ＧＰＲＳ遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)在燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力檢測中的應(yīng)用

王瑜琦　康洪林

摘要:遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)極大的方便了生產(chǎn)和操作,為安全生產(chǎn)提供了有利的保障,為安全供氣提供了有利的理論依據(jù),為穩(wěn)定供氣提供了有利的保障。本文論述了GPRS遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)在燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力檢測中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:燃?xì)?遠(yuǎn)程控制

牡丹江大通燃?xì)庥邢薰臼且患医?jīng)營管道燃?xì)鉃橹鞯母＠髽I(yè),市區(qū)中壓管網(wǎng)壓力為57.5萬帕,燃?xì)饨?jīng)過區(qū)域調(diào)壓器后,壓力降為8001500帕,輸送到千家萬戶,城市燃?xì)庖?guī)范明確規(guī)定居民用戶的燃?xì)鈮毫?001500帕,燃?xì)鈮毫刂茖τ谌細(xì)膺\營非常重要,壓力降低和超壓都是燃?xì)膺\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(xiàn)脫火、離焰現(xiàn)象,出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。

為保證燃?xì)膺\營安全,針對燃?xì)庹{(diào)壓管理的特點,公司引入了燃?xì)釭PRS遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)。它是一個綜合利用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、新型傳感技術(shù)、自動檢測技術(shù)等技術(shù)構(gòu)成的無線監(jiān)控系統(tǒng)。安裝遠(yuǎn)傳監(jiān)控系統(tǒng)后,可以節(jié)省大量的時間和人力。

通過現(xiàn)場監(jiān)控終端DTU和GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò),我們對11個調(diào)壓站以及部分計量計進(jìn)行遠(yuǎn)距離實時集中控制管理,實現(xiàn)對管網(wǎng)壓力、流量以及環(huán)境參數(shù)、動力環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程無線實時監(jiān)測、控制、報警、故障診斷和排除的功能。監(jiān)控系統(tǒng)的實用性、可靠性、先進(jìn)性等與安全供氣緊密結(jié)合。

1系統(tǒng)簡介

本系統(tǒng)由調(diào)度站和各調(diào)壓站以及通訊系統(tǒng)組成,功能分別如下:

調(diào)度站:調(diào)度站是系統(tǒng)的中樞,由其完成對整個系統(tǒng)中所有調(diào)壓站的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)動態(tài)顯示的工作,使調(diào)度人員能夠?qū)崟r掌握管網(wǎng)動態(tài)信息、及時處理報警、優(yōu)化調(diào)度方案,使管網(wǎng)平穩(wěn)、高效運行,以提供歷史數(shù)據(jù)分析和趨勢分析功能,使調(diào)度人員能夠完成整個管網(wǎng)監(jiān)測任務(wù)。

調(diào)壓站:安裝流量計、壓力變送器、數(shù)據(jù)采集RTU、無線GPRS 終端硬件設(shè)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(nèi)。計量儀表由于具有標(biāo)準(zhǔn)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?shù)街行挠嬎銠C上。

調(diào)度室軟件具有發(fā)布功能,可以把數(shù)據(jù)發(fā)布在企業(yè)的局域網(wǎng)上,使所有管理人員能夠通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。在現(xiàn)場工業(yè)條件中經(jīng)過嚴(yán)格測試,運行穩(wěn)定、功能強大,全新中文圖形界面操作方便簡單。可以對采集來的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)進(jìn)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(xiàn)整個系統(tǒng)的遠(yuǎn)程抄表、實時監(jiān)測及自動化管理功能。實現(xiàn)了高效率和辦公自動化。

監(jiān)測控制室是控制系統(tǒng)基本組成部分,它包括主監(jiān)測計算機、無線GPRS 接口設(shè)備及打印機等外圍設(shè)備。主控計算機和無線GPRS 接口設(shè)備之間通過標(biāo)準(zhǔn)的通信接口(RS-232/485/RJ45)相連,用于接收各分站發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息。在調(diào)壓站,現(xiàn)場儀表或傳感器的通信口與無線GPRS 終端使用標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485線纜相連。實現(xiàn)調(diào)壓站與調(diào)度室之間通過移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行通訊。

在實際工作過程中,調(diào)度室的主控計算機根據(jù)實際需求,可以實現(xiàn)對調(diào)壓站的監(jiān)測,實現(xiàn)不同間隔的數(shù)據(jù)自動上報。在監(jiān)測過程中,調(diào)度員的操作通過GPRS 終端對某一調(diào)壓站發(fā)出操作指令,指令通過中國移動的GPRS 網(wǎng)絡(luò)平臺到達(dá)目的站點,目的站點接收到中心的指令后進(jìn)行驗證,然后根據(jù)運行參數(shù)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)包,并通過無線

GPRS 終端經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送回調(diào)度室。

2 GPRS遠(yuǎn)傳檢測系統(tǒng)的特點

2.1 安全可靠

選用成熟、安全、可靠性高的技術(shù)和產(chǎn)品是實現(xiàn)系統(tǒng)整體高效運行的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)傳輸單元選用ZT-1遠(yuǎn)程測控終端,該產(chǎn)品不僅具有穩(wěn)定運行、流量費用低的特點,而且具有數(shù)據(jù)防錯、檢錯處理等技術(shù)確保主體數(shù)據(jù)安全功能。

2.2 先進(jìn)性

系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟公網(wǎng)傳輸技術(shù),應(yīng)用軟件根據(jù)我公司的需求,量身定做,實際應(yīng)用,符合調(diào)壓站壓力檢測的需求。

2.3 實用性

功能充分滿足安全生產(chǎn)需要,能夠向調(diào)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(xué)化、實用化;界面設(shè)計方便,調(diào)度員易于理解、掌握、操作。

2.4 易于擴充

為適應(yīng)今后燃?xì)夤芫W(wǎng)發(fā)展的特點和計算機技術(shù)的發(fā)展,系統(tǒng)設(shè)計兼顧考慮到今后的擴展和擴充。在應(yīng)用軟件的設(shè)計上采用了結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計方法,使系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)清晰、易讀,在功能劃分和設(shè)計時,各模塊相對獨立、減少相關(guān)性,易于擴充、維護(hù)和修改,使設(shè)備配置和系統(tǒng)擴展有更大的自由度和靈活性。

2.5 兼容性

各調(diào)壓站、調(diào)度室及通訊系統(tǒng)協(xié)議都采用國際標(biāo)準(zhǔn),使得系統(tǒng)的兼容性大大提高,只要遵守國際標(biāo)準(zhǔn),任何廠家的設(shè)備都可以接入系統(tǒng)。

2.6 報表功能

日報表統(tǒng)計當(dāng)天實時的運行數(shù)據(jù),列出每天的用氣狀態(tài)和停電時間等情況;月報表統(tǒng)計當(dāng)月每天的運行數(shù)據(jù),列出每天的用氣狀態(tài)和停電時間等情況;年度報表統(tǒng)計一年12個月每月的用氣狀態(tài)和停電情況。報表格式可按照用戶要求定制,由軟件直接進(jìn)行預(yù)覽、打印,無需另行轉(zhuǎn)換。

2.7 圖表曲線功能

系統(tǒng)可以針對某一調(diào)壓站、某一用戶或者整個系統(tǒng)自動做出多參數(shù)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(nèi)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(xiàn)的通信故障和參數(shù)數(shù)據(jù)超限、儀表單體故障、市電停電、儀表掉線產(chǎn)生報警,并將產(chǎn)生報警的時間和原因記自動記錄到數(shù)據(jù)庫當(dāng)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(shù)據(jù)庫查詢功能

數(shù)據(jù)庫軟件采用SQL SERVER 2000,該軟件適用于多種數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境,運行穩(wěn)定可靠。對于存儲在其內(nèi)的數(shù)據(jù),操作員可通過設(shè)置不同的查詢條件(包括時間范圍、用戶名稱、參數(shù)數(shù)據(jù)范圍等條件)從數(shù)據(jù)庫中任意獲得各種歷史數(shù)據(jù),可以通過同時設(shè)定查詢某一時刻的壓力、溫度、瞬時流量、累計流量等參數(shù)形成報表。也可查詢報警記錄,獲得產(chǎn)生報警的時間和原因并形成報表。數(shù)據(jù)庫的維護(hù)方便簡單,對于數(shù)據(jù)的深挖掘深入淺出,可對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行多種條件分析,并可在權(quán)限范圍內(nèi)實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)共享。充分體現(xiàn)出數(shù)據(jù)庫的巨大優(yōu)勢。

2.10 實時在線功能

系統(tǒng)對所有監(jiān)測調(diào)壓站能夠進(jìn)行群收群發(fā);根據(jù)系統(tǒng)要求,對各采集調(diào)壓站設(shè)定不同的采集間隔(可以任意設(shè)置)。

2.11 系統(tǒng)安全設(shè)置

系統(tǒng)設(shè)置多級權(quán)限,不同權(quán)限的功能有所不同。系統(tǒng)管理員可以使用所有的功能,而對于一般用戶來說,數(shù)據(jù)庫維護(hù),系統(tǒng)維護(hù)等一些涉及系統(tǒng)內(nèi)部安全的設(shè)置功能限制使用。

2.12 時間同步

調(diào)度室監(jiān)測軟件對整個系統(tǒng)現(xiàn)場控制器可進(jìn)行時間同步化處理,保證各調(diào)壓站主動上發(fā)時刻和管網(wǎng)主站時間的整體一致性。

2.13 網(wǎng)絡(luò)發(fā)布功能

采集中心服務(wù)器運行網(wǎng)絡(luò)版的采集軟件,可以通過局域網(wǎng)把各個采集終端的數(shù)據(jù)共享給有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門;局域網(wǎng)內(nèi)的授權(quán)用戶可以查看、調(diào)閱數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容,實現(xiàn)辦公自動化。

2.14 實時性強:由于GPRS具有實時在線特性,系統(tǒng)無時延,無需查詢就可以同步接收、處理多個/所有數(shù)據(jù)采集點的數(shù)據(jù)。可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。

2.15 GPRS MODEM 的長期穩(wěn)定性

測控系統(tǒng)中的終端設(shè)備一般都安裝在野外環(huán)境中,地點偏遠(yuǎn)、分散,無人職守,設(shè)備必須能在特殊的環(huán)境下長期、穩(wěn)定地工作。系統(tǒng)必須具有自動撥號、斷線重?fù)芄δ?在GPRS 網(wǎng)絡(luò)狀況不穩(wěn)定時,具有自動恢復(fù)通訊能力,保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作,無需人為干預(yù)。另外,在電源抗干擾及散熱等方面也必須進(jìn)行特殊設(shè)計,才能使終端設(shè)備適應(yīng)惡劣工作環(huán)境。

3 GPRS遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)在煤氣監(jiān)控中的好處和優(yōu)勢。

GPRS遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)可以隨時觀測到各調(diào)壓站的壓力和公福用戶的流量。各監(jiān)測點如果發(fā)生泄漏,報警器檢測到泄漏,報警數(shù)據(jù)會立即傳到調(diào)度室,值班調(diào)度知道報警情況,可以立即調(diào)動搶修維修人員趕赴現(xiàn)場進(jìn)行處理,對壓力和流量及泄漏情況能夠做到及時監(jiān)控。