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礦區天然氣計量監控管理系統改造設計及實現
Design and realization about measurement and management system of mine nature gas
鄭宏 葉思敏 孫濤 李勤波 胡豫慶
四川大學電氣信息學院 四川華漢科技工程有限公司
【摘要】簡要介紹了用計算機及現代通訊網絡實現礦區天然氣計量監控管理自動化的特點。結合工程實際，詳細闡述了改造一套天然氣計量管理系統的系統設計、硬件選型，包括高性能工空機、智能流量積算儀、各種變送器、MODEM等；模塊化的軟件設計，并給出了工控機數據采集和數據上傳信息中心網絡的核心程序。該系統已在川西南礦區投入運行。
關鍵詞：計量監控管理系統，硬件選型，軟件設計
Abstract:
In this paper ,the characteristics of the system of nature gas about measurement and management realized by computer and intranet are introduced. Integrated with practice, system design and hardware selection which including performance industrious PC、intelligent accumulator、various transformer and MODEN;and structured programming about a set of measurement and management system reformation are described in detail. And a part of core procedure about data collection and data delivery is given. The system has been run at Chuanxinan mine.
Key word: measurement and management system, hardware selection, software design
礦區天然氣流量計量是天然氣工業中關鍵熱工參數的測量。正確地選擇測量方法與合理地設計計量系統，將直接關系到能源的合理分配與企業的經濟效益。為此，我們針對天然氣工業的特點，結合川西南礦區的實際，將原來的雙波紋管人工計量系統改造成了計算機自動計量管理系統，并在該系統中采用了現代計算機及網絡通訊技術，不但提高了計量精度，而且大大地提高了工作效率。同時，系統的可靠性和安全性也比原來大大提高。
1 系統設計
1．1 系統設計特征及目標
本系統的主要功能是實現礦區天然氣計量及管理的自動化，因此系統的核心為計量和管理兩部分。其中計量系統采用兩級體系，智能積算儀可以在上位機不能正常工作時單獨計量，工控機既可以計量，但更主要用于監控和管理。這種體系結構比傳統的單級結構具有更高的可靠性和靈活性。同時，系統采用以MSU2964單片機為主芯片的天然氣智能流量指示積算儀為前端計量儀，其精度高，穩定可靠，計量誤差可達到±0.5%。
充分利用現代計算機與網絡通訊技術，實現數據上傳，信息共享。高性能工控機作為監控及管理機，可靠性高，抗干擾性強，可擴展性好，軟件人機界面友好。
1.2 系統拓撲結構圖如圖1。
1.3 系統工作原理
現場各節流裝置將流量大小轉化為差壓的變化，經差壓變送器送至天然氣流量儀，流量儀根據差壓和氣流靜壓（壓力變送器）、溫度等信號，通過預先設置的有關參數，按照計量標準（SY/T6143-1996）中規定的計算流量的數學模計算出與之對應的天然氣的瞬時流量和累計流量。監控臺的工控機通過RS485采集各流量儀的計量數據并保存到本機數據庫中。這樣一來，操作人員就可實時動態地了解和掌握生產情況。各生產數據還由工控機上傳至礦區信息中心并保存到服務器數據庫中，供礦區MIS系統的需要。
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