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礦區(qū)天然氣計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)及實(shí)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(jì)算機(jī)及現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)礦區(qū)天然氣計(jì)量監(jiān)控管理自動(dòng)化的特點(diǎn)。結(jié)合工程實(shí)際，詳細(xì)闡述了改造一套天然氣計(jì)量管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件選型，包括高性能工空機(jī)、智能流量積算儀、各種變送器、MODEM等；模塊化的軟件設(shè)計(jì)，并給出了工控機(jī)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(yùn)行。
關(guān)鍵詞：計(jì)量監(jiān)控管理系統(tǒng)，硬件選型，軟件設(shè)計(jì)
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(jì)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(jì)計(jì)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(jì)效益。為此，我們針對天然氣工業(yè)的特點(diǎn)，結(jié)合川西南礦區(qū)的實(shí)際，將原來的雙波紋管人工計(jì)量系統(tǒng)改造成了計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)量管理系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中采用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，不但提高了計(jì)量精度，而且大大地提高了工作效率。同時(shí)，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(jì)
1．1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征及目標(biāo)
本系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)礦區(qū)天然氣計(jì)量及管理的自動(dòng)化，因此系統(tǒng)的核心為計(jì)量和管理兩部分。其中計(jì)量系統(tǒng)采用兩級體系，智能積算儀可以在上位機(jī)不能正常工作時(shí)單獨(dú)計(jì)量，工控機(jī)既可以計(jì)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(shí)，系統(tǒng)采用以MSU2964單片機(jī)為主芯片的天然氣智能流量指示積算儀為前端計(jì)量儀，其精度高，穩(wěn)定可靠，計(jì)量誤差可達(dá)到±0.5%。
充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，信息共享。高性能工控機(jī)作為監(jiān)控及管理機(jī)，可靠性高，抗干擾性強(qiáng)，可擴(kuò)展性好，軟件人機(jī)界面友好。
1.2 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(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(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（SY/T6143-1996）中規(guī)定的計(jì)算流量的數(shù)學(xué)模計(jì)算出與之對應(yīng)的天然氣的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。監(jiān)控臺的工控機(jī)通過RS485采集各流量儀的計(jì)量數(shù)據(jù)并保存到本機(jī)數(shù)據(jù)庫中。這樣一來，操作人員就可實(shí)時(shí)動(dòng)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(jī)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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