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天然气流量计量自动系统发展之思考
点击次数:490 发布时间:2014-08-20

天然气是一种、清洁燃料和化工原料。随着历史发展和时代进步,天然气输送不仅要经济、有效、安全、计量准确,还需要交接方式的公平、公正和公开,这就需要建立一套统一的、现代化的自动计量安全监控管理网络。
天然气流量计量在流体流量测量领域中情况zui为复杂,不仅涉及参数多,而且计算时数学模型繁琐。随着传感器技术、计算机技术和网络通讯技术的发展,实现真正意义上的天然气完全自动计量条件已成熟。下面,笔者就中原油田天然气自动计量系统做一探讨。
中原油田天然气集输计量方式经历了以下三个阶段。
(1)人工方式。沿用机械式双波纹孔板流量计,人工读卡片、人工计算,计量数据人为因素多,误差大。
(2)基于工控机的自动计量方式。
自2003年逐步建立了基于工控机的自动计量系统,现场安装自动化仪表,中控室配置计量工控机,自动采集现场的计量过程参数,实现了自动计量,但由于数据量大,计算速度较慢,工控机易出故障。
(3)基于PLC的自动计量方式。随着自动化和网络技术的发展,引入PLC技术,从整体上提高计量系统的稳定性、可靠性和计量数据的准确性,完成计量数据到服务器的远程共享,实现天然气集输SCADA系统的建立,并增强系统的整体防雷、防电涌能力。
从传统计量方式到目前天然气SCADA系统的建立,自动计量实现了飞跃发展。
(1)现场检测系统。现场检测系统由多参数变送器、旋进旋涡流量计及流量管理器等智能仪表组成,是整个自动计量系统的眼睛,实现天然气集输线上中各集气站、配气站、增压站等站场运行参数的检测功能。
(2)上位机系统。上位机系统采用工控机对现场采集来的运行参数进行集中处理,主要完成实时数据的采集、数据存盘处理、报警处理、报表生成和通过以太网将实时数据发往厂服务器的实时数据库等功能。
(3)服务器监视系统。服务器软件系统采用网际组态软件与上位机进行数据通讯和网页发布功能,将实时数据集中以Web方式进行实时显示、报警提示、实时趋势和历史趋势图的生成、厂级报表的处理、实时数据存盘完成二级数据备份。
(4)客户端浏览。连接到局域网上的用户通过访问监视系统的服务器就能看到各个站场的集输参数信息。管理者可以通过网络的形式在任何地点清楚地知道整个系统的运行情况,下达调度指令及时调节系统的压力和流量,满足用气安全和生产运行安全。
(5)网络的安全性。为了能zui大限度地减少病毒对系统的侵害,我们采用了虚拟网络和实际网络相结合的办法。在系统的服务器和上位机系统之间的通讯采用虚拟网络形式与办公局域网不直接相连,减少了病毒的侵害。
(6)自动计量系统防雷设计。安装规范的接地系统,避雷针系统,计量系统电源和仪表分别安装防雷和防浪涌的模块,改善电缆的敷设方式,净化计量系统的电源,提高系统防雷防浪涌的能力。
(7)GPRS。对于较偏远的尚无有线网络的站点使用GPRS上网,不受距离、环境、天气等外界的影响,只要手机能通的地方均可以使用,并且免维护,但需要频道租用费用。
三、结论与建议
(1)结论。中原油田自动计量系统以传感器技术、自动化技术、计算机技术和网络通信技术为技术基础,充分利用了目前先进的现场总线、远程组态、多参数变送器、旋进旋涡流量计及流量管理器等新技术和新观念,解决了传统人工数据录取、人工数据计算的问题,消除了计量交接中人为因素的影响,确保了计量数据的真实性和有效性,为安全生产提供了保障。
(2)建议。天然气的能量计量是在体积测量的基础上,再配备天然气发热量的测量装置。在天然气贸易计量中,以能量的方式进行结算是zui公平的方法。随着市场经济的完善,在我国天然气贸易计量中实行能量计量势在必行,建议推进天然气能量计量试点工作,推出天然气按能量计量的法规性管理文件,开展天然气能量计量配套技术研究,积极完善和制定天然气流量计量的有关标准。

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