煤气管网远程监控及数据采集系统

苏 哲

山西省建设监理有限公司 山西 太原 030012

根据现有城市煤气管网建设规模、特点和管理上的需求，确定城市煤气管网远程监控及数据采集系统，系统在设计时应考虑以下方面：

1) 煤气调压站地域分布复杂，部分调压站通讯网络不可达，而且煤气管网信息具有时间特征，系统设计时应充分考虑网络可辐射性。

2) 煤气管网系统在时间分布上具有发展性，因而数据信息量具有随着发展而急剧增长的特点，要求系统有处理急剧增长的数据信息量的能力。

3) 煤气管网数据信息必须完整、准确，具有现实性，要求信息系统首先是一个动态信息管理系统并具有可维护性。

4) 要求系统能够提供管网内设施管理与报表自动报送的功能，并能满足日常业务的需求。

1 煤气管网监控系统简介

针对煤气管网系统分布情况以及建设特点，煤气管网监控系统是一个大型的集中管理、统一调度、分散控制的计算机网络监控系统、系统由煤气调度中心计算机管理系统，管网储配站、调压站控制系统，用户控制站以及数据通讯网络等系统构成。

煤气调度中心计算机管理系统是整个系统的通讯、监视和指挥中心，调度中心通过网络采集储配站的实时工艺参数数据，通过 GPRS(EDGE)或WCDMA无线网络采集各调压站和各企业用户的数据，同时对所采集的数据进行在线显示、及时存储、报警设置、数据分析、曲线查询和报表统计。

储配站是城市煤气供气系统的起点和重要的组成部分。储配站接收焦化厂输送的煤气，控制和稳定供气压力，并对整个城市用气量进行计量。储配站监控系统包括本地RTU数据采集控制系统和本地计算机监控系统，主要采集现场设备的状态和管网温度、压力信号等，并实现对设备的连锁控制。监控系统实时显示设备状态，同时与中心控制室实时交换数据。由于原煤气管网系统已经完成了调度中心计算机管理和储配站的监控，在此基础上只需做相应的软件升级和硬件扩充即可满足对区域调压站、企业用户的远程监控，从而实现整个城市煤气输配网络的计算机监测监控，为保证城市安全、提高市民生活质量提供保障。

2 煤气管网数据采集和传输系统

区域调压站由本地RTU和现场检测、传输系统构成，可以实现对现场设备及监测点的控制与监测。同时，通过GPRS(EDGE)或WCDMA网络与调度中心实时交换数据，完成站场内工艺参数的数据采集(包括气体温度、室内温度、进口压力、出口压力、可燃气体泄露报警等实时数据)并向调度中心上传。这种依赖于通讯运营商的通讯方式灵活方便同时经济可靠。

1) 投入简单方便： 投入GPRS(EDGE)/WCDMA模块和SIM卡及申请相应的服务即可，无需布线。

2) 抗干扰能力强：采用GPRS(EDGE)/WCDMA无线通讯方式，因为是移动和联通的专用频段，抗干扰能力强。

3) 网络覆盖范围广：GPRS(EDGE)/WCDMA网络覆盖到城市的每个角落。

4) 便于扩展：采用GPRS(EDGE)/WCDMA通讯方式对于系统的扩展是非常方便的，只需增加1个模块和1张SIM卡，不需要任何硬件上的改动。

3 煤气管网调度中心计算机管理系统(SCADA)

需对现有调度中心计算机管理系统进行升级。该软件采用组态软件为用户量身订制监控系统，功能强大，界面友好，操作设置方便灵活，可以完成对煤气管网中的各监测站的数据采集和监控管理任务。系统通过TCP/IP以太网与煤气公司的内部局域网相联接，调度信息可以被公司内部相关职能部门通过IE浏览器随时浏览查阅。

调度中心计算机管理系统图见图1。

图1 调度中心计算机管理系统图

该系统的主要功能：

1) 调压站进出口压力实时数据采集后自动上传，减轻人工更换压力纸的工作量，同时降低运行成本。

2) 过滤器压力异常监测，短信实时报警提示，避免供气故障。

3) 压力异常实时监测，当采样的进出口压力出现异常，系统启动短信报警提示。

4) 系统安装、调试方便，系统各参数(包括量程、报警值)均可远程设定。

5) 市电供电、电池供电、太阳能供电等方式均能与报警系统相兼容，支持电压低和掉电短信报警提示。

6) 支持定时和实时在线上传数据功能。

7) 网络化管理，经过授权在英特网上任意电脑可以共享系统数据。

8) 实时数据及历史数据均可进行有效的管理。

9) 各类图文报表的制作与管理。

10) 自控系统的安全管理。

4 煤气管网监控系统的运行特点

在确保调压站远程监控及数据采集系统设施安全可靠运行的前提下，系统打破传统的计量模式，以用户对用气量的实际需求自动进行识别，根据识别结果调控煤气计量设备，对用户的用气量进行自动计量，并将系统设定工况量程范围数据与用户流量需求范围数据进行对比，系统按照对比后的数据自动检测流量计输出数据，根据输出数据对计量设备进行自动切换，使燃气管理企业在供需平衡上能够实现按需供应、安全运行。通过对煤气管网内实时数据的采集处理，系统可对煤气管网内调压站关键设备运行模式进行调整，以现场实时采集数据为依据，对煤气管网内各设备运行实现科学的动态管理，既能保证燃气资源合理调配，又能保证煤气管网内调压站经济节能运行。

5 总 结

煤气管网系统远程监控及数据采集系统的运行，不仅符合煤气管理企业生产安全、节能要求，同时使煤气管理企业在煤气管网内调压站的监管方面，可实现以最小的投入获取最大的经济效益，为企业的良性发展奠定了基础。