讨论主题:在油气田数字化建设中,天然气作为清洁能源,开发力度越来越大,天然气的开采不同于石油,一般都通过管道传输,为了维护、集输在管道中间建设很多阀室,在建设中很多阀室无市电供应,需要采用太阳能供电,这就要求信息化建设项目中用到的各种设备具有低功耗特性,以便降低整体功耗,谈谈在气田阀室数字化建设中,对阀室建设的建议,针对RTU、仪表、通讯等几方面谈谈?
要求:最好结合自己实际工作。
参与方式:采取跟帖的方式参与。
评奖规则:由活动组织者评奖,并进行公开公布告示。
活动结贴:每周为1期,由安控数字化论坛擂台版主选定议题,半个月后(隔一期)擂台版主从所有参与讨论的网友中选出6个优胜者。
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二等奖5名,奖工控精美礼物一个(工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个,相当于65人民币)。 优先考虑参与次数少于3次的ID
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北京安控科技股份有限公司
地址:北京市海淀区上地四街一号
邮编:100085
电话:400-0093-200 市场部
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北京安控科技股份有限公司(简称“安控科技”),是专业从事工业级RTU(远程控制终端)产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业,拥有完善的RTU产品链,产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域,并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。基于RTU技术,安控科技在油气、环境在线监测等行业开发出多款专业化经典产品,拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。此外,安控科技还提供工业自动化产品的OEM/ODM服务,提供SCADA自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。
安控科技通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证,建立了先进的生产和检测平台,并获得了多项国际认证(如UL 、CE、EMC3级认证等),产品品质达到国际先进水平。
安控科技成立于1998年,位于北京市中关村科技园区海淀园上地信息产业基地。安控科技始终坚持以人为本的人力资源发展战略,建立了一支以高级工程师和专业研究生为骨干的研发团队,打造了一支经过市场历练的高效经营团队,锻炼和培养了一支优秀的管理团队。安控科技始终坚持自主创新的企业发展战略,已经拥有了商标、专利、软件著作权等各类知识产权百余项,覆盖了所提供的所有自动化产品和控制系统。安控科技的研发项目多次获得国家、北京市政府的研发资金支持,部分产品被认定为国家级火炬计划项目、国家重点新产品项目、科技部创新基金项目、商务部出口研发资金项目,受到政府嘉奖与资助。
作为中国自动化学会理事单位、中国自动化学会专家咨询工作委员会常务理事单位、中国自动化学会仪表与装置专业委员会委员单位、北京市中关村企业信用促进会的第一批信用企业,安控科技在国内同行业中较早的通过ISO9001质量管理体系认证,拥有系统集成、建筑施工、环保设施运营等各类资质。
本着“卓越品质,源于更高要求”的核心理念,“协作、严谨、勤奋、卓越”的企业精神,安控人必将以更可靠的工业级RTU产品、更先进的自动化解决方案和更完善的服务答谢用户、回报社会,为振兴民族自动化事业、创建民族自动化品牌而努力奋斗。
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RTU是一种安装在远程现场的测控单元装置,负责对现场信号、工业设备的监测和控制。它将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式传到中央计算机,同时还将从中央计算机发送来得数据转换成命令,实现对设备的功能控制。在生产过程自动化装置中,远程测控终端RTU充分体现了“测控分散、管理集中”思路,它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定,已广泛应用于市政管网、油气田、水利、电力、煤矿、交通、能源管理等领域。
在长庆油田管线实现了阀室计算机网络无人值守监控系统。该系统从首站到末站近500公里线路上共分布了21座油田管线阀室,自然环境十分恶劣。平时油田管线阀室无人值守,管线情况、各阀室内温度、压力等数据的检查只能靠人工巡视。但由于地域宽阔、自然条件差,一次巡视往往要用大半天的时间才能完成,而且设备故障不能及时发现,为此对涉及21个管线阀室站进行了监控系统的改造。
二、系统构成
此系统是典型的SCADA(Supervisor Control And Data Acquisition)系统,即监测监控及数据采集系统。系统采用YUMA-RTU系列远程测控终端等硬件设备和工业监控组态软件构成。系统大致分为中控室的服务器、工程师站和操作员站、各油田管线阀室的RTU(远程测控终端)、通讯网络系统和现场一次测控仪表部分。其主要结构由中央计算机管理系统、通讯系统、远程控制单元RTU(Remote Terminal Unit)等三级组成(见图一)。
图一:油田阀室监控系统图
1、中控室的硬、软件配置
中控室通过通讯系统采集现场油田管线阀室的RTU上传数据,并将这些参数进行在线实时显示、存储、处理分析、报表打印,并根据运行工况将调度命令下发给RTU,完成对整个阀室的优化调度。
1)中控室硬件:
两台冗余备份的工业控制计算机服务器;管理员站;操作员站;操作台;报表打印机;RTU控制柜;控制器、电源模块、通讯模块(包括GPRS/CDMA和卫星通讯模块)、主站RTU模块等。
2)中控室软件:
操作系统软件:操作系统选用Windows2000 server。
监控系统软件:选用GRACE/MCGS工业组态应用、监控、仿真和其它冗余等软件。
2、RTU的硬件配置及构成
该系统采用以计算机为核心的监控和数据采集系统。在调度中心设置SCADA控制系统,并设置了一套主站RTU,该系统下挂由远程终端装置(RTU)构成的21座阀室的21个远端控制系统。因此可在调度中心控制室完成对21座阀室的控制系统的诊断、监控和数据采集的任务。
RTU(IPM级)具有32位处理器、大容量存储空间,不但提供标准串口(RS232/RS485)通讯和IEC61131-3标准编程功能。还提供以太网通讯端口,并具有嵌入式功能,可支持高级编程和网络通讯应用程序,强大的软硬件功能使其无论是独立运行还是连成网络均能实现复杂系统的控制。RTU独立完成对油田管线阀室的采集、控制、通讯、数据处理、报警上传、显示、操作等任务。主站RTU及各RTU之间、RTU与中控室之间相互协调工作,实现整个系统的各项功能。
3、通讯系统
通讯系统分为GPRS/CDMA无线通讯和卫星无线通讯两种工作形式。
1) GPRS/CDMA无线通讯方式
GPRS/CDMA DTU 测控终端DTU的数据通过网络发往指定数据中心,数据中心在收到DTU的数据后,进行协议转换还原用户数据,同时对DTU进行管理。实现数据的双向流动。
2) 卫星无线通讯方式
现场测控终端的数据通过卫星发送机跟卫星连接发送数据,在通过卫星与主站卫星接收机连接,接收数据后进行协议转换还原用户数据,同时进行管理。实现数据的双向流动。
4、现场一次设备
油田管线阀室现场一次设备主要包括:阀室侵液报警和门禁开关等均为开关量的监控,管道温度、管道压力、地温、可然气体浓度、蓄电池电量等一体化变送器的采集, 均为24VDC供电,4-20mA输出,均具有上下限限位保护,突发报警、定时上传发送等功能。
三、系统功能
油田管线阀室监控系统主要功能由供电、通信 、数据监控、隔离保护、计算机集中监控五部分完成,
1、供电部分
由于油田管线阀室位置比较特殊,都在荒地野外且现场环境比较恶劣,均为无人职守站,且现场各阀室都没有照明电路,所以阀室内仪表及控制柜电源均采用太阳能充电、蓄电池供电方式。蓄电池采用全封闭的免维护蓄电池,提供系统供电。RTU系统数据采集与通讯部分均采用低工耗有休眠功能的省电产品。鉴于阀室内部温、湿度比较大,系统全部选用宽温系列工业级产品,可以保证在恶劣的环境下稳定工作。
2、通信部分
目前石油管线距离比较长,阀室分布比较分散,对于各种设备和管线运行状态的监控要求严格,一旦形成事故损失是巨大的,因此,对各种设备的运行状态、温度、压力、流量等指标要做到实时监控,一旦出现情况能及时进行报警并可以在远程进行指挥调度和调整;而且监控系统跨越地域较大,监控站数量较多,要求通讯系统速率也要高,轮询响应时间要快;同时,油田管线阀室都分散于野外,环境恶劣,敷设通讯光缆比较困难,对无人值守的远传控制只能选择无线数据网络作为信息传输的媒介。
在构建网络的同时往往伴随着较高的采购成本和运行维护费用。由于通讯距离较远,本方案拟采用GPRS为主、卫星通讯方式为辅的通讯模式。其中GPRS通讯模式比较方便可靠,费用低廉。
1)、GPRS方式
利用GPRS 数据传输网络进行现场数据的监测。在阀室现场利用RTU进行信号采集和分析,GPRS Modem 可通过标准接口与RTU相联,。在正常工作模式下GPRS 传输模块将仪器仪表的数据通过移动通信分组网络(GPRS 网络)传递给数据管理服务器(中心站计算机)
2)卫星方式
在部分没有开通GPRS服务的站点采用卫星通讯方式,卫星系统使用的是我国自行研制的区域性有源三维卫星定位与通信系统。卫星通信系统相比具有安装方便、设备便宜、运营费低等特点
无论是卫星方式或者GPRS方式,主要的通讯费用都来源于流量,因此为了降低通讯流量,我们不能采用传统的主从轮询式的通讯方式如MODBUS/RTU等协议通讯方式,而是采用支持定期上传 – 时间间隔可设置,支持突发报警立刻上传的SIXNET通讯协议。这也是YUMA-RTU通讯上的一大优点
另外因为我们GPRS/CDMA传输使用的是移动或联通工业专用通讯网络在节假日网络繁忙时不会造成通讯延迟。
数据服务器还可通过DDN 专线、ADSL、ISDN 连接等形式连接到企业内部网络上,在控制中心的服务器上建立一个中央数据库,对收到的数据进行整理贮存,产生相应的报表和指示。并可以在其上开发分析决策模块,判断要监控对象的工作状态(如是否正常工作,有何异常事件),并对该情况作出相应指令,传回数据终端侧执行,或通知管理和维护人员。从而实现了对现场设备运行状态的实时监控,实现了数据在人员、控制中心和设备间的互通互传,使技术人员和管理人员无论在任何地方都可以得到每个监控点的数据,并可以进行及时响应。
三、数据采集及控制部分
油田管线阀室监控系统主要选用YUMA-RTU系统,完成对21座阀室无人职守站数据采集、自动控制、参数存储、实时通讯、故障报警等功能。可独立完成本地控制,也可受控于监控中心。
数据采集:将各站的管道压力、管道温度、地温、蓄电池电量、可燃气体浓度及流量、阀室门禁和进水开关启停状态、报警参数、巡检记录等上传至中央监控中心。
监控部分:接受监控中心的命令,可通过主站RTU对远端现场21座阀室RTU进行时间、参数和程序的设定,主动数据招测上传显示等
参数存储:存储累计流量、故障参数和其它管道压力、温度等重要参数。
故障报警:完成运行参数的越限报警、防盗报警、以及设备的自诊断报警。
本系统完成后,可以实现对油田管线21个阀室无人职守站的现场数据的定时采集和处理,对阀室门禁和进水开关进行远程的自动监控。监控中心可将调度或由计算机运算分析后的被控参数设定值发送至相应的现场控制单元指导控制,也可根据需要直接完成对各阀室的远程控制。也可以根据需要进行实时采集,并根据需要生成标准格式的各种报表,简便的实现对各个时段的历史数据的查询。本系统在油田管线阀室应用后,运行稳定,中心站对21个RTU站的轮询只要几分钟就可以完成,所有数据采集准确无误,避免人为因素采集数据错误,真正实现了计量自动化。
考虑到石油现场的特殊性,要求将供电部分、通讯部分、数据采集部分均封装在隔离保护部分内,其中隔离保护部分要求具备防爆要求。信号接线采用防爆接线、穿线盒和防爆穿线软管。其防爆箱材质为铝压铸或聚碳纤维。因为施工地点为防爆二区,我们采用的聚碳酸酯防爆密封电气箱被设计用于危险区域,使按照国际标准设计检测和制造的,防爆合格证是由制造商从检测机构取得许可后颁发的,防护等级IP66/67。除防爆箱具有严格的防爆测试和认证外,我们RTU的核心控制器从设计上也是基于本安型设计规范设计生产的
图2:RTU控制柜及电池柜
监控系统软件可根据用户的技术要求实现以下功能:
油田管线阀室监控系统实现了对所有参数的采集、计算处理、屏幕显示、报表自动生成和打印、数据库等功能,该系统完全按照标准实施,通用性强,功能设计规范齐全,丰富实用,操作简便、安全。
动态工艺流程图:
实时显示动态系统工艺流程,显示刷新管道压力、温度、流量等工艺参数,见图3
图3:系统工艺流程图
参数设置显示界面:
可以设置全部参数,并且只有在工程师登陆或者交接计量双方工程师同时登录以后才能执行设置功能, 否则只显示上次设置的参数而不能修改。
报表:
实时动态日报表显示各管线阀室数据参数,可定时打印。历史报表按照标准数据库格式存储2 年的计量数据,并可以按照时间查询并按照报表标准格式显示、打印
信号趋势曲线:
实时动态的温度、压力和流量趋势曲线,具有高级趋势组功能,简单的选择可以将同一参数同时显示在趋势图上,并自动设置量程和时间标尺,历史趋势可以按照时间、日期查询显示。
信号报警记录:
自动记录温度、压力等信号的高低限报警,系统通讯、模块状态、仪表断线等报警信息。
系统安全运行方法:
(1)自动记录并可以查看运行期间的操作记录。
(2)单一密码操作保护,防止一般性参数设置的误操作。
(3)双重密码操作保护,避免敏感性参数单方操作
(4)计算机安全管理软件Keylock,锁住系统热键,有效防止病毒、非法操作的危害。
网络功能:
运行在基于EtherNet网络结构和TCP、IP网络协议的网上,可实现厂级联网,TCP/IP网络协议提供了在不同硬件系结构和操作系统的计算机组成的网络上进行通信的能力。监控中心计算机作为采集数据的网络服务器,其它站点作为网络客户机共离服务器中的数据。
输油管线阀室的数字化监控主要指的是阀室RTU控制器的选配:
又由于石油或天然气的长输管线每隔几十公里会有一个阀室。阀室一般位于野外,采用太阳能供电。阀室与管道SCADA系统采用光纤以太网进行数据通讯。由于阀室对管道的安全生产起着非常重要的做用,因此对系统的通讯可靠性要求非常高,阀室与管道SCADA系统采用双网络冗余方式,以保证系统通讯的可靠性。
Super32-L208 RTU是一款可靠的一体化RTU,它可以监测阀室内管道上的温度、压力、流量参数,并可根据程序关断阀门。同时它还可监测太阳能供电系统的工作状态,使管道SCADA监控中心可以实时了解阀室的运行状态。它具有两个以太网接口,可以满足阀室控制器对通讯可靠性的要求。同时Super32-L208功耗小于2W,使得用户太阳能电池系统上的采购成本及维护成本大大降低。Super32-L208继承了其它产品的优点:-40~70的环境温度适应能力,可得它可以适应各种恶劣环境。
因此在阀室RTU控制器的选配上我们可以选用Super32-L208 RTU
1 一般要求
a)长输管道调度管理水平的提高,管道自控水平近年来有了显著的提高,为线路阀室按照无
人值守进行设计提供了坚实的基础,因此本条提出阀室按照无人职守设计。
b)规定主要考虑投产时分段试压及注入惰性气体时设置旁通管线。
c)为保证长输管道阴极保护电流的连续性,本条款规定阀室两端一般不设置绝缘接头。
e)管道沿线地温参数是长输管道设计中不可缺少的设计参数之一,对管道设计计算有很大的影响,近年来国家虽然进行了有关的测量工作,但由于长输管道往往经过比较偏僻的地区,因此管道沿线的地温参数往往比较难以取得,因此,本条款规定按照相关规范的要求,在阀室周围进行地温检测。参考规范为《地面气象观测规范 第13 部分 地温观测》(QX/T57-2007)。
i)对试压提出具体要求。
2.1 阀门选型
2.1.1 线路截断阀
a) 清管的要求使线路截断阀只能选用球阀或闸阀。
b) 线路截断阀采用全通径阀门,是为使清管器和管道内检测仪顺利通过。
c)为保证阀门出现故障时不影响管线的运行。
d)API 标准中标准配置要求。
e)线路截断阀一般埋地安装,为保证密封和防腐需要。
f)方便操作。
g)焊接要求。
2.1.2 单向阀
清管器通过的需要。
2.1.3 旁通阀
a)为保证阀门出现故障时不影响管线的运行。
b)考虑分段试压时,介质从前段到下段流速大可能造成的影响。
2.1.4 放空阀
考虑分段试压时,控制试压介质从前段到下段流量、流速。
2.1.5 执行机构
截断阀本身需要和远控要求。
3 安装要求
c)减少支线对主管线或设备的影响。
d)考虑方便操作。
f)管道埋地敷设时其埋设深度应在土壤冰冻线以下。
g)考虑安装管线对土建结构的影响。
h)考虑安装地上管线时施工的要求。
4仪表设计
4.2.4 仪表供电、接地及防浪涌保护设计
4.2.4.1 仪表供电及接地
a)监控阀室仪表及自控系统供电应由电力专业统一考虑,且应配置后备电源,后备时间根据输油管道工程设计导则的时间确定,推荐宜不少于8 小时,但不同工程可根据实际情况调整。
4.4.1 仪表安装
1)原油管道监控阀室的压力仪表,采用隔膜结构,直接安装方式,当为高粘度原油时,压力仪表的根部原件应采取保温措施,若有外电源,宜考虑电伴热保温。
5 通信设计
5.1.3 在具体工程设计中,监控阀室的安防方案应根据阀室的供电条件、电力负荷、通信方式、交通环境条件等因素综合确定,在保证系统质量和可靠性的前提下尽量优化技术方案,以降低投资、提高系统的性价比。常用的有工业电视监控与入侵报警系统相结合方式,入侵报警系统有激光报警探测、微波探测报警或静电感应报警等形式。当有人翻墙或破门闯入阀室、阀组间或设备间时,入侵报警系统发出警报,联动监控设备转向报警区域,对报警点进行视频确认,以减少误报和确认报警并及时人为干预盗窃事件的发生;另外工业电视系统将接收到的报警信息直接上传到有人工艺场站,在场站工作站上视频弹出或蜂鸣器报警,提醒工作人员及时响应前端阀室报警情况;工业电视系统音频输出端子接有源音箱,远程场站视频管理工作站配置对应的话筒实现远程喊话;对入侵者提出警告。
5.2.3 公网通信
a) 引接公网数字数据电路
DDN 专线(Digital Data Network)是数字传输通道和数字交叉复用节点组成的数字数据传输网,其速率区间为64K~2M;电路可以自动迂回,可靠性高。数字电路是基于传输网的全透明网,其速率区间为2M~2.5G。数字电路传输质量高,网络时延 小。
工程具体选择那种有线公网接入服务取决于所需的带宽和当地运营商能够提供的接入服务类型。
b)无线数据传输电路
CDMA-1X、GPRS 属于2.5G 无线接入方式,其接入速较率低,但可以满足监控阀室数据的带宽19.2kbps 的要求。CDMA-1X、GPRS 可靠性一般,实际应用需要现场电测。随着3G 终端设备成熟及网络覆盖率的提高,亦可以选择3G 无线接入方式。
5.3.1 监控数据通信
a) 监控数据依托光纤通信系统
随着中石油波分骨干传输网的方案确立,在实际工程设计中会涉及在监控阀室中为波分网络设置OLA 中继站的情况。当监控阀室内的光通信设备为干线的光中继站时,如果干线系统不存在升级的可能,亦可选择紧凑型的光通信设备。
5.5.1 监控阀室通信电(光)缆敷设
阀室围墙内采用硅芯管保护敷设光(电)缆时,由于阀室围墙内面积有限,且走线拐弯较少,不宜再围墙内设置人(手)孔。硅芯管转弯时为防止损坏管道和方便穿缆,转弯半径不得小于硅芯管外径的40 倍,转弯处应设转弯标石。干线直埋光缆进阀室后,转弯处应设转弯标石。
Super32-L 系列RTU,是北京安控科技股份有限公司集多年的开发、工程经验设计的新型一体化RTU产品,是面向工业现场信号采集和对现场设备控制的新型通用RTU。该系列RTU采用先进的32处理器,不仅能完成逻辑运算、定时、计数控制,还能实现数据处理、PID运算、通讯联网等功能。与同类RTU相比,具有更大的存储容量,更强的计算功能,更简便的编程与开发能力;强大的通讯组网能力和卓越的环境指标特性,能够适应各种恶劣工况环境。 Super32-L 系列RTU具有多种配置和可选功能,可根据用户的实际需求,在不同领域,设计开发成各种控制系统。
Super32-L20X 系列RTU在城市燃气SCADA系统中的应用
城市燃气公司的监测站点地域分布极为分散,场站工作状况的监测和控制也较为繁杂,特别是对大量无人值守站点和阀室、阀井的有效管理更是难以实现。随着城市燃气输配管理水平的不断提高,人工巡检的方式将逐渐转为以RTU 为基本单元的远程自控无人值守方式。
Super32-L20X 系列RTU 具备优越的环境指标、低功耗、大容量内存、灵活的通讯能力等特性,同时支持标准的ModbusRTU/ASCII/TCP 协议,可以和大多数的组态软件连接,实现轻松组态。适宜配置在中小型调压站、中压站、高压站等有人值守和无人值守站点,对燃气压力、温度、流量、现场设备状态及泄漏报警等数据进行采集,通过通讯网络传至调度中心,实现全方位、一体化的集中监控管理。
输油管道工程阀室按照功能分为监控阀室、手动阀室、单向阀室、高点放空阀室。
1、手动阀室 local valve station
线路截断阀采用手动阀门的阀室,设置就地压力检测仪表。
2、单向阀室 check valve station
线路截断阀串联安装单向阀(止回阀)的阀室,设置就地压力检测仪表。
3、高点放空阀室 high point vent valve station
设置在线路高点具有放空功能的线路阀室,并设有就地温度、压力仪表检测仪表。
4、监控阀室remote control block valve station
线路截断阀为监控方式的阀室,监控截断阀一般选用电液或气液执行机构,并设有温度、压力仪表等参数检测远传仪表,该阀室采用远程终端单元(RTU)实现阀门的远程控制及其它参数的远传。
阀室建设水平
1、输油管道阀室建设水平应根据工程规模、作用、建设背景、安全性,结合管理的需要等综合确定阀室的建设水平。同一时期建设的相似规模的输油管道阀室应具有相同的建设水平。
2、当新建管道阀室与已建管道系统的阀室有关联时,新建管道的阀室的建设水平应考虑与原管道阀室的匹配性。
3、 在满足安全和管理要求的同时,应简化配置、节省投资。
4、 应优先采用性能符合工程设计要求、质量可靠的国产设备。
手动阀室
a)手动阀室主要包括手动截断阀、旁通阀和放空阀,并设有就地压力检测仪表;
b) 手动截断阀采用加长杆全通径球阀,埋地安装;手动截断阀的旁通阀采用加长杆手动平板闸阀,埋地安装,节流截止放空阀地上安装;
c) 应对手动截断阀的操作手轮采取适当措施保护,避免由于非操作人员操作引起阀门关闭。
单向阀室
a) 单向阀室主要包括全通径单向阀、手动截断阀、旁通阀和放空阀,并设有就地压力、温度检测仪表;
b) 单向阀应具有开启锁定功能。
监控阀室
a) 监控阀室主要包括干线监控截断阀、旁通阀、放空阀、检测仪表以及自控、通信和动力等
附属系统;
b) 监控阀室中除干线截断阀需要监控外,其旁通阀、放空阀均为就地手动操作;
c) 监控阀室内应设有就地和远传压力、温度检测仪表等;
d) 监控阀室内应设有相配套的仪表、通信和供配电设备。
e) 监控阀为管线重要设施,应由调控中心直接控制;
f) 监控阀应具有就地/远控开、关阀功能;
g) 监控阀执行机构应为故障保持型式;
h) 监控阀应有阀位显示,并将其阀位信号远传到调控中心,调控中心可以检测任何一个监控截断阀的全开、全关以及可调的中间阀位指示信号;
i) 当监控阀处于关闭状态时,远控开、关阀命令不起作用。远控开关阀操作必须在调控中心操作确认事故排除、解锁后才能进行;
j) 监控阀采用三种操作方式:控制中心控制、现场操作、手工操作,阀门的控制采取调控中心远控的控制方式,只能由调控中心发出指令才能使阀门关闭或打开。只有控制中心授权后,才能进行现场操作及手工操作。
k) 监控阀离开全开阀位时应报警;
l) 在调控中心应设置远控关闭/开启监控阀的权限;
m) 下达远控关闭和开启监控阀指令,应通过调控中心和监控阀室RTU 二次确认,避免由于通信故障、误码、误操作等因素而使监控阀意外关闭;
n) 监控阀应具有在线测试功能,同时应给出在线测试节点信号并远传至调控中心。
高点放空阀室
a) 管道的翻越点宜设置高点放空点,高点放空阀室内主要设有放空阀和压力就地及远传检测
仪表,并设有低压报警开关,可在调控中心对管线高点的压力进行远程监视;
b) 高点放空阀室内应设有监控设备(RTU)、通信和供配电设备。
单井数据采集器—ECHO5313
可靠、灵活、简便
单井数据采集器既可独立工作,也可方便地联入控制网络实现远程遥测,形成SCADA系统,它由RTU、传感器、手操器等组成。RTU结合负荷传感器、角位移传感器或位置开关便可实现示功图采集。
主要硬件功能配置如下表:
产品特点:
● 配置合理,具有很强的现场适应能力,可检测负荷、油压、套压、油温、冲次等不同类型的现场参数。
● 采用先进的32位芯片,嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)。
● 支持Modbus RTU等通信协议,具有RS232、GPRS/CDMA等通讯接口。
● 看门狗及数据掉电保护功能,可长期保存设定参数及历史数据。
● 控制器自带4M FLASH,可大量存储历史数据。
● 完备的功能结构设计及防雨、防晒、防尘保护,可直接应用于工业现场。
● 工业标准设计,工作温度-40~70℃,工作湿度5~95%RH,适应各种恶劣环境。
● 电源、信号入出口均有保护措施,并与主控电路隔离。
● 采用无线技术手操器,可方便读取数据或设置参数。
● 安装简便、不需要复杂的电缆敷设工作,减少现场安装成本,为用户投资有效性提供了保证。
● 采用免维护的设计理念,减少现场维护工作量,有效节省客户的使用成本。
● 产品的研制、生产、检验严格按照ISO9001质量体系标准进行。
产品功能:
● 功图采集功能:可实时采集油井功图。
● 远程通讯功能:抽油机功图数据远程传送、读取,工作参数远程设定。
● 现场操作功能:通过手操器或便携电脑现场显示功图,读取、设定工作参数并可存储,可回放显示。
● 数据保护功能:自动记录保存相关的工作状态和数据信息,存储历史记录。在掉电时,设定参数不丢失。
● 错误判断功能:自动判断控制器及现场仪表错误,给出错误信息。
● 自检功能:具有控制器自检功能,可检查控制器的硬件故障。
Super32-L208 RTU是一款可靠的一体化RTU,它可以监测阀室内管道上的温度、压力、流量参数,并可根据程序关断阀门。同时它还可监测太阳能供电系统的工作状态,使管道SCADA监控中心可以实时了解阀室的运行状态。它具有两个以太网接口,可以满足阀室控制器对通讯可靠性的要求。同时Super32-L208功耗小于2W,使得用户太阳能电池系统上的采购成本及维护成本大大降低。Super32-L208继承了其它产品的优点:-40~70的环境温度适应能力,可得它可以适应各种恶劣环境。
Super32-L 系列RTU,是北京安控科技股份有限公司集多年的开发、工程经验设计的新型一体化RTU产品,是面向工业现场信号采集和对现场设备控制的新型通用RTU。该系列RTU采用先进的32处理器,不仅能完成逻辑运算、定时、计数控制,还能实现数据处理、PID运算、通讯联网等功能。与同类RTU相比,具有更大的存储容量,更强的计算功能,更简便的编程与开发能力;强大的通讯组网能力和卓越的环境指标特性,能够适应各种恶劣工况环境。 Super32-L 系列RTU具有多种配置和可选功能,可根据用户的实际需求,在不同领域,设计开发成各种控制系统。
作为输油管线的阀门,偶印象比较深刻,由于现在输油管线都向大口径发展,其管线上的阀门就非常庞大,如果在采取人工关阀的普通阀门,工人的劳动强度非常巨大,而且投用切出一个阀门的效率非常地,偶厂里一个DN300的管线向装置输送原油的管线,又一次要校准质量流量计的零点,两个工艺壮汉师傅在贴换三个阀门过程中整整用了半个小时,最后还没有力气,偶也加入帮忙最后也累得气喘吁吁。所以对于要建立数字化输油平台控制,这些管线上的阀门需要安装电动阀。通过伺服电机来驱动阀门开启,不但减轻了人员劳动强度,提高效率,而且能够远程控制和状态检测,非常适合长距离分散的输油管线中。
使用私服电动阀不仅可以实现阀门的开启切断还能够在线检测阀门的状态,比如阀门有无开启现象,是否关闭到位,远距离传输在一个控制室中集中显示控制,减少了人员配置提高了效率。电动阀都有多种功能不但可以远程监控还能够就地遥控,就地手动操作,当远程控制出现问题可以现场快速操作,也可以再紧急情况下人工操作,做到多种控制方式来保证阀门的安全使用性能。
由于输油管线在阀室中交错分别阀门、机泵、变径很多,其各种阀门的密封性能受到考验,因此需要设置合理的检漏仪器仪表,比如可燃气体报警器、保护人员的有毒气体报警器、一氧化碳报警器等多种检测仪表,不仅能够现场检测报警提醒巡检人员注意,而且可以远传之控制室实现集中监控。
视频图像信息的建立,虽然各种电动阀、报警器能够检测控制阀室的各种操作和异常报警,但并不只管,对于巡视人员的现场状况也无法跟踪,所以在阀室中合理设置视频监控就非常重要,摄像头的选择要根据维护量、可靠性及阀室的复杂程度进行选择,把阀室的实时画面远传至控制室内在线监测。
应急消防系统,根据管线输出介质的性质在一些易燃易爆,出现泄漏极易产生火灾的阀室中要根据阀室大小及复杂程度合理设置应急消防泡沫站,因为一旦出现火灾很多现场仪表电缆损坏仪表损坏,根本无法远程检测控制,而且人员也难以靠近,怎样在出现危险时迅速的解除危险,应急消防系统非常重要,所以这个消防系统要能够远程和就地操作及自动运行的功能。
对于距离分布较近的阀室各种数字信号的传输可以使用有线传输方式,如果现场仪表很多可以在现场设置分布式控制系统,然后通过光纤传输到集中控制室内,在经过数据交换和处理后显示出来。对于现场仪表不多情况先可以几个阀室汇合后在通过光纤传输到集中控制室,对于分布非常零散距离很远的阀室可以使用无线传输方式。