[发明专利]天然气田增压站模拟监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及现代电子技术领域，具体涉及一种天然气田增压站模拟监控系统。

背景技术

气田进入后期开采，由于井口压力低于集输管网的压力，天然气无法进入管网。为了提高采收率，充分利用资源，就有必要进行井口增压开采，增压机将压力低的井口来气集中进行增压后送入集输干线，因此增压站在油气田是不可缺少的。而气田数据采集逐渐从人工抄表过渡到自动化采集，数据传输逐渐从人工电话上报过渡到无线传输，数据监控逐渐从站场监控过渡到远程中心监控。所以天然气田增压站模拟监控系统的设计与研究显得极为重要。

发明内容

本发明旨在提出一种天然气田增压站模拟监控系统。

本发明的技术方案在于：

一种天然气田增压站模拟监控系统，包括三层网络体系，最上层是工厂管理级监控系统，采用以Ethernet/IP为基础的通信网络；中间层是车间级监控系统，采用以ControlNet为基础的通信网络；最底层是现场设备级控制系统，采用以DeviceNet为基础的通信网络，实现了从顶层到车间层的无缝集成策略。

优选地，所述的设备级控制系统通过分布式I/O连接有压力传感器、温度传感器、流量传感器、安全截止阀、机组转速以及相关设备。

优选地，所述的控制层包括依次并列设置的远程输入输出模块、计算机、控制器以及网关及连接设备；其中，网关及连接设备还与设备层相连。

或者优选地，所述的工厂管理级监控系统包括可编程控制器、以太网网桥模块、控制网网桥模块、工程基站以及带有组态软件的计算机，其间通过Ethernet/IP传递信息。

更优选地，所述的机组转速采用555定时电路脉冲信号进行仿真。

本发明的技术效果在于：

本发明实现了天气田增压站模拟监控系统的整体功能，通过自制焊接电路板模拟传感器的工作过程，当调节电路板上电位器电阻值的大小时，在增压站的监控系统组态画面上就会实时显示出数据的变化，实现本地和远程监控功能。

附图说明

图1为本发明一种天然气田增压站模拟监控系统的结构示意图。

具体实施方式

一种天然气田增压站模拟监控系统，包括三层网络体系，最上层是工厂管理级监控系统，采用以Ethernet/IP为基础的通信网络；中间层是车间级监控系统，采用以ControlNet为基础的通信网络；最底层是现场设备级控制系统，采用以DeviceNet为基础的通信网络，实现了从顶层到车间层的无缝集成策略。

其中，设备级控制系统通过分布式I/O连接有压力传感器、温度传感器、流量传感器、安全截止阀、机组转速以及相关设备。控制层包括依次并列设置的远程输入输出模块、计算机、控制器以及网关及连接设备；其中，网关及连接设备还与设备层相连。工厂管理级监控系统包括可编程控制器、以太网网桥模块、控制网网桥模块、工程基站以及带有组态软件的计算机，其间通过Ethernet/IP传递信息。机组转速采用555定时电路脉冲信号进行仿真。

在石油工业上增压站的增压过程需要监视控制的物理量主要有：增压机组的转速和增压前后的压力、主管上流过气体的流量、主管网的温度等模拟量的控制和主管网进气截断阀门、旁路截断阀门、增压截断阀门等开关量控制，可进行适当增减，以更好的满足现场实际情况的需要，更符合真实情况。

增压站监控系统模型采用自制的电路板模型。该模型可根据需要安装传感器和执行器，设计有与现场数据采集、信号输出模块的信号接口。传感器的作用就是监测增压站增压前后相关的模拟量；在进气端安装有进气节流阀门，可以通过对它的控制来控制流过主管流量的大小，同时也可以通过对它的控制来保证主管上的安全运行，以及通过对它进行的紧急截断，能够在压力过高时截断进气，以确保运行安全。

若条件允许。将模拟电路板改成模拟工业现场环境和传感器，将会更有效地实现模拟增压站监控系统整体功能，也能够更加真实地体现出增压站的监控在实际气田中的运用。这将为更有效地研究石油化工行业增压站监控系统提供实验基础。