GPRS 在海洋天然氣自動(dòng)計量中的應用

科技信息工程技術(shù)GPRS在海洋天惠氣自動(dòng)計量的回用中國鋏遁蘭州分公司孫澎[擒嬰]作者針對目前海洋乘油廠(chǎng)堐島油田天然氣計重仍然乘用現場(chǎng)人工操作的問(wèn)題,提出丁一種基于GPRS和PLC的遠程天然氣自動(dòng)計量泉鯇設計方業(yè)。文拿首先括親毓中能應用到的克遜技術(shù),之后介紹丁泉統的總體結構及工作原理。通過(guò)對親蟯中先進(jìn)技求的介紹及推論,作者認為,泉統所皋用的GPRS技術(shù)實(shí)現丁遠端設備與中夾控制設備之間的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連摟,為天然氣的遠程監控提供丁一種新的技術(shù)手段[關(guān)鍵調]天然氣計量GPRS遠租藍控1.引言采用GPRS無(wú)線(xiàn)通信具備以下優(yōu)點(diǎn)隨著(zhù)信息化在石油以及天然氣行業(yè)的大力推廣,作為信息(1)利用公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )無(wú)需自建,只要申請為用戶(hù)化重要組成部分的天然氣自動(dòng)計量系統也日益受到重視。目前可(2)公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )覆蓋面廣,且具有極強的可擴充性控制方式。無(wú)論狂風(fēng)暴雨、烈日炎炎,操作員均需定期記錄下數(3)按量計費或包月。用戶(hù)可以一直在線(xiàn),按照用戶(hù)接收和據再對這些記錄進(jìn)行整理匯總由于計量?jì)x表分布比較分散,發(fā)送數據包的數量來(lái)收取費用沒(méi)有數據流量傳遞時(shí),用戶(hù)即使現場(chǎng)員工的勞動(dòng)強度大,數據的可靠性、及時(shí)性準確性受到影掛在網(wǎng)上,也是不收費的。另外也可以選擇包月制操作運行和記錄管理數據的方式已漸漸不適應發(fā)展的(4)傳輸速率高。最高數據速率可達170kb/s。要求流自動(dòng)控制通信計算機和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷發(fā)廈把通5GPRS采用分組交換分組交換是支持數據業(yè)務(wù)的必要條件,使得用戶(hù)容量大幅測遙控、無(wú)線(xiàn)通信及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用于天然氣的自動(dòng)測量、計算度提高因此,利用公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )組建的無(wú)線(xiàn)通信系統將是控制和調節,實(shí)現資源的合理利用是天然氣自動(dòng)計量系統的主種造價(jià)低,易于推廣,無(wú)制約,可靠性高,穩定性好,具有一定要內容和目標天然氣的監控方式從單一現地控制集中監控發(fā)的先進(jìn)性標準性且易于擴充的系統,GPRS網(wǎng)絡(luò )特別適合于小展到分層分布式監控功能綜合化互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )化和標準化成為新流量高頻率傳輸的數據業(yè)務(wù)的應用服務(wù)適于天然氣在線(xiàn)信息一代天然氣自動(dòng)計量系統的特征,本文提出了一種基于GPRs的傳檀p筒介和PLC的天然氣遠程自動(dòng)計量系統的設計方案,對系統的硬件溫度等數據的自動(dòng)測量與控制,實(shí)現了實(shí)時(shí)信息的采集、處理與一種可編程序的存儲器,在其內部存儲執行邏輯運算、順序控傳輸,為遠程監控系統的信息顯示和控制在硬件、軟件上做好了制、定時(shí)、計數和算術(shù)運算等操作的指令,通過(guò)數字或模擬輸入準備。為合理的傳輸,利用天然氣資源作出了一定的貢獻。輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機械設備或生產(chǎn)過(guò)程。PLC具有通信聯(lián)GPRS簡(jiǎn)介網(wǎng)的功能,它使PLC與PLC之間、PLC與上位計算機以及其他GPRS是一種采用分組交換的高效率數據傳輸方式GPRS智能設備之間能夠交換信息形成一個(gè)統一的整體,實(shí)現分散集網(wǎng)絡(luò )是在公用移動(dòng)通信網(wǎng)GSM網(wǎng)絡(luò )之上,新增2個(gè)節點(diǎn)SGSN中控制。多數PLc具有RS2232接口,還有一些內置有支持各服務(wù)GPRS支持節點(diǎn))和GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節點(diǎn))而形成自通信協(xié)議的接口,用PLc作為現地控制器比單片機和計算機的移動(dòng)分組數據網(wǎng)絡(luò ),為GSM網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)提供高速的分組數據更能適應惡劣的工控環(huán)境,且組態(tài)方便能較好的解決遠程監控業(yè)務(wù),面向用戶(hù)提供移動(dòng)分組的P或者X25連接,它采用與通信問(wèn)題4.系統硬件設計則以及相同的TMDA幀結構,GPRS網(wǎng)絡(luò )分成2部分:無(wú)線(xiàn)接入和核心網(wǎng)絡(luò )。無(wú)線(xiàn)接入部分在移動(dòng)臺和基站子系統(BSS)之現場(chǎng)數據采集系統、數據傳輸系統、上位機數據處理系統、遠控間傳遞數據核心網(wǎng)絡(luò )在BSS和標準數據通信網(wǎng)絡(luò )邊緣路由器管理監測系統。系統結構圖如下:之間中繼傳遞數據現場(chǎng)數據采集系統}數據傳輸系統上位機數據處理遠控管理監測流量計UPS匚流量計}接收裝置及管理監匚流量計上位控制計算機局域網(wǎng)匚流量計GPRs數據傳輸系統PLc服務(wù)器控制系統打印機【顯示器壓力變送器41中控室設計中控室硬件設備配量主要是接收設備和計算機網(wǎng)絡(luò )設備,主要根據采油廠(chǎng)要求及現場(chǎng)實(shí)際情況,該系統的所有信號采用包括: GPRSDTU有線(xiàn) MODEM服務(wù)器、交換機、路由器激光GPRS方式將數據傳輸至中控室海三站),然后再利用現有的局打印機微機工作站避雷裝置、電源系統(含交流穩壓電源防雷域網(wǎng)將數據傳輸至采油廠(chǎng)計劃科、調度室和集輸大隊等單位部插座延時(shí)UPS)網(wǎng)管及軟件網(wǎng)絡(luò )附設、25專(zhuān)線(xiàn)和DDN數據門(mén).中控室的工作任務(wù)包括信息接收信息預處理信息查詢(xún)等。報送信道PLC控制系統系統軟件等下轉幕279頁(yè))科技信息工租披術(shù)電源信號控制曼碼命和采集令發(fā)送測井信TxD RxD微控制器號耦合±12V±5V深度和脈數據控制曼碼數沖計數微總線(xiàn)信號據接收16位A/D測井電纜供電電源轉換器」曼碼數據取樣信號深度和脈預處理自然電位沖信號預信號處理L預處理「深度和脈沖信號自然電位信號圖2AC3適配器電路原理框圖測井信號經(jīng)過(guò)信號朝合、一階Rc高通濾波、一階Rc低通串口還訊,ADM232L有RS232的驅動(dòng)器和接收器濾波及士5V信號限幅后由AD826組成兩級放大器放大,且放3純語(yǔ)大倍數由外部電位器可調放大后的輸出倌號由AT90s8535的nt0口采集在程序控制下讀取編碼信惠并記錄測井數據測儀器信號檢測測井參數設置、曲線(xiàn)參數設量、測井記錄曲自電位信號經(jīng)過(guò)預處理即信號壓二階RC低通濾波線(xiàn)繪圖和數據回放及處理等。軟件處理中繪圖前先設定測量井器后,由AD826組成兩級放大器放大,再由AD976(16位高速、段長(cháng)度以便系統設量相應的緩沖區空間,測井軟件支持高精度A/D轉換器,最大通過(guò)率為100sPS,輸入倌號范圍為 PRINTREX820打印機出圖但不能實(shí)時(shí)出圖即不能邊測井邊10~+10V)進(jìn)行AD轉換,結果送到16位數據總線(xiàn),在繪圖只能在一次測井數據保存完成后才可以回放出AT90s8535中處理組合為串口倌號俄羅斯電子技術(shù)設計風(fēng)格與我國的一致,但其器件選型盡對下井儀供電電派220V50H的取樣信號約1.2量逸用俄羅斯自己的器件不過(guò)對于性能好的微控制器則直接1,4V0H的交流僧號經(jīng)OP177放大后,由AT90s8535的it1逸用獎國型號,在測井軟件上習慣于Dos操作系統,目前也有口采集,經(jīng)軟件處理后提供供電電派過(guò)壓成欠壓提WINDOWS版本的測井軟件,從試用來(lái)深度僧號A、B相經(jīng)561LN2(CD4049)反相后再經(jīng)過(guò)果操作應用等方面有很大的改觀(guān)但仍然不能邊測井邊給圖打564TM2(cD013)判別上提下放方向后給出方向脈沖,深皮脈印只能測井數據存盤(pán)完成后回放出圖打印,這種方式在軟件進(jìn)沖和方向脈沖由AT902313的PD5、PD6口分別采集處理程處理上較為筒單,通過(guò)與錢(qián)方專(zhuān)家交流,我認為他們如此處理脈沖信號經(jīng)整形后由AT902313的PD2口計數采集只是一個(gè)習慣阿題,在硬件上也有基于USB接口的測井采集系電源22V經(jīng)三路橋式整流后由集成穩壓電源78057905、統這種在中國還未應用,總體來(lái)說(shuō),他們技術(shù)更新不及時(shí)通過(guò)7812分別得到+5V、一5V+12V直流電源對兩種采集系統的分析,有助于對俄羅斯測井儀器的掌握、使用串口還訊由AT908535、AT902313和ADM23L組成,和維修也有利于俄羅斯儀器的推廣應用AT9053、AT90s2313有串行外設接口,通過(guò)主從機模式與上接幕276頁(yè))等建立天然氣計量數據庫;利用現有的局域網(wǎng)將中控室的數據本系統建設完成后主要實(shí)現對整個(gè)島油田天然氣的準確軸發(fā)至采油廠(chǎng)或集輸大隊等單位;系統需增加糾錯自校功能4.2系統的建設以防數據誤報僧報,系統需增加備用服務(wù)器將數據及時(shí)備份計量集中統一管理,信息采集系統在原有的基礎上增加5臺氣以防數據丟失系統需設置防火墻,以防計量數據岸被盜取或被H禍衡演量計配備溫變,壓變)海五站進(jìn)堰島處珊站關(guān)玫擊:預口,以備系能擴然氣計量系能(2臺E+H渦衡流量計、配備溫變、壓變),海三、系統經(jīng)過(guò)在埕島油田現場(chǎng)桃擬運行定可靠達到了遠程貴計及國發(fā)試部交袋相息的攻播博,最偷自計看的要求但是控解動(dòng)能還不是太通想,有帶于進(jìn)一步對海三站在中心2#平臺海五站安裝數據遠傳模塊數據傳著(zhù)系就進(jìn)行改進(jìn)到海三站坦島孤處理站擴建已有計量系統,采集海五來(lái)氣6束語(yǔ)基于GPRs和PLC的閘門(mén)遠程天然氣計量系統實(shí)現了天中心2#平臺進(jìn)站計量氣表總外輸氣表數據并通過(guò)已有光纜然氣的遠程自動(dòng)控制,便于合理利用天然氣資源提高能源利傳輸到海三站率同時(shí)是實(shí)現我國能派工程自動(dòng)化信息化的盒要措施它不在中控室海三站安裝信號接收設備對現場(chǎng)果集流量計數僅可以大大提高能源的自動(dòng)控制能力減輕運行人員的勞動(dòng)強據進(jìn)行橢確計算,并提供天然氣計量產(chǎn)線(xiàn)壓力超限報警,并以手機短信的操作人員設度、減少值班人數,并可獲得較大的經(jīng)濟效益數據共事權限具有相應權限的操作人員可瀏覽相應文就時(shí)曲線(xiàn)、歷史數據曲線(xiàn)數據報]韓冰,李芬華.GPRS技術(shù)在據采集與監拉泉統中的等并具有效據輸出功能為了更直觀(guān)、通真的顯示現場(chǎng)數據,系統操作界面氖做電子地圖對所有數據進(jìn)行規范化處理存儲應用[電于枝求,2003,19(68)126-29[2] Wavecom公司. GPRSUser Guide[Z]2001