科技信息工程技術(shù)GPRS在海洋詳天熟氣自動(dòng)計(jì)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(jì)量仍然乘用現(xiàn)場人工操作的問題,提出丁于GPRS和PLC的遠(yuǎn)穫天然氣自動(dòng)計(jì)量泉設(shè)計(jì)方。文拿首先概括統(tǒng)中能應(yīng)用到的進(jìn)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(jìn)技術(shù)的介紹及推論,作者認(rèn)為,泉統(tǒng)所杗用的GPRS技求實(shí)現(xiàn)丁遠(yuǎn)端設(shè)備與中央控制設(shè)備之間的無線網(wǎng)絡(luò)摟,為天然氣的遠(yuǎn)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(jì)量GPRS遠(yuǎn)租監(jiān)控1.引言采用GPRS無線通信具備以下優(yōu)點(diǎn)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無需自建,只要申請為用戶化重要組成部分的天然氣自動(dòng)計(jì)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(dòng)操作的(2)公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣,且具有極強(qiáng)的可擴(kuò)充性?？刂品绞健o論狂風(fēng)暴雨、烈日炎炎,操作員均需定期記錄下數(shù)(3)按量計(jì)費(fèi)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(jìn)行整理匯總由于計(jì)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(fèi)用沒有數(shù)據(jù)流量傳遞時(shí),用戶即使現(xiàn)場員工的勞動(dòng)強(qiáng)度大,數(shù)據(jù)的可靠性、及時(shí)性準(zhǔn)確性受到影掛在網(wǎng)上,也是不收費(fèi)的。另外也可以選擇包月操作運(yùn)行和記錄管理數(shù)據(jù)的方式巳漸漸不適應(yīng)發(fā)展的(4)傳輸速率高。最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)170kb/。5)GPRS采用分組交換隨著自動(dòng)控制、通信、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展把遙分組交換是支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的必要條件,使得用戶容量大幅測遇控、無線通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于天然氣的自動(dòng)測量、計(jì)算、度提高因此,利用公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組建的無線通信系統(tǒng)將是控制和調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)資源的合理利用然氣自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的主種造價(jià)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(biāo)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(jìn)性標(biāo)準(zhǔn)性且易于擴(kuò)充的系統(tǒng),GPRS網(wǎng)絡(luò)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(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化成為新流量高頻率傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用服務(wù),適于天然氣在線信息一代天然氣自動(dòng)計(jì)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(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,對系統(tǒng)的硬件3PLC筒介設(shè)計(jì)及工作原理進(jìn)行了說明。該系統(tǒng)實(shí)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(dòng)測量與控制,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)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(yùn)算、順序控傳輸,為遠(yuǎn)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(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過數(shù)字或模擬輸入準(zhǔn)備。為合理的傳輸,利用天然氣資源作出了一定的貢獻(xiàn)輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)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(jì)算機(jī)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(shè)備之間能夠交換信息,形成一個(gè)統(tǒng)一的整體,實(shí)現(xiàn)分散集網(wǎng)絡(luò)是在公用移動(dòng)通信網(wǎng)GSM網(wǎng)絡(luò)之上,新增2個(gè)節(jié)點(diǎn)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(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))和GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn))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(jī)和計(jì)算機(jī)的移動(dòng)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),為GSM網(wǎng)絡(luò)用戶提供高速的分組數(shù)據(jù)更能適應(yīng)惡劣的工控環(huán)境,且組態(tài)方便能較好的解決遠(yuǎn)程監(jiān)控業(yè)務(wù),面向用戶提供移動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)、跳頻規(guī)4.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)入和核心網(wǎng)絡(luò)。無線接入部分在移動(dòng)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(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、遠(yuǎn)控間傳遞數(shù)據(jù);核心網(wǎng)絡(luò)在BSS和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)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(jī)數(shù)據(jù)處理遠(yuǎn)控管理監(jiān)測接UP流量計(jì)匚流量計(jì)置管理監(jiān)及測PC機(jī)匚流量計(jì)數(shù)上位控制計(jì)據(jù)P算機(jī)傳局域網(wǎng)匚流量計(jì)}輸C服務(wù)器系控統(tǒng)制打印機(jī)【顯示器系壓力變送器統(tǒng)中國煤化工CNMHG4.1中控室設(shè)計(jì)中控室區(qū)備比量主安龍收歐窗和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要求及現(xiàn)場實(shí)際情況,該系統(tǒng)的所有包括: GPRSDTU、有線 MODEM、服務(wù)器、交換機(jī)、路由器激GPRS傳輸至中控室(海三站),然后再利采油廠計(jì)劃科、調(diào)度室和集輸大插座廷時(shí)UPs)網(wǎng)管及軟件網(wǎng)絡(luò)附設(shè)、25專線和DDN數(shù)據(jù)任務(wù)包括信息接收、倌息預(yù)處理、信報(bào)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(jì)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(yù)處理自然電位沖信號預(yù)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(dòng)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?dāng)?shù)測、僅器信號檢測、測井參數(shù)設(shè)量、曲線參數(shù)設(shè)量測井記錄、曲自然電位信號經(jīng)過預(yù)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(shè)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(shè)量相應(yīng)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(tuán)為 PRINTREX820打印機(jī)出圖,但不能實(shí)時(shí)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?dāng)?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(shè)計(jì)風(fēng)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?dāng)?shù)據(jù)存盤完成后回放出圖打印這種方式在軟件進(jìn)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(jì)數(shù)采集只是一個(gè)習(xí)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(yīng)用總體來說他們技術(shù)更新不及時(shí)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(yīng)用AT908535、AT902313有串行外設(shè)接口,通過主從機(jī)模式與(上接幕276頁)等建立天然氣計(jì)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(shè)發(fā)至采油廠或集輸大隊(duì)等單位;系統(tǒng)需增加糾錯(cuò)、自校功能本系統(tǒng)建設(shè)完成后主要實(shí)現(xiàn)對整個(gè)島油田天然氣的準(zhǔn)防數(shù)據(jù)誤報(bào)僧報(bào);系統(tǒng)需增加備用服務(wù)器將數(shù)據(jù)及時(shí)備份計(jì)量集中統(tǒng)一管理信息采集系統(tǒng)在原有的基礎(chǔ)上增加5臺氣以防數(shù)據(jù)丟失系統(tǒng)需設(shè)置防火墻,以防計(jì)量數(shù)據(jù)庫被盜取或被體流量計(jì):中心2#平臺進(jìn)堤島預(yù)處理站天然氣計(jì)量系統(tǒng)(2自攻擊,箭預(yù)留攢口,以備系就擴(kuò)展E+H渦衡流量計(jì)、配備溫變、壓變),海五站進(jìn)坦島預(yù)處理站天應(yīng)然氣計(jì)量系統(tǒng)(2臺E十H渦街流量計(jì)、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(yùn)行穩(wěn)定可靠,達(dá)到了遠(yuǎn)程海港總自用氣計(jì)量系統(tǒng)〔TD50智觸氣表)增加的5臺氣體流自動(dòng)計(jì)量的要求,但是控制功能還不是太理想有待于進(jìn)一步對量計(jì)及溫變壓變傳感器安裝相應(yīng)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳模塊,數(shù)播使著到系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)6蛄語到海三站;壢島預(yù)處理站擴(kuò)建已有計(jì)量系統(tǒng)采集海五來氣基于GPRS和PLC的閘門遠(yuǎn)程天然氣計(jì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了天牛驗(yàn)到排平進(jìn)端計(jì)重氣微、品外輸氣數(shù)據(jù),并通過B有光原“氣的海程自動(dòng)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(shè)備對現(xiàn)場采集流量計(jì)數(shù)僅可已中國煤化工減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)據(jù)進(jìn)行糖確計(jì)算,并提供天然氣計(jì)量產(chǎn)生的偏差報(bào);提供管線壓力超限報(bào)警并以手機(jī)艇信的方式通知現(xiàn)揚(yáng)操作人員設(shè)度減效益CNMHG置數(shù)據(jù)共事權(quán)限具有相應(yīng)權(quán)限的操作人員可瀏覽相應(yīng)的計(jì)量數(shù)據(jù):系統(tǒng)氖提供實(shí)時(shí)曲線、歷史數(shù)據(jù)曲線數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)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(jìn)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