[发明专利]采气模拟系统及模拟方法

摘要

本发明公开了一种采气模拟系统及模拟方法，采气模拟系统包括采气模拟装置、PLC控制器和控制单元，控制单元包括主控机、参数机和图形处理机，采气装置与PLC控制器连接，PLC控制器通过串口与参数机连接，参数机和图形处理机分别通过通讯网络与主控机连接；采气模拟方法包括PLC数据采集、主控机计算和虚拟呈现。本发明提供了一种采气模拟系统及模拟方法，该系统及方法克服了传统计算难以实时计算管网流动情况的不足，能够实时计算管网的压力、流动情况，能够方便的进行泄漏、堵塞、超压事故的模拟，设备占地面积小，各学员都能够直观的观察各采气模拟装置的响应动作，真正做到高度仿真效果，增强培训的现场感、改善培训效果。

主权项

一种使用采气模拟系统的采气模拟方法，采气系统包括采气模拟装置、PLC控制器和控制单元，控制单元包括主控机、参数机和图形处理机，采气模拟装置与PLC控制器连接，PLC控制器通过串口与参数机连接，参数机和图形处理机分别通过通讯网络与主控机连接；所述的采气模拟装置上根据实际采气设备设置有阀门、显示表和开关组，PLC控制器上设置有用于循环采集采气设备上的阀门开度及开关状态的采集器；所述的主控机上设置有用于根据阀门开度及开关状态，通过数学模型计算出压力表数据、虚拟场景中设备工作状况数据、流动情况数据的计算模块；所述的图形处理机上设置有用于根据虚拟场景中设备工作状况数据呈现模拟的现场实景及设备工作情况的虚拟呈现模块；所述的采气模拟装置包括：标准采气井口、简易采气井口、电潜泵排水采气井、柱塞排水采气井、进站阀组、加热炉、一级节流区、计量分离器、生产分离器、旋风分离器、分水包、出站阀组、甲醇储罐、甲醇泵、发泡剂罐、鹤管和清管器收发装置，采气模拟系统还包括投影系统，投影系统包括投影仪和与投影仪相配合的投影幕布，投影仪与图形处理机相连，其特征在于：它包括以下步骤：S1：选择作业类型，并发送硬件和图形初始化数据；S2：采集阀门及开关状态数据，PLC控制器循环采集采气模拟装置上阀门开度及开关状态；S3：主控机根据采集的数据判断操作是否正确，根据判断结果执行如下子步骤：A.操作正确，跳转步骤S4；B.操作错误，给出错误提示，并跳转步骤S4；S4：根据数学计算模型计算出流动数据、压力数据，所述的数学计算模型包括纯气体计算、管网流动计算、离心泵计算和容积泵计算；S5：将流动数据、压力数据发送给图形处理机和PLC控制器；S6：主控机判断操作是否正确，根据判断结果执行如下子步骤：a．操作正确，系统响应结束，完成模拟操作；b．操作错误，跳转步骤S2，直到操作正确。