件設(shè)計，并給出了工控機數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)上傳信息中心網(wǎng)絡(luò)的核心程序。該系統(tǒng)已在川西南礦區(qū)投入運行。
關(guān)鍵詞：計量監(jiān)控管理系統(tǒng)，硬件選型，軟件設(shè)計
Abstract:
In this paper ,the characteristics of the system of nature gas about measurement and management realized by computer and intranet are introduced. Integrated with practice, system design and hardware selection which including performance industrious PC、intelligent accumulator、various transformer and MODEN;and structured programming about a set of measurement and management system reformation are described in detail. And a part of core procedure about data collection and data delivery is given. The system has been run at Chuanxinan mine.
Key word: measurement and management system, hardware selection, software design
礦區(qū)天然氣流量計量是天然氣工業(yè)中關(guān)鍵熱工參數(shù)的測量。正確地選擇測量方法與合理地設(shè)計計量系統(tǒng)，將直接關(guān)系到能源的合理分配與企業(yè)的經(jīng)濟效益。為此，我們針對天然氣工業(yè)的特點，結(jié)合川西南礦區(qū)的實際，將原來的雙波紋管人工計量系統(tǒng)改造成了計算機自動計量管理系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中采用了現(xiàn)代計算機及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，不但提高了計量精度，而且大大地提高了工作效率。同時，系統(tǒng)的可靠性和安全性也比原來大大提高。
1 系統(tǒng)設(shè)計
1．1 系統(tǒng)設(shè)計特征及目標
本系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)礦區(qū)天然氣計量及管理的自動化，因此系統(tǒng)的核心為計量和管理兩部分。其中計量系統(tǒng)采用兩級體系，智能積算儀可以在上位機不能正常工作時單獨計量，工控機既可以計量，但更主要用于監(jiān)控和管理。這種體系結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的單級結(jié)構(gòu)具有更高的可靠性和靈活性。同時，系統(tǒng)采用以MSU2964單片機為主芯片的天然氣智能流量指示積算儀為前端計量儀，其精度高，穩(wěn)定可靠，計量誤差可達到±0.5%。
充分利用現(xiàn)代計算機與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，信息共享。高性能工控機作為監(jiān)控及管理機，可靠性高，抗干擾性強，可擴展性好，軟件人機界面友好。
1.2 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)圖如圖1。
1.3 系統(tǒng)工作原理
現(xiàn)場各節(jié)流裝置將流量大小轉(zhuǎn)化為差壓的變化，經(jīng)差壓變送器送至天然氣流量儀，流量儀根據(jù)差壓和氣流靜壓（壓力變送器）、溫度等信號，通過預(yù)先設(shè)置的有關(guān)參數(shù)，按照計量標準（SY/T6143-1996）中規(guī)定的計算流量的數(shù)學(xué)模計算出與之對應(yīng)的天然氣的瞬時流量和累計流量。監(jiān)控臺的工控機通過RS485采集各流量儀的計量數(shù)據(jù)并保存到本機數(shù)據(jù)庫中。這樣一來，操作人員就可實時動態(tài)地了解和掌握生產(chǎn)情況。各生產(chǎn)數(shù)據(jù)還由工控機上傳至礦區(qū)信息中心并保存到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，供礦區(qū)MIS系統(tǒng)的需要。
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