外输天然气计算机管理系统

 

Computerized Management System of Netural Gas Transmission

在各油田的天然气对外销售站中，传统的计量方法是通过标准孔板节流装置和双波纹管差压计来计量。计量精度差，自动化程度低，天然气量受人为因素影响较大，报表内容容易失真，不得于决策者快速、准确了解生产情况。

为了解决这些矛盾，开发了天然气计量计算机管理系统，在站内全面实现计算机计量管理。系统采用SY/T6143－1996计量标准，在硬件选型和软件操作平台选型上都作了长远考虑，具有技术先进，系统可扩充性强、性能稳定等优点。不仅可以提高天然气计量的自动化程度，改变以往计量精度低的缺点，广阔的应用前景和推广价值。

1　系统组成

系统组成框图如图1所示。

图1　在线标定及讲师系统结构图

1.1　硬件选型

为了保证本系统长期、稳定的运行，主机需选用性能稳定的工业控制机。同时，由于网络的发展和实际的需要，各单位的决策者都需要能够了解到第一手资料，故在现场设置1台调制解调器，用于接收和应答请求，使采集到的信号和统计出的信息都能够及时的反馈给决策者。

主要硬件由HUB、孔板、流量计算机、多变量变送器、压力变送器、热电阻、工控机、UPS电源、调制解调器等组成。

1.2　软件选型

为了使系统提供给用户一个美观、易操作的最全面，选用多窗口口操作的Windows系统，充公利用了丰富的系统资源，使系统更具有生命力和扩展性。本系统选用了美国WonderWare公司开发的Intouch工控组态软件，该软件具有丰富的驱动程序资源，运行于Windows系统下，适合于不同的硬件资源，采用描述性语言编程，易于理解和修改，操作最全面及系统开发采用积木式堆积，开发周期短。同时该软件支持NetBIOS和TCP/IP协议，利于远程通信的实现。

1.3　软件实现

①利用Window98下的网络服务功能，把现场的计算机作为拨号网络服务器，利用Intouch的NetDDE功能，通过TCP/IP协议，请求方通过调制解调器与现场主机进行通信，进而达到远程通信的目的，并可以进行远程调试。

②与采集卡通信的实现

计量系统是通过DDE（动态数据交换）驱动程序与ROC407交换数据，与色谱的通信可采用VB或VC语言编写出符号DDE协议的程序即可。

③计量算法的实现

计量标准采用中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T　6143－1996《天然气流量的标准孔板计量》方法采用描述性语言编写，并把部分程序和必要数据下装到ROC407。

④软件界面的生成

软件界面采用积木（组态）式的生成方法，生成生动、简单易操作的人机界面。

1.4　工作原理

计量系统仪表选用美国的Fisher-Rosemount公司的ROC407管理器和多变量变送器对外输气进行计量。气体的压力信号、温度的热电阻信号和气体经过孔板形成的差压信号由多变量变送器送至ROC407管理器，由流量管理器积算出瞬时流量、累积流量、本月流量、上月流量等流量结果，并由控制器把数据传至计算机，由计算机保存流量报表及记录历史数据曲线。计算机采集的各种信号可通过电话线传至公司调度或其它计算机，并可通过公司局域网进行数据共享。

1.5　系统功能

①可实时采集、显示天然气的瞬时流量、温度、压力、差压参数，并计算。保存当日流量、昨日流量、本月流量、上月流量等各种结果，同时可查看、打印温度、压力、差压的实时趋势图及历史趋势图；

②系统功能齐全，计量精度较原有双波纹管高0.5%以上，系统可扩充性强，技术先进；

③可进行压力、温度实时补偿；

④动态画面显示、窗口操作、参数设置方便，并可打印各种生产报表；

⑤实行用户权限管理，不同的用户有不同的操作权限，系统安全可靠；

⑥系统具有实时报警功能，并具有硬件自检功能；

⑦具有标准通信接口，支持NetBIOS及TCP/IP等网络协议，可通过电话通信网远程实时查看到现场的数据。

1.6　系统特点

①描述性、积木化软件编程；

②事件型软件编程；

③DDE动态数据交换；

④远程数据访问。

2　结束语

在天然气外输配气站采用计算机计量系统后，不但提高了计量的精度，大大减轻了工人的劳动强度，而且系统的可靠运行使得公司的信誉也得到提高。讲师参数的实时采集使操作人员可以及时发现计量故障，避免不必要的损失，同时还可根据实时的瞬时气量进行气量调度，使得气量调度能更快速、更准确地满足用户的需求。

系统提供的历史记录功能在讲师交接时使双方有共同的商讨依据，同时还可以根据历史记录来检查操作人员是否按时进行排污等操作，可以提高操作人员的责任心。

假定1个配气站年外输气量在8亿m³以上，按精度提高0.5%计算，每年可减少计量误差400万N·m³。由此可以看，它具有非常可观的经济效益和社会效益。

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由稿日期： 2002-01-21。

第一作者张欣，女，1975年出生，1996年毕业于西安电子科技大学；一直从事仪表与自动控制的设计工作。