才茂通信RTU在油田管線閥室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

 RTU是一種安裝在遠(yuǎn)程現(xiàn)場的測控單元裝置，負(fù)責(zé)對現(xiàn)場信號、工業(yè)設(shè)備的監(jiān)測和控制。它將測得的狀態(tài)或信號轉(zhuǎn)換成可在通信媒體上發(fā)送的數(shù)據(jù)格式傳到中央計算機(jī)，同時還將從中央計算機(jī)發(fā)送來得數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成命令，實現(xiàn)對設(shè)備的功能控制。在生產(chǎn)過程自動化裝置中，遠(yuǎn)程測控終端RTU充分體現(xiàn)了“測控分散、管理集中”思路，它在提高信號傳輸可靠性、減輕主機(jī)負(fù)擔(dān)、減少信號電纜用量、節(jié)省安裝費(fèi)用等方面的優(yōu)點也得到用戶的肯定，已廣泛應(yīng)用于市政管網(wǎng)、油氣田、水利、電力、煤礦、交通、能源管理等領(lǐng)域。

      油田管線閥室,大多處于野外環(huán)境下，自然環(huán)境十分惡劣。平時油田管線閥室無人值守．管線情況、各閥室內(nèi)溫度、壓力等數(shù)據(jù)的檢查只能靠人工巡視。但由于地域?qū)掗煛⒆匀?/span>條件差，一次巡視往往要用大半天的時間才能完成，而且設(shè)備故障不能及時發(fā)現(xiàn)。RTU在該環(huán)境下的應(yīng)用極好的解決了這一問題。

油田閥室監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用基于GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程測控終端等硬件設(shè)備和工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件構(gòu)成。系統(tǒng)大致分為中控室的服務(wù)器、工程師站和操作員站，各油田管線閥室的遠(yuǎn)程測控終端RTU，通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和現(xiàn)場一次測控儀表部分。其主要結(jié)構(gòu)由中央計算機(jī)管理系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、遠(yuǎn)程測控終端RTU等三級組成。油田閥室監(jiān)控系統(tǒng)框圖如下：

系統(tǒng)采用以計算機(jī)為核心的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在調(diào)度中心設(shè)置控制系統(tǒng)，并設(shè)置了一套主站RTU，系統(tǒng)包括由GPRS RTU構(gòu)成的油田管線閥室遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)。可在調(diào)度中心控制室完成對閥室的控制系統(tǒng)進(jìn)行診斷、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的任務(wù)。

RTU構(gòu)成及特點

通訊系統(tǒng)

      現(xiàn)場測控終端的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星發(fā)送機(jī)跟衛(wèi)星連接發(fā)送數(shù)據(jù)，在通過衛(wèi)星與主站衛(wèi)星接收機(jī)連接，接收數(shù)據(jù)后進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換還原用戶數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行管理。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向流動。

油田閥室的相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)

     閥室侵液報警和門禁開關(guān)等均為開關(guān)量的監(jiān)控，管溫、管壓、地溫、可然氣體濃度、蓄電池電量等一體化變送器的采集具有上下限限位保護(hù)、突發(fā)報警、定時上傳發(fā)送等功能。

系統(tǒng)功能：

     油田管線閥室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要功能由供電、通信、數(shù)據(jù)監(jiān)控、隔離保護(hù)、計算機(jī)集中監(jiān)控五部分完成。

供電：

     由于油田管線閥室位置比較特殊，都在荒地野外且現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，均為無人職守站，且現(xiàn)場各閥室都沒有照明電路，所以閥室內(nèi)儀表及控制柜電源均采用太陽能充電、蓄電池供電方式。

通信部分：

     目前石油管線距離比較長。閥室分布比較分散，由于通訊距離較遠(yuǎn)，系統(tǒng)采用GPRS網(wǎng)絡(luò)。實現(xiàn)了對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實時監(jiān)控，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在人員、控制中心和設(shè)備間的互通互傳，使技術(shù)人員和管理人員無論在任何地方都可以得到每個監(jiān)控點的數(shù)據(jù)，并可以進(jìn)行及時響應(yīng)。

數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制

    油田管線閥室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)選用GPRS RTU系統(tǒng)，完成對閥室無人職守站數(shù)據(jù)采集、自動控制、參數(shù)存儲、實時通訊、故障報警等功能。可獨立完成本地控制，也可受控于監(jiān)控中心。

數(shù)據(jù)采集

    將各站的管道壓力、管道溫度、地溫、蓄電池電量、可燃?xì)怏w濃度及流量、閥室門禁和進(jìn)水開關(guān)啟停狀態(tài)、報警參數(shù)、巡檢記錄等上傳至中央監(jiān)控中心。

監(jiān)控部分

    接受監(jiān)控中心的命令，可通過主站RTU對遠(yuǎn)端閥室RTU進(jìn)行時間、參數(shù)和程序的設(shè)定，主動數(shù)據(jù)招測上傳顯示等。

參數(shù)存儲

     存儲累計流量、故障參數(shù)和其它管道壓力、溫度等重要參數(shù)，可導(dǎo)出歷史記錄。

故障報警

     完成運(yùn)行參數(shù)的越限報警、防盜報警、以及設(shè)備的自診斷報警。

歷史記錄

1、用戶可以根據(jù)時間段來搜索歷史記錄；

2、歷史記錄將以曲線形式繪制在窗口上面，歷史記錄可以以列表的形式顯示在窗口下面，通過歷史記錄可以查看設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和相關(guān)趨勢；

3、同時查詢的歷史記錄可以導(dǎo)出為excel表格；

結(jié)論：

在油田管線閥室監(jiān)控系統(tǒng)項目工程中，由于采用了閥室集散控制系統(tǒng)及GPRS  RTU技術(shù)，使得系統(tǒng)的閥室實現(xiàn)了無人職守監(jiān)控自動化，，提高了整個管線系統(tǒng)的安全性和自動化水平．減輕了工人巡查的勞動強(qiáng)度，計量更加準(zhǔn)確，延長了設(shè)備運(yùn)行周期。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保等要求的提高，石油行業(yè)進(jìn)一步改善集中控制效果，提高效率，實現(xiàn)集散控制是社會發(fā)展的必然趨勢。