ＧＰＲＳ远程测控系统在燃气管网压力检测中的应用

王瑜琦　康洪林

摘要:远传监控系统极大的方便了生产和操作,为安全生产提供了有利的保障,为安全供气提供了有利的理论依据,为稳定供气提供了有利的保障。本文论述了GPRS远程测控系统在燃氣管网压力检测中的应用。

关键词:燃气;远程控制

牡丹江大通燃气有限公司是一家经营管道燃气为主的福利企业,市区中压管网压力为57.5万帕,燃气经过区域调压器后,压力降为8001500帕,输送到千家万户,城市燃气规范明确规定居民用户的燃气压力为8001500帕,燃气压力控制对于燃气运营非常重要,压力降低和超压都是燃气运营管理面临的重要问题。在饭口用气高峰时,压力过低会造成用户做不熟饭,压力过高,会出现脱火、离焰现象,出现严重的后果。

为保证燃气运营安全,针对燃气调压管理的特点,公司引入了燃气GPRS远程监测系统。它是一个综合利用无线数据传输技术、计算机网络技术、数据库技术、通信技术、自动控制技术、新型传感技术、自动检测技术等技术构成的无线监控系统。安装远传监控系统后,可以节省大量的时间和人力。

通过现场监控终端DTU和GSM/GPRS网络,我们对11个调压站以及部分计量计进行远距离实时集中控制管理,实现对管网压力、流量以及环境参数、动力环境进行远程无线实时监测、控制、报警、故障诊断和排除的功能。监控系统的实用性、可靠性、先进性等与安全供气紧密结合。

1系统简介

本系统由调度站和各调压站以及通讯系统组成,功能分别如下:

调度站:调度站是系统的中枢,由其完成对整个系统中所有调压站的数据采集、数据存储、数据分析、数据动态显示的工作,使调度人员能够实时掌握管网动态信息、及时处理报警、优化调度方案,使管网平稳、高效运行,以提供历史数据分析和趋势分析功能,使调度人员能够完成整个管网监测任务。

调压站:安装流量计、压力变送器、数据采集RTU、无线GPRS 终端硬件设施,各个一次表的信号通过安全栅和防爆管接到外面的配电箱内。计量仪表由于具有标准的通信接口,可以通过安全栅直接和GPRS 终端相连;压力变送器可以通过RTU和GPRS 终端相连,把它的4～20MA信号传输到中心计算机上。

调度室软件具有发布功能,可以把数据发布在企业的局域网上,使所有管理人员能够通过网络实现数据共享。在现场工业条件中经过严格测试,运行稳定、功能强大,全新中文图形界面操作方便简单。可以对采集来的现场数据和实时数据进行分析、处理、保存、入库,制作输出报表,绘出各种曲线,从而实现整个系统的远程抄表、实时监测及自动化管理功能。实现了高效率和办公自动化。

监测控制室是控制系统基本组成部分,它包括主监测计算机、无线GPRS 接口设备及打印机等外围设备。主控计算机和无线GPRS 接口设备之间通过标准的通信接口(RS-232/485/RJ45)相连,用于接收各分站发送过来的数据信息。在调压站,现场仪表或传感器的通信口与无线GPRS 终端使用标准的RS232/485线缆相连。实现调压站与调度室之间通过移动的GPRS网络平台进行通讯。

在实际工作过程中,调度室的主控计算机根据实际需求,可以实现对调压站的监测,实现不同间隔的数据自动上报。在监测过程中,调度员的操作通过GPRS 终端对某一调压站发出操作指令,指令通过中国移动的GPRS 网络平台到达目的站点,目的站点接收到中心的指令后进行验证,然后根据运行参数生成相应的数据包,并通过无线

GPRS 终端经由GPRS网络发送回调度室。

2 GPRS远传检测系统的特点

2.1 安全可靠

选用成熟、安全、可靠性高的技术和产品是实现系统整体高效运行的基础,数据传输单元选用ZT-1远程测控终端,该产品不仅具有稳定运行、流量费用低的特点,而且具有数据防错、检错处理等技术确保主体数据安全功能。

2.2 先进性

系统采用先进成熟公网传输技术,应用软件根据我公司的需求,量身定做,实际应用,符合调压站压力检测的需求。

2.3 实用性

功能充分满足安全生产需要,能够向调度室传送各站压力、流量、泄漏报警,功能分析力求完善化、科学化、实用化;界面设计方便,调度员易于理解、掌握、操作。

2.4 易于扩充

为适应今后燃气管网发展的特点和计算机技术的发展,系统设计兼顾考虑到今后的扩展和扩充。在应用软件的设计上采用了结构化和模块化的设计方法,使系统逻辑结构清晰、易读,在功能划分和设计时,各模块相对独立、减少相关性,易于扩充、维护和修改,使设备配置和系统扩展有更大的自由度和灵活性。

2.5 兼容性

各调压站、调度室及通讯系统协议都采用国际标准,使得系统的兼容性大大提高,只要遵守国际标准,任何厂家的设备都可以接入系统。

2.6 报表功能

日报表统计当天实时的运行数据,列出每天的用气状态和停电时间等情况;月报表统计当月每天的运行数据,列出每天的用气状态和停电时间等情况;年度报表统计一年12个月每月的用气状态和停电情况。报表格式可按照用户要求定制,由软件直接进行预览、打印,无需另行转换。

2.7 图表曲线功能

系统可以针对某一调压站、某一用户或者整个系统自动做出多参数日用气量直方图趋势曲线,月用气量直方图趋势曲线,年用气量直方图趋势曲线,或某一时间段内的用气量趋势曲线。直观的反映出各个用户的用气情况。曲线可任意放大、缩小和拖动。

2.8 故障处理和报警功能

对于出现的通信故障和参数数据超限、仪表单体故障、市电停电、仪表掉线产生报警,并将产生报警的时间和原因记自动记录到数据库当中,帮助操作员直接处理。报警方式为窗口提示、声音报警等方式可选。

2.9 强大的数据库查询功能

数据库软件采用SQL SERVER 2000,该软件适用于多种数据应用环境,运行稳定可靠。对于存储在其内的数据,操作员可通过设置不同的查询条件(包括时间范围、用户名称、参数数据范围等条件)从数据库中任意获得各种历史数据,可以通过同时设定查询某一时刻的压力、温度、瞬时流量、累计流量等参数形成报表。也可查询报警记录,获得产生报警的时间和原因并形成报表。数据库的维护方便简单,对于数据的深挖掘深入浅出,可对各种数据进行多种条件分析,并可在权限范围内实现局域网内数据共享。充分体现出数据库的巨大优势。

2.10 实时在线功能

系统对所有监测调压站能够进行群收群发;根据系统要求,对各采集调压站设定不同的采集间隔(可以任意设置)。

2.11 系统安全设置

系统设置多级权限,不同权限的功能有所不同。系统管理员可以使用所有的功能,而对于一般用户来说,数据库维护,系统维护等一些涉及系统内部安全的设置功能限制使用。

2.12 时间同步

调度室监测软件对整个系统现场控制器可进行时间同步化处理,保证各调压站主动上发时刻和管网主站时间的整体一致性。

2.13 网络发布功能

采集中心服务器运行网络版的采集软件,可以通过局域网把各个采集终端的数据共享给有关领导和部门;局域网内的授权用户可以查看、调阅数据库的内容,实现办公自动化。

2.14 实时性强:由于GPRS具有实时在线特性,系统无时延,无需查询就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

2.15 GPRS MODEM 的长期稳定性

测控系统中的终端设备一般都安装在野外环境中,地点偏远、分散,无人职守,设备必须能在特殊的环境下长期、稳定地工作。系统必须具有自动拨号、断线重拨功能,在GPRS 网络状况不稳定时,具有自动恢复通讯能力,保证系统稳定工作,无需人为干预。另外,在电源抗干扰及散热等方面也必须进行特殊设计,才能使终端设备适应恶劣工作环境。

3 GPRS远程测控系统在煤气监控中的好处和优势。

GPRS远程测控系统可以随时观测到各调压站的压力和公福用户的流量。各监测点如果发生泄漏,报警器检测到泄漏,报警数据会立即传到调度室,值班调度知道报警情况,可以立即调动抢修维修人员赶赴现场进行处理,对压力和流量及泄漏情况能够做到及时监控。