智慧天然气集输站设计探讨.pdf

第 4 3卷第 6期 2 0 1 4年 6月 当 代 化 工 C o n t e mp o r a r y C h e mi c a l I n d u s t r y V o 1 ． 4 3 ． N O ． 6 J u n e ， 2 0 1 4 智慧天然气集输站设计探讨 闫建宇 ，刘改顺 ， 1 ． 青海油 田管道输油处大乌斯站，青海 格尔木 8 1 6 0 0 0 ； 安少刚 ，李 辉 2 ． 青海油 田边远油 田开发公司，青海 海西州 8 1 6 4 0 0 摘 要通过设计，将天然气集输站内各自动化设备，D C S系统，及基于 B s网络架构的网络发布系统进 行融合 ，可以将现场自动化设备的实时数据，发布于互联网，并通过互联网对现场自动化设备进行操控，以实 现远程交互式监控 ，实现 “ 智慧 ”管理 的概 念。 关键词智慧；天然气集输站 ；D C S系统；互联网 中图分类号T P 2 7 3 5 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 0 4 6 0 2 0 1 40 6 1 0 8 2 0 2 Di s c u s s i o n o n De s i g n o f I n t e l l i g e n t Ga s Ga t h e r i n g a n d T r a n s p o r t a t i o n S t a t i o n Y ANJ i a n - y u i ， L I U Ga i - s h u n AN S h a o - g a n g I ． L I Hu i I 1 ． Q i n g h a i Oi l fi e l d C o mp a n y O i l P i p e l i n e T r a n s p o r t a t i o n De p a r t me n t Da w u s i S t a t i o n ， Qi n g h a i G e e r mu 8 1 6 0 0 0 ，C h i n a ； 2 ． Qi n g h a i Oi l fi e l d C o mp a n y B i a n y u a n O i l fi e l d De v e l o p me n t B r a n c h ， Q i n g h a i Ha i x i z h o u 8 1 6 4 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c t T h e a u t o ma t i o n e q u i p me n t s ， DCS s y s t e m ， n e t wo r k a r c h i t e c t u r e b a s e d o n t h e B S ， we r e i n t e g r a t e d ， t h e r e f o r e ， t h e r e a l t i me d a t a o f t h e a u t o ma t i o n e q u i p me n t s c o u l d b e r e l e a s e d i n the i n t e m e t ． Th r o u g h t h e i n t e me t ，t h e fi e l d a u t o ma t i o n e q u i p me n t s c o u l d b e c o n t r o l l e d ， a n d r e mo t e mo n i t o r i n g c o u l d b e r e a l i z e d ． Ke y wor ds Na tur a l ga s ga t he r i ng a nd tra ns po r t a t i o n s t a t i on； DCS s ys t e m；I n t e me t 近两年智慧城市的概念风起云涌，也相继出现 了智慧家居 ，智慧交通等概念 ，若把智慧的概念用 于工业场所，其实就是智能化，自动化，人性化， 信息化，与管理的融合化，相对来讲，则更容易实 现。对于天然气集输站来讲 ，智慧设计 ，就是把站 内所有的工艺流程 ， 进行 自动化设计 ， 人性化设计 ， 并进行联 网，发布，让使用者可以远程无所不在 的 进行交互式访 问，并融人到公司的 日常管理 中去 。 1 “ 智慧”的概念 在 2 0 1 0年 ，I B M 公司提 出了 “ 智慧城市”的 概念，“ 智慧城市”其实就是利用现代的信息技术、 物联网技术、 云计算技术等高科技技术， 把电信网、 物联网、互联网以及无线 网等 网络融合进城市及工 业的发展及管理中去， 使得我们的生活更加便利化， 人性化 ，职能化⋯ 。 把上述智慧的概念应用于天然气集输站，则是 把各种工业 自动化设备 ， 互联网、电信网，无线 网， 工业智能控制设备等进行集成、 融合，以实现对天 然气集输站 的智能化管理 ，自动化管理 ，人性化管 理，信息化管理等，实现简单的 “ 智慧天然气集输 站 ”设计 2 天然气集输站的流程及功能 天然气集输站 ，就是把各个天然气井场开采出 的天然气进行集中， 输送到集输站内， 进行加热后， 进入一级分离器中进行气液分离 ，以脱除游离水 、 凝析油及固体机械杂质 。一级分离器出来的液体进 入二级分离器 ，进行污水和凝析油的分离 ，分离 出 的凝析油进入油罐储存 ，污水进入污水系统 ；一级 分离器出来的天然气在进行在节流、调压后，再进 行脱硫 ，脱氢等净化处理 ，然后进入干燥塔进行干 燥 ， 在达到国家规定的天然气气质标准后进行调压 ， 计量 ，加氨制冷 ，然后外输。 3 智慧天然气集输站的实现 智慧天然气集输站的实现分为三个层面口 ①基层的传感 物联感知 ； ②中层的信息传输 物联通信 ； ③高层的管理 计算 、 监控 、 分析决策 、 管理 。 3 ． 1 基层的传感 本层次其实就是实现集输 站现场各种 自动控 制功能 ，包括各数据 的监视测量和各设备 的自动化 控制。 收稿 日期2 0 1 4 - 0 1 0 4 作者简介 闰建宇 1 9 8 2 一 ， 男， 山东肥城人 ， 助理工程师，2 0 0 6年毕业于大庆石油学院测控技术与仪器专业， 现从事油气储运技术工作。 E - m a i l 3 9 5 0 7 6 8 9 0 q q．c o m 。 通信作者 刘改顺 1 9 7 1 一 ，男，河南郑州人，工程师，1 9 9 5年毕业于西安石油学院工业电气 自动化专业，研究方向仪器、仪表 、自动化、天 然气计量。E - m a i l 6 6 4 8 4 8 7 3 q q ． c o m 。 第 4 3卷第 6期 闫建 宇，等 智 慧天然 气集输站设计探讨 1 0 8 3 集输站内各管线的天然气温度 、 压力； 分离器 和油罐内的温度、压力、液位，分别使用温度变送 器 、压力变送器 、液位变送器进行测量 ，外输天然 气的流量使用涡街流量计进行测量，各变送器及流 量计输出4 ～ 2 0 m A电信号并传输到数据采集系统， 由数据采集系统进行采集。 各关键管线 的电动阀门、电动调压阀 、分离器 前的电动调节阀 、分子筛脱水系统的电动蝶阀等 自 动控制设备 ，均由数据采集及控制系统进行控制。 数据采集及控制系统采用 D C S系统 ， 即可进行 数据的采集 ，又可 以对现场各设备进行 自动控制。 D C S系统 D i s t r i b u t e d C o n t r o l S y s t e m ，即分布 式控制系统，在国内又称之为集散控制系统。是相 对于集中式控制系统而言的一种计算机控制系统 ， 它是一个 由过程控制级和过程监控级组成的以通信 网络 为 纽带 的 多级计 算机 系 统 ，综 合 了计算 机 C o mp u t e r 、通信 C o mm u n i c a t i o n 、显示 C R T 和控制 C o n t r o 1 4 C技术 ， 其基本思想是分散控制 、 集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便弘 。 使用组态王软件在 D C S系统的工程师站进行 组态，即可实现对各温度、压力、液位、流量等参 数的采集并显示 ；对各电动调节阀的 P I D控制 ，对 各电动蝶 阀，电动球阀的开关量控制 ；各种数据的 报警功能等等 ，总之可 以实现天然气集输站的完全 自动化监控。 3 ． 2中层的信息传输 信息传输系统是搭载智慧系统中基层的感知和 高层 的管理系统的桥梁 ，是把基层的各种数据利用 各种 网络通讯设备进行传输 ，也就是实现数据 的网 络发布。 D C S系统具有良好的网络通信功能，不但能实 现系统内部的网络通讯，还可以把系统内的各种数 据通过相应的数据发布系统传输到互联网中去。 数据发布系统采用基于 B S 架构 的网络发布系 统 ，该系统包括三部分 ，分别是 用户端 ，网页发 布服务器端和数据库服务器端 。其基本的工作方 式为我们通过用户端的浏览器浏览信息并发送任 务请求，网页发布服务器接受我们发送的请求，并 连接到后台数据库服务器 ，对请求进行处理 ，然后 再 由网页发布服务器将处理结果传输回到用户端的 浏览器上。 对 于本 D C S系统 ，其工作方式如下 1 D C S 系统实时采集现场的各种数据； 2 D C S 系统将采 集 的现场数据传输给网页发布服务器 ； 3网页发 布服务器将 D C S系统传输来的数据传输给数据库 服务器，在数据库服务器处理后 ，再由网页发布服 务器发布于网页上进行显示 。 4客户若对客户端 网页上的对象进行操作，则浏览器上相应的程序执 行相应 的操作 ，通过 S Q L语句 ，对数据库服务器进 行访问 ，而执行 的命令 ，通过网络传输给 D C S系 统 ，由 D C S系统对现场 自动化设备进行操作 ，操作 的结果再通过网络发布系统传送给客户端的浏览 器。 3 ． 3 高层的管理 本层是天然气集输站的管理者、监督者，操作 者对集输站进行管理 、监控 ，操作的界面。 由于天然气集输站现场 D C S系统采集的各种 数据 ，均通过 中层 的信息传输系统发布于互联网， 所以，在有互联网的任何地方均可以通过互联网监 视并访问现场的各种自动化设备，获取其数据。可 以专门设计一个人性化的网站 ，用于显示集输站现 场的各种数据，也可以添加控制按钮，对现场的自 动化设备进行控制 ，从而可以随时随地实现对集输 站的计算、监控、分析决策、管理的功能 4 结束语 信息技术的发展，以及信息技术与其它产业技 术的融合 ，极大的促进 了生产力的发展与变革 ，也 促进 了人类的巨大进步。目前 ，国家正大力推进信 息化与工业化 的融合 ，本文仅仅根据这一趋势 ，就 信息化在天然气集输站上的应用做一简单的探讨。 参考文献 [1 ]巫细波 ，杨再高． 智慧城 市理念 与未来城市发展 【 J J ． 城市发展研 究， 2 0 1 0 ， 1 7 1 1 5 6 6 0 ． [2]杨 大海 ． 推进 大 连智 慧城 市建 设 的对 策探 讨 [ J 1 ． 大 连 干部 学 刊， 2 0 1 2 ， 2 8 1 0 4 9 5 1 ． [ 3]吕继迪 明丽， 庞娅娟． A S P从入 门到精通[ M ] ．北京 清华大学出版 社， 2 0 0 8 ． [ 4 ] 陈辉， 陈梅，王东梅， 等． 基于 B _ S结构的智能家居远程巡警监控系 统的设计[ J 1 ． 自动化与仪器仪表， 2 0 1 2 1 3 2 3 5 ． [ 5]王丁．基于 B _ S的电力工程管理信息系统的应用l J ] ． 电气 自动 化，2 0 1 2 ， 1 9 1 6 6 7 2 ．