ＧＰＲＳ遠程測控系統在燃氣管網壓力檢測中的應用

王瑜琦　康洪林

摘要:遠傳監控系統極大的方便了生產和操作,為安全生產提供了有利的保障,為安全供氣提供了有利的理論依據,為穩定供氣提供了有利的保障。本文論述了GPRS遠程測控系統在燃氣管網壓力檢測中的應用。

關鍵詞:燃氣;遠程控制

牡丹江大通燃氣有限公司是一家經營管道燃氣為主的福利企業,市區中壓管網壓力為57.5萬帕,燃氣經過區域調壓器后,壓力降為8001500帕,輸送到千家萬戶,城市燃氣規范明確規定居民用戶的燃氣壓力為8001500帕,燃氣壓力控制對于燃氣運營非常重要,壓力降低和超壓都是燃氣運營管理面臨的重要問題。在飯口用氣高峰時,壓力過低會造成用戶做不熟飯,壓力過高,會出現脫火、離焰現象,出現嚴重的后果。

為保證燃氣運營安全,針對燃氣調壓管理的特點,公司引入了燃氣GPRS遠程監測系統。它是一個綜合利用無線數據傳輸技術、計算機網絡技術、數據庫技術、通信技術、自動控制技術、新型傳感技術、自動檢測技術等技術構成的無線監控系統。安裝遠傳監控系統后,可以節省大量的時間和人力。

通過現場監控終端DTU和GSM/GPRS網絡,我們對11個調壓站以及部分計量計進行遠距離實時集中控制管理,實現對管網壓力、流量以及環境參數、動力環境進行遠程無線實時監測、控制、報警、故障診斷和排除的功能。監控系統的實用性、可靠性、先進性等與安全供氣緊密結合。

1系統簡介

本系統由調度站和各調壓站以及通訊系統組成,功能分別如下:

調度站:調度站是系統的中樞,由其完成對整個系統中所有調壓站的數據采集、數據存儲、數據分析、數據動態顯示的工作,使調度人員能夠實時掌握管網動態信息、及時處理報警、優化調度方案,使管網平穩、高效運行,以提供歷史數據分析和趨勢分析功能,使調度人員能夠完成整個管網監測任務。

調壓站:安裝流量計、壓力變送器、數據采集RTU、無線GPRS 終端硬件設施,各個一次表的信號通過安全柵和防爆管接到外面的配電箱內。計量儀表由于具有標準的通信接口,可以通過安全柵直接和GPRS 終端相連;壓力變送器可以通過RTU和GPRS 終端相連,把它的4～20MA信號傳輸到中心計算機上。

調度室軟件具有發布功能,可以把數據發布在企業的局域網上,使所有管理人員能夠通過網絡實現數據共享。在現場工業條件中經過嚴格測試,運行穩定、功能強大,全新中文圖形界面操作方便簡單?？梢詫Σ杉瘉淼默F場數據和實時數據進行分析、處理、保存、入庫,制作輸出報表,繪出各種曲線,從而實現整個系統的遠程抄表、實時監測及自動化管理功能。實現了高效率和辦公自動化。

監測控制室是控制系統基本組成部分,它包括主監測計算機、無線GPRS 接口設備及打印機等外圍設備。主控計算機和無線GPRS 接口設備之間通過標準的通信接口(RS-232/485/RJ45)相連,用于接收各分站發送過來的數據信息。在調壓站,現場儀表或傳感器的通信口與無線GPRS 終端使用標準的RS232/485線纜相連。實現調壓站與調度室之間通過移動的GPRS網絡平臺進行通訊。

在實際工作過程中,調度室的主控計算機根據實際需求,可以實現對調壓站的監測,實現不同間隔的數據自動上報。在監測過程中,調度員的操作通過GPRS 終端對某一調壓站發出操作指令,指令通過中國移動的GPRS 網絡平臺到達目的站點,目的站點接收到中心的指令后進行驗證,然后根據運行參數生成相應的數據包,并通過無線

GPRS 終端經由GPRS網絡發送回調度室。

2 GPRS遠傳檢測系統的特點

2.1 安全可靠

選用成熟、安全、可靠性高的技術和產品是實現系統整體高效運行的基礎,數據傳輸單元選用ZT-1遠程測控終端,該產品不僅具有穩定運行、流量費用低的特點,而且具有數據防錯、檢錯處理等技術確保主體數據安全功能。

2.2 先進性

系統采用先進成熟公網傳輸技術,應用軟件根據我公司的需求,量身定做,實際應用,符合調壓站壓力檢測的需求。

2.3 實用性

功能充分滿足安全生產需要,能夠向調度室傳送各站壓力、流量、泄漏報警,功能分析力求完善化、科學化、實用化;界面設計方便,調度員易于理解、掌握、操作。

2.4 易于擴充

為適應今后燃氣管網發展的特點和計算機技術的發展,系統設計兼顧考慮到今后的擴展和擴充。在應用軟件的設計上采用了結構化和模塊化的設計方法,使系統邏輯結構清晰、易讀,在功能劃分和設計時,各模塊相對獨立、減少相關性,易于擴充、維護和修改,使設備配置和系統擴展有更大的自由度和靈活性。

2.5 兼容性

各調壓站、調度室及通訊系統協議都采用國際標準,使得系統的兼容性大大提高,只要遵守國際標準,任何廠家的設備都可以接入系統。

2.6 報表功能

日報表統計當天實時的運行數據,列出每天的用氣狀態和停電時間等情況;月報表統計當月每天的運行數據,列出每天的用氣狀態和停電時間等情況;年度報表統計一年12個月每月的用氣狀態和停電情況。報表格式可按照用戶要求定制,由軟件直接進行預覽、打印,無需另行轉換。

2.7 圖表曲線功能

系統可以針對某一調壓站、某一用戶或者整個系統自動做出多參數日用氣量直方圖趨勢曲線,月用氣量直方圖趨勢曲線,年用氣量直方圖趨勢曲線,或某一時間段內的用氣量趨勢曲線。直觀的反映出各個用戶的用氣情況。曲線可任意放大、縮小和拖動。

2.8 故障處理和報警功能

對于出現的通信故障和參數數據超限、儀表單體故障、市電停電、儀表掉線產生報警,并將產生報警的時間和原因記自動記錄到數據庫當中,幫助操作員直接處理。報警方式為窗口提示、聲音報警等方式可選。

2.9 強大的數據庫查詢功能

數據庫軟件采用SQL SERVER 2000,該軟件適用于多種數據應用環境,運行穩定可靠。對于存儲在其內的數據,操作員可通過設置不同的查詢條件(包括時間范圍、用戶名稱、參數數據范圍等條件)從數據庫中任意獲得各種歷史數據,可以通過同時設定查詢某一時刻的壓力、溫度、瞬時流量、累計流量等參數形成報表。也可查詢報警記錄,獲得產生報警的時間和原因并形成報表。數據庫的維護方便簡單,對于數據的深挖掘深入淺出,可對各種數據進行多種條件分析,并可在權限范圍內實現局域網內數據共享。充分體現出數據庫的巨大優勢。

2.10 實時在線功能

系統對所有監測調壓站能夠進行群收群發;根據系統要求,對各采集調壓站設定不同的采集間隔(可以任意設置)。

2.11 系統安全設置

系統設置多級權限,不同權限的功能有所不同。系統管理員可以使用所有的功能,而對于一般用戶來說,數據庫維護,系統維護等一些涉及系統內部安全的設置功能限制使用。

2.12 時間同步

調度室監測軟件對整個系統現場控制器可進行時間同步化處理,保證各調壓站主動上發時刻和管網主站時間的整體一致性。

2.13 網絡發布功能

采集中心服務器運行網絡版的采集軟件,可以通過局域網把各個采集終端的數據共享給有關領導和部門;局域網內的授權用戶可以查看、調閱數據庫的內容,實現辦公自動化。

2.14 實時性強:由于GPRS具有實時在線特性,系統無時延,無需查詢就可以同步接收、處理多個/所有數據采集點的數據?？珊芎玫臐M足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。

2.15 GPRS MODEM 的長期穩定性

測控系統中的終端設備一般都安裝在野外環境中,地點偏遠、分散,無人職守,設備必須能在特殊的環境下長期、穩定地工作。系統必須具有自動撥號、斷線重撥功能,在GPRS 網絡狀況不穩定時,具有自動恢復通訊能力,保證系統穩定工作,無需人為干預。另外,在電源抗干擾及散熱等方面也必須進行特殊設計,才能使終端設備適應惡劣工作環境。

3 GPRS遠程測控系統在煤氣監控中的好處和優勢。

GPRS遠程測控系統可以隨時觀測到各調壓站的壓力和公福用戶的流量。各監測點如果發生泄漏,報警器檢測到泄漏,報警數據會立即傳到調度室,值班調度知道報警情況,可以立即調動搶修維修人員趕赴現場進行處理,對壓力和流量及泄漏情況能夠做到及時監控。