科技信息工程技術(shù)GPRS在海洋詳天熟氣自動計量山的畫用中國鐵遁蘭州分公司孫澎[擒]作者針對目前海平乘油廠埡島油田天然氣計量仍然乘用現(xiàn)場人工操作的問題,提出丁于GPRS和PLC的遠穫天然氣自動計量泉設計方。文拿首先概括統(tǒng)中能應用到的進技術(shù),之后介紹丁泉統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及工作原理。通過對康姚中先進技術(shù)的介紹及推論,作者認為,泉統(tǒng)所杗用的GPRS技求實現(xiàn)丁遠端設備與中央控制設備之間的無線網(wǎng)絡摟,為天然氣的遠程監(jiān)控提供丁一種新的技術(shù)手段[關(guān)鍵調(diào)]天然氣計量GPRS遠租監(jiān)控1.引言采用GPRS無線通信具備以下優(yōu)點隨著信息化在石油以及天然氣行業(yè)的大力推廣,作為信息(1)利用公用移動通信網(wǎng)絡無需自建,只要申請為用戶化重要組成部分的天然氣自動計量系統(tǒng)也日益受到重視。目前可海洋采油廠埕島油田仍然采用現(xiàn)場人工操作或現(xiàn)場自動操作的(2)公用移動通信網(wǎng)絡覆蓋面廣,且具有極強的可擴充性?？刂品绞?。無論狂風暴雨、烈日炎炎,操作員均需定期記錄下數(shù)(3)按量計費或包月。用戶可以一直在線,按照用戶接收和據(jù),再對這些記錄進行整理匯總由于計量儀表分布比較分散,發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用沒有數(shù)據(jù)流量傳遞時,用戶即使現(xiàn)場員工的勞動強度大,數(shù)據(jù)的可靠性、及時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操作運行和記錄管理數(shù)據(jù)的方式巳漸漸不適應發(fā)展的(4)傳輸速率高。最高數(shù)據(jù)速率可達170kb/。5)GPRS采用分組交換隨著自動控制、通信、計算機和網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)展把遙分組交換是支持數(shù)據(jù)業(yè)務的必要條件,使得用戶容量大幅測遇控、無線通信及網(wǎng)絡技術(shù)應用于天然氣的自動測量、計算、度提高因此,利用公用移動通信網(wǎng)絡組建的無線通信系統(tǒng)將是控制和調(diào)節(jié),實現(xiàn)資源的合理利用然氣自動計量系統(tǒng)的主種造價低,易于推廣,無制約,可靠性高,穩(wěn)定性好,具有一定要內(nèi)容和目標天然氣的監(jiān)控方式從單一現(xiàn)地控制集中監(jiān)控發(fā)的先進性標準性且易于擴充的系統(tǒng),GPRS網(wǎng)絡特別適合于小展到分層分布式監(jiān)控功能綜合化、互聯(lián)網(wǎng)絡化和標準化成為新流量高頻率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務的應用服務,適于天然氣在線信息一代天然氣自動計量系統(tǒng)的特征。本文提出了一種基于GPRS的傳輸①和PLC的天然氣遠程自動計量系統(tǒng)的設計方案,對系統(tǒng)的硬件3PLC筒介設計及工作原理進行了說明。該系統(tǒng)實現(xiàn)了天然氣流量,壓力PLc( Programmable Logic Cont roller,可編程控制器)是溫度等數(shù)據(jù)的自動測量與控制,實現(xiàn)了實時信息的采集、處理與一種可編程序的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控傳輸,為遠程監(jiān)控系統(tǒng)的信息顯示和控制在硬件、軟件上做好了制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,通過數(shù)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控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。PLC具有通信聯(lián)2GPRS篇介網(wǎng)的功能,它使PLC與PLC之間、PLC與上位計算機以及其他PRS是一種采用分組交換的高效率數(shù)據(jù)傳輸方式GPRS智能設備之間能夠交換信息,形成一個統(tǒng)一的整體,實現(xiàn)分散集網(wǎng)絡是在公用移動通信網(wǎng)GSM網(wǎng)絡之上,新增2個節(jié)點SGSN中控制。多數(shù)PLC具有Rs2232接口,還有一些內(nèi)置有支持各(服務GPRS支持節(jié)點)和GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點)而形成自通信協(xié)議的接口。用PLC作為現(xiàn)地控制器比單片機和計算機的移動分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,為GSM網(wǎng)絡用戶提供高速的分組數(shù)據(jù)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(jiān)控業(yè)務,面向用戶提供移動分組的P或者X25連接,它采用與通信問題GSM相同的顏段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標準、跳頻規(guī)4.系統(tǒng)硬件設計入和核心網(wǎng)絡。無線接入部分在移動臺和基站子系統(tǒng)(BSS)之現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、上位機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、遠控間傳遞數(shù)據(jù);核心網(wǎng)絡在BSS和標準數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡邊緣路由器管理監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下之間中繼傳遞數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)上位機數(shù)據(jù)處理遠控管理監(jiān)測接UP流量計匚流量計置管理監(jiān)及測PC機匚流量計數(shù)上位控制計據(jù)P算機傳局域網(wǎng)匚流量計}輸C服務器系控統(tǒng)制打印機【顯示器系壓力變送器統(tǒng)中國煤化工CNMHG4.1中控室設計中控室區(qū)備比量主安龍收歐窗和計算機網(wǎng)絡設備主要求及現(xiàn)場實際情況,該系統(tǒng)的所有包括: GPRSDTU、有線 MODEM、服務器、交換機、路由器激GPRS傳輸至中控室(海三站),然后再利采油廠計劃科、調(diào)度室和集輸大插座廷時UPs)網(wǎng)管及軟件網(wǎng)絡附設、25專線和DDN數(shù)據(jù)任務包括信息接收、倌息預處理、信報送信道,PLc控制系統(tǒng),系統(tǒng)軟件等。(下轉(zhuǎn)幕279頁)科技信息∫信號控制電源曼碼命和采集微控制器令發(fā)送叫測井信TxD RxD號耦合±12V±5V深度和脈數(shù)據(jù)|控制曼碼數(shù)下變沖計數(shù)微總線‖信號據(jù)接收16位轉(zhuǎn)換器」「曼碼數(shù)據(jù)測井電纜供電電源取樣信號深度和脈預處理自然電位沖信號預信號處理深度和脈沖信號自然電位信號圖2AC-3適配器電路原理框圖測井僧號經(jīng)過倌號耦合、c高通濾波串口通訊,ADM232L有RS232的驅(qū)動器和接收器濾波及士5V信號限幅后,由A成兩級放大大倍數(shù)由外部電位器可調(diào)放大后的輸出信號由AT90s8535的我羅斯測井軟件基于Ds操作系統(tǒng)軟件功能包括通訊檢into口采集在程序控制下讀取編碼信息,并記錄測井數(shù)測、僅器信號檢測、測井參數(shù)設量、曲線參數(shù)設量測井記錄、曲自然電位信號經(jīng)過預處理即信號穩(wěn)壓、二階RC低還濾披線繪圖和數(shù)據(jù)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、段長度以便系統(tǒng)設量相應的緩沖區(qū)空聞井軟件支持高精度A/D轉(zhuǎn)換器,最大通過率為100ksPS,輸入信號范團為 PRINTREX820打印機出圖,但不能實時出圖,即不能邊測井邊遞到16位數(shù)據(jù)總線,在繪圖只能在一次測井數(shù)據(jù)保存完成后才可以AT90s8535中處理組合為串口倌號俄羅斯電子技術(shù)設計風格與我國的一致,但其器件選型盡下井儀供電電源22V50H的取樣信號約12~量選用俄羅斯自己的器件,不過對于性能好的微控制器則直授口某基處量營程供電禁起波久模東的線在敗體上日廣印只能測井數(shù)據(jù)存盤完成后回放出圖打印這種方式在軟件進沖和方向脈沖由AT902313的PD5PD6口分別采集處理脈沖信號經(jīng)整形后由AT902313的PD2口計數(shù)采集只是一個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(wěn)壓電源78057905、就,這種在中國還未應用總體來說他們技術(shù)更新不及時通過7812分別得到+5V、一5V、+12V直流電源對兩種采集系統(tǒng)的分析,有助于對俄羅斯測井僅器的掌握使用串口還訊由AT908535、AT902313和ADM232L組成和維修,也有利于俄羅斯僅器的推廣應用AT908535、AT902313有串行外設接口,通過主從機模式與(上接幕276頁)等建立天然氣計量數(shù)據(jù)庫;利用現(xiàn)有的局域網(wǎng)將中控室的數(shù)據(jù)4.2系統(tǒng)的建設發(fā)至采油廠或集輸大隊等單位;系統(tǒng)需增加糾錯、自校功能本系統(tǒng)建設完成后主要實現(xiàn)對整個島油田天然氣的準防數(shù)據(jù)誤報僧報;系統(tǒng)需增加備用服務器將數(shù)據(jù)及時備份計量集中統(tǒng)一管理信息采集系統(tǒng)在原有的基礎上增加5臺氣以防數(shù)據(jù)丟失系統(tǒng)需設置防火墻,以防計量數(shù)據(jù)庫被盜取或被體流量計:中心2#平臺進堤島預處理站天然氣計量系統(tǒng)(2自攻擊,箭預留攢口,以備系就擴展E+H渦衡流量計、配備溫變、壓變),海五站進坦島預處理站天應然氣計量系統(tǒng)(2臺E十H渦街流量計、配備溫變、壓變),海三系統(tǒng)經(jīng)過在塭島油田現(xiàn)場模擬運行穩(wěn)定可靠,達到了遠程海港總自用氣計量系統(tǒng)〔TD50智觸氣表)增加的5臺氣體流自動計量的要求,但是控制功能還不是太理想有待于進一步對量計及溫變壓變傳感器安裝相應的數(shù)據(jù)遠傳模塊,數(shù)播使著到系統(tǒng)進行改進6蛄語到海三站;壢島預處理站擴建已有計量系統(tǒng)采集海五來氣基于GPRS和PLC的閘門遠程天然氣計量系統(tǒng)實現(xiàn)了天牛驗到排平進端計重氣微、品外輸氣數(shù)據(jù),并通過B有光原“氣的海程自動控包便于倉理料用天塔氣資課挑高能薄果在中控室海三站安裝信號接收設備對現(xiàn)場采集流量計數(shù)僅可已中國煤化工減輕運行人員的勞動強據(jù)進行糖確計算,并提供天然氣計量產(chǎn)生的偏差報;提供管線壓力超限報警并以手機艇信的方式通知現(xiàn)揚操作人員設度減效益CNMHG置數(shù)據(jù)共事權(quán)限具有相應權(quán)限的操作人員可瀏覽相應的計量數(shù)據(jù):系統(tǒng)氖提供實時曲線、歷史數(shù)據(jù)曲線數(shù)據(jù)報表、報警數(shù)據(jù)文歐統(tǒng)操作界面氖做電子地圖對所有數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理存日})書冰季芬華GPRS技來在數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控親飩中的等并具有數(shù)據(jù)輸出功能;為了更直觀、通真的顯示現(xiàn)楊數(shù)據(jù),系電子技衣,2003,19(8):26-29Wavecom公司 GPRSUser Guide[Z].2001279一