1.引言 輸油管線計量間用于監(jiān)測輸油管網(wǎng)的原油輸送狀態(tài),以此作為安全生產(chǎn)的依據(jù)。傳統(tǒng)的人工抄表檢測方式由于輸油管線計量間地域分布較廣,每次統(tǒng)計各輸油網(wǎng)點的輸送量需要耗費大量人力及物力等資源,工人工作效率低,同時公司領導及相關部門無法及時、動態(tài)地了解各輸油管線使用情況,阻礙了公司輸差等管理水平的進一步提高。 另外,由于未對計量間實施24小時連續(xù)在線監(jiān)測輸油管線的流量,當計量間發(fā)生輸油管線泄漏時,管理部門無法在第一時間獲取該緊急情況,存在著極大的安全隱患。 為了進一步提高原油集輸公司安全管理水平及計量、輸差管理水平,提高資源利用率、提高員工工作效率、降低生產(chǎn)運行成本,建議實施輸油管線計量間遠程監(jiān)測及管理系統(tǒng)。 該系統(tǒng)利用先進的計算機技術、通信技術和信號處理技術,利用工業(yè)計算機系統(tǒng)實現(xiàn)對各計量點的輸油管線壓力、溫度、流量的自動測量、數(shù)據(jù)存儲、分析、統(tǒng)計等,公司領導及管理部門可及時了解計量間的安全及生產(chǎn)情況,為公司領導快速、準確地控制輸差、制訂生產(chǎn)決策提供科學依據(jù)。
2.設計原則 2.1安全可靠 由于系統(tǒng)應用場合為易燃易爆場所,作為系統(tǒng)投入使用的前提,我們對系統(tǒng)特別是現(xiàn)場采集系統(tǒng)采取了隔爆、防爆措施,******程度地保證了系統(tǒng)的安全可靠。同時通過各類措施防止系統(tǒng)設備自身的被盜問題。 2. 2經(jīng)濟可行 本系統(tǒng)充分在已有的設備的基礎上,通過無線方式傳輸現(xiàn)場數(shù)據(jù),利用計算機對數(shù)據(jù)進行綜合管理,并根據(jù)需要打印各類報表。此系統(tǒng)的使用必能大量節(jié)約人力、物力支出,降低了工人的勞動強度,提高了工人的工作效率,具有很好的經(jīng)濟效益。 2. 3技術先進 本系統(tǒng)結合了計算機技術、無線通信技術,使用微軟的大型數(shù)據(jù)MS SQL SERVER作為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),使用專用軟件進行數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計,保證了系統(tǒng)的先進性。 2. 4易于擴展 本系統(tǒng)采用開放的設計模式,無論是軟件功能還是硬件采集單元所采集的信號均可方便地擴展。
3. 系統(tǒng)結構
本系統(tǒng)按照功能可分為五個部分,分別為: ? 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理單元; ? 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡; ? 輸油管線計量間供電單元; ? 數(shù)據(jù)管理平臺; ? 計量數(shù)據(jù)綜合管理軟件; 3.1現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理單元RTU-1600 由中央處理器、信號(數(shù)據(jù))轉換模塊、顯示模塊、通信接口模塊組成。 工作原理: ? 中央處理單元(CPU)定時對8路模擬量進行數(shù)據(jù)采集,模擬信號經(jīng)過A/D轉換后變?yōu)閿?shù)字量; ? 定時通過485接口與現(xiàn)場流量計等儀表通訊,并將其值存入內(nèi)存; ? 數(shù)字信號經(jīng)運算、處理后轉換為實際測量值,存入內(nèi)存; ? 以主動(定時)或被動(呼叫)的方式向CDMA1X通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù),并可根據(jù)管理計算機發(fā)送的控制指令控制現(xiàn)場的開關。 相關技術參數(shù): ? 輸入信號:8路4~20mA模擬量:如溫度,壓力,流量,液位等;RS-485; ? 輸出信號:4路開關量輸出;RS-232; ? 儀表特點::具有看門狗電路,儀表永不死機;具有斷電數(shù)據(jù)保護功能; ? 通訊模塊:內(nèi)嵌通訊協(xié)議,可與CDMA1X通信模塊進行數(shù)據(jù)通信; ? 數(shù)據(jù)發(fā)送方式:定時主動發(fā)送:可設定時間定時向中心站發(fā)送數(shù)據(jù); ? 被動發(fā)送:由計量管理中心的計算機發(fā)出發(fā)送指令,接收該指令后發(fā)送數(shù)據(jù); ? 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡:采用中國聯(lián)通公司的CDMA 1X數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡; 3.2 CDMA技術 CDMA技術是當今*********的通訊技術,具有容量大,傳輸速度快,質(zhì)量高等優(yōu)點。其快速的信息響應時間和分組交換技術,可保證用戶實時在線和信息的迅速傳遞,利用CDMA技術進行數(shù)據(jù)傳輸 是理想的方式。 其特點如下: ? 可實現(xiàn)點對點、中心對多點等數(shù)據(jù)傳輸; ? 實時在線,實時進行數(shù)據(jù)傳輸,因使用獨立的數(shù)據(jù)信道,不爭奪話音信道資源,因而性能更穩(wěn)定; ? 資費低,按數(shù)據(jù)流量收費,沒有數(shù)據(jù)量傳遞時,不產(chǎn)生費用; ? 傳輸速率可達153.6kbps, 約為GPRS的5倍; ? 組網(wǎng)簡單,無縫覆蓋; ? 可方便聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng); ? 可以跨區(qū)域、省市使用,不存在漫游費用,節(jié)省通信開支;
3.3輸油管線計量間供電單元 由于輸油管線計量間具有很高的防爆要求,并且可能無法提供220V交流電源,因而考慮采用太陽能電池對位于計量間的數(shù)據(jù)采集單元及無線通信模塊提供電源。 太陽能供電系統(tǒng)包括:電池板、蓄電池、控制器、DC—DC轉換器、控制箱及附屬配置(電線、接插件等)。 太陽能供電系統(tǒng)規(guī)格: ? 光伏電池板符合國家標準,使用壽命10年; ? 蓄電池符合信息產(chǎn)業(yè)部電信設備進網(wǎng)標準。正常浮充使用壽命3年; ? 控制器為智能控制,并具有過放、過充保護及防反接、輸出短路、過載、溫升保護功能; 該太陽能供電系統(tǒng)在日照4h/d,連續(xù)陰雨天3天的情況下,能夠24小時連續(xù)提供12V/100mA直流電源,并且保證每小時提供為期2分鐘的12V/0.5A供電。 3.4數(shù)據(jù)管理平臺 采用微軟公司的SQL SERVER 2003大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 該系統(tǒng)易于維護,可滿足大型數(shù)據(jù)管理的要求,同時該管理平臺可與油田公司現(xiàn)行的工程數(shù)據(jù)庫ORACLE系統(tǒng)方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 SQL Server 2003是微軟公司最新版的大型數(shù)據(jù)庫服務器,其性能指標在各方面都有趕超Oracle數(shù)據(jù)庫的趨勢。 SQL Server2000是一個功能完備的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它包括支持開發(fā)的引擎、標準的SQL語言、擴展的特性(如復制、OLAP、分析)、存儲過程、觸發(fā)器等特性。 ? 易用性 SQL Server與Windows界面風格完全一致,且有許多"向?qū)?Wizard)"幫助,因此易于安裝和學習。 ? 兼容性良好 由于今天Windows操作系統(tǒng)占領著主導地的位,選擇SQL Server一定會在兼容性方面取得一些優(yōu)勢。另外,SQL Server 2000 除了具有擴展性,可靠性以外,還具有可以迅速開發(fā)新的因特網(wǎng) 系統(tǒng)的功能。尤其是它可以直接存貯XML數(shù)據(jù),可以將搜索結果以XML格式輸出等特點,有利于構建了異構系統(tǒng)的互操作性,奠定了面向互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)應用和服務的基石。這些特點在.NET 戰(zhàn) 略中發(fā)揮著重要的作用。 ? 數(shù)據(jù)倉庫 Microsoft SQL Server 2000增加了OLAP(聯(lián)機分析處理)功能。OLAP可以通過多維存儲技術對大型、復雜數(shù)據(jù)集執(zhí)行快速、高級的分析工作。數(shù)據(jù)挖掘功能能夠揭示出隱藏在大量數(shù)據(jù)中的傾 向及趨勢,它允許組織或機構******限度的從數(shù)據(jù)中獲取價值。通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行有效分析,這一功能可以對未來的趨勢進行預測。 福大商務在線(www.fdauto.cn)為你提供最新的行業(yè)信息!并竭誠為你服務!
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