制造業(yè)自動(dòng)化乙二醇野外管道遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng) Glycol field pipeline remote real-time monitoring and alarm system蔣偉,龍偉,白俊 JIANG Wei, LONG Wei, BAI Jun(四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院,成都610065)摘要:本文設(shè)計(jì)了一種對(duì)乙二醇運(yùn)輸管道泄露的遠(yuǎn)程監(jiān)測報(bào)警的系統(tǒng)乙二醇發(fā)生泄漏時(shí),管道下方檢測容器液位升高,因此,檢測裝置采用液位傳感器間接檢測運(yùn)輸管道下方檢測容器的液位,并將檢測到的液位值通過 GSMMODEM實(shí)時(shí)傳送回監(jiān)控心,監(jiān)控中心軟件平臺(tái)處理接收到的數(shù)據(jù),如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,達(dá)到報(bào)警閥值就進(jìn)行報(bào)警。從而本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)乙二醇管道的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測關(guān)鍵詞:乙二醇;管道運(yùn)輸;泄露檢測;遠(yuǎn)程監(jiān)控中圖分類號(hào):TP277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-0134(2013)04(下)-0029-03Doi:10.396/j.issn.1009-0134.2013.04(下).110引言根據(jù)系統(tǒng)的功能需求,以及系統(tǒng)的總體方案管道輸送是液體輸送最常用的方法,能夠?qū)嵲O(shè)計(jì),我們可以進(jìn)一步構(gòu)造系統(tǒng)的運(yùn)行與操作平現(xiàn)大量連續(xù)遠(yuǎn)距離輸送。我國的管道輸送技術(shù)主臺(tái)總體方案功能模塊化設(shè)計(jì),如圖1所示。我們把要運(yùn)用于石油和天然氣領(lǐng)域,關(guān)于輸送過程中系統(tǒng)中所要求的數(shù)據(jù)管理操作,檢測裝置的地理的泄漏檢測問題研究比較多,且技術(shù)水平相對(duì)較設(shè)置,自檢操作,監(jiān)控操作等人機(jī)交互功能,全都高。但關(guān)于其他化工原料(如乙二醇)輸送過程設(shè)計(jì)在前臺(tái)程序中,而把實(shí)時(shí)信息管理,報(bào)警模塊中的泄漏檢測還未得到足夠的重視,相關(guān)的研究和遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信模塊集中在后臺(tái)程序中,并通過也比較少。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏并采取應(yīng)對(duì)措數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行程序,把前后臺(tái)程施,不但會(huì)給企業(yè)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,而且可序橋接集成為系統(tǒng)運(yùn)行的中央監(jiān)控系統(tǒng)。能會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此我們研制了乙通過系統(tǒng)的總體方案,我們可以根據(jù)系統(tǒng)需二醇野外管道實(shí)時(shí)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)。乙二醇野外管求,對(duì)照檢查系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)是否符合要求,并道實(shí)時(shí)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)能夠比較迅速有效地判定乙確定實(shí)施系統(tǒng)功能的技術(shù)路徑,同時(shí)可以對(duì)系統(tǒng)二醇是否泄漏,并及時(shí)通知相關(guān)人員進(jìn)行處理,的各個(gè)功能子模塊進(jìn)行約束設(shè)計(jì)。還能夠滿足操作人員及整個(gè)項(xiàng)目的各種操作需求及功能需求。信1系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)井裝置理置塊乙二醇管閥泄漏實(shí)時(shí)監(jiān)測與報(bào)警系統(tǒng)的總體方程監(jiān)控系統(tǒng)系案設(shè)計(jì)的思路是:基于公眾無線信息傳輸平臺(tái)(即統(tǒng)移動(dòng)通信平臺(tái)),將乙二醇檢測儀,安裝在乙二醇運(yùn)行傳輸管道閥門豎井下端的側(cè)室內(nèi)。檢測儀是一個(gè)由操作平臺(tái)動(dòng)微處理芯片控制的自動(dòng)檢測裝置,它可以按任意設(shè)定的檢測周期,將檢測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成手機(jī)短米地自時(shí)間周期設(shè)定序據(jù)理檢控信,并發(fā)送至中央監(jiān)控與管理系統(tǒng)。中央監(jiān)控管理管設(shè)操報(bào)警閥值設(shè)定遠(yuǎn)程通信維護(hù)系統(tǒng)通過檢測裝置返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷,當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常達(dá)到報(bào)警閥值就報(bào)警。圖1總體方案功能能個(gè)模塊化收稿日期:2012-11-27作者簡介:蔣偉(1989-),男,講師,碩士,研究方向?yàn)镽FID技術(shù)。第35卷第3期2013-04(下)【29】制造業(yè)自動(dòng)2實(shí)時(shí)監(jiān)測終端設(shè)計(jì)定時(shí)檢測功能2.1檢測裝置設(shè)計(jì)休眠功能我們用市面上不同廠家生產(chǎn)的乙二醇?xì)怏w檢測儀進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)檢測效果并不理想,因此我休眠蘇醒功能們想到用一種高精度的液位傳感器進(jìn)行間接檢系自檢功能測。通常在管道的連接處發(fā)生泄露的幾率大于管統(tǒng)道的其他部位,因此我們?cè)谶B接處下方安裝一個(gè)檢能電壓監(jiān)測功能指令即時(shí)回復(fù)功能測容器,檢測容器與管道的連接處通過漏斗相連,即時(shí)回復(fù)功能一旦發(fā)生泄露,乙二醇通過漏斗進(jìn)入容器內(nèi),檢測測量值即時(shí)回復(fù)功能容器應(yīng)該盡量做到密封,防止其他液體進(jìn)入容器影響測量。液位傳感器安裝在容器底部。溫濕度傳感電話號(hào)碼存儲(chǔ)功能器(輔助液位傳感器檢測), GSMMODEM,信號(hào)短信處理功能短信刪除功能處理電路安裝在檢測容器壁上。2.2檢測裝置系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)圖2監(jiān)測設(shè)備的系統(tǒng)功能通過用戶對(duì)乙二醇需求情況的分析可以知道,乙二醇的輸送是根據(jù)需要在特定的一些時(shí)間數(shù)據(jù)的各種操作,對(duì)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)有以下四個(gè)要內(nèi)進(jìn)行輸送,大多數(shù)時(shí)候并沒有輸送,可以使系求:1)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、刪除、更新等操作方統(tǒng)在沒有輸送乙二醇的時(shí)候進(jìn)入休眠狀態(tài),以降便、實(shí)用、有效;2)數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)要合理;低系統(tǒng)耗電量。另外,由于管道均安裝于野外,3數(shù)據(jù)庫的可移植性4)數(shù)據(jù)庫的安全性。因此采用 GSM MODEM作為通訊工具,以短信對(duì)于操作平臺(tái)來說,數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)要滿足息的方式實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)與監(jiān)控室之間的數(shù)據(jù)交操作平臺(tái)數(shù)據(jù)處理的要求。因此本系統(tǒng)采用SQL互。為了降低通訊費(fèi)用,可以設(shè)置系統(tǒng)按照一定 Server2000進(jìn)行設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。的周期進(jìn)行定時(shí)檢測,即系統(tǒng)每隔一個(gè)時(shí)間段檢測一次,該時(shí)間段即為系統(tǒng)的檢測周期。另外,也可設(shè)置系統(tǒng)工作于自檢狀態(tài),即在管道正常輸送的情況下,系統(tǒng)檢測到的測量值不發(fā)送,一旦發(fā)生泄漏或濕度異常,就把檢測到異常值發(fā)送到觸發(fā)監(jiān)控室上位機(jī)。定時(shí)檢測狀態(tài)和自檢狀態(tài)均是系統(tǒng)在檢測模式下的兩個(gè)不同的狀態(tài),不過與自檢原始數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表不同的是,定時(shí)發(fā)送與系統(tǒng)是否泄漏無關(guān),只要定人員信息表乙二醇監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫時(shí)周期時(shí)間到,便會(huì)發(fā)送測量值。除了上述功能裝置表操作信息表外,系統(tǒng)還應(yīng)該對(duì)電池電壓進(jìn)行監(jiān)測,并將電池狀態(tài)發(fā)送至上位機(jī),以便操作人員在電池電壓過低的存過程時(shí)候進(jìn)行充電,以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過以上圖3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖分析,可以確定系統(tǒng)主要功能如圖2所示。3中央監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)庫及平臺(tái)設(shè)計(jì)3.2操作平臺(tái)設(shè)計(jì)采用 Visual Basic2005對(duì)操作平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì),3.1數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)并通過對(duì)系統(tǒng)功能要求的分析,可以確定系統(tǒng)主數(shù)據(jù)庫作為監(jiān)測系統(tǒng)的一部分,有著極其重要工作流程,如圖4所示。要的作用。本文中監(jiān)測系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)操作都3.3設(shè)計(jì)出來的操作主界面與數(shù)據(jù)庫相關(guān),并且監(jiān)測泄漏系統(tǒng)平臺(tái)的運(yùn)行操作界面是人機(jī)交互的平臺(tái),操作人員的大必須有數(shù)據(jù)庫的支持。針對(duì)監(jiān)測泄漏系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)部分操作工作都是在操作界面上完成。例如指令【30】第35卷第3期2013-04(下)制造業(yè)自動(dòng)化方式和檢測周期修改以及顯示各個(gè)閥井的監(jiān)測數(shù)開始據(jù)實(shí)時(shí)坐標(biāo)圖。點(diǎn)擊【休眠界面】進(jìn)入下一子界面,然后可以設(shè)置和修改監(jiān)測周期和發(fā)送休眠指系統(tǒng)初始化令。點(diǎn)擊【退出系統(tǒng)】后就退出本操作系統(tǒng)。否發(fā)送檢測指令是乙二醇閥泄漏測報(bào)警及其管理系統(tǒng)超時(shí)處理收到回復(fù)00周期性接收數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常點(diǎn)否連續(xù)取值圖5系統(tǒng)運(yùn)行顯示主界面泄露判斷4結(jié)束語本文通過采用高精度的液位傳感器對(duì)乙二醇報(bào)警處理間接檢測,使檢測數(shù)據(jù)比一般一體傳感器更加準(zhǔn)確,系統(tǒng)采用 GSMMODEM作為相互通信的圖4系統(tǒng)工作流程圖方法,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能,利用 SQL Server2000 Visual和 Basic2005設(shè)計(jì)了良好的人機(jī)交互監(jiān)的發(fā)送、數(shù)據(jù)的查詢及信息的設(shè)置等。測和報(bào)警界面。本系統(tǒng)對(duì)相關(guān)行業(yè)對(duì)于乙二醇的系統(tǒng)登錄并初始化后就進(jìn)入系統(tǒng)主界面,采運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)安全高效實(shí)時(shí)監(jiān)測提供了有力保證。用 Visual Basic2005計(jì)出來的系統(tǒng)運(yùn)行的顯示主參考文獻(xiàn):界面如圖5所示。通訊指示燈指示各檢測裝置的[1]曾力黃劼楊艷乙二醇檢測系統(tǒng)底層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中國 GMSMODEM通訊是否暢通,電量指示燈用來測試,2012,38(2):93-95.指示檢測設(shè)備的電量,串口指示燈用來確保與[2]婁輝黃海遠(yuǎn)程測控中GSM Modem短信開發(fā)電子電中央處理器相接的 GMSMODEM串口連接是否器,2006(1):54-69正常。點(diǎn)擊【設(shè)備管理界面】可以進(jìn)入相應(yīng)子3]王占山張化光馮建倫淑嫻長距離流體輸送管道泄漏檢測與定位技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[]化工自動(dòng)化及儀界面,然后可以對(duì)各個(gè)檢測裝置的地理信息、表2003,30(5):5-10 GMSMODEM電話號(hào)碼等信息進(jìn)行預(yù)制和修改4]孫瀏毅等零基礎(chǔ)學(xué)SQLM]北京:機(jī)械工業(yè)出版社點(diǎn)擊【監(jiān)測界面】進(jìn)入信息監(jiān)測界面,這個(gè)界面[5]依夫杰楊浩(譯)V2005.net3.0高級(jí)編程M]北京:主要是對(duì)個(gè)檢測裝置進(jìn)行檢測指令發(fā)送,檢測清華大學(xué)出版社第35卷第3期2013-04(下)【31