概述
在氣田的氣井監(jiān)控中,需要監(jiān)測井口的壓力,井口的溫度,管線的壓力,天然氣流量等,還要根據(jù)壓力進行閥的控制,需要一定的邏輯運算功能。
氣田一般分布在沙漠地帶,工作環(huán)境相當(dāng)惡劣,工作溫度在冬季能夠達(dá)到-20~-30攝氏度,在夏季,由于晝夜溫差很大,其在中午時工作溫度能到 70~80攝氏度,這對電子設(shè)備提出了相當(dāng)?shù)目量桃蟆?br />
天然氣井群分散方圓在幾百公里甚至更大的面積上,在這樣的分散程度上,對每口井的巡檢,流量統(tǒng)計,閥位的控制等等,造成了很大的困難,如果采用人工控制,人工巡檢的方式,勞動強度非常大,而且極其危險,工作人員要面臨荒漠缺失,野生動物的侵襲等風(fēng)險。
天然氣井遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動化是必然的選擇。
天然氣井一般在無人地帶,沒有供電,沒有現(xiàn)成的通信網(wǎng)絡(luò)可用。供電要自己解決,通信也要自己解決。一般供電采用太陽能供電,通信要自己建設(shè)網(wǎng)絡(luò),可用選擇的有電臺,無線以太網(wǎng),衛(wèi)星等。考慮到成本,一般選用電臺或者無線以太網(wǎng)。
T910S介紹
騰控T910S是騰控科技開發(fā)的集成PLC和RTU功能于一體的數(shù)據(jù)采集,控制,邏輯運算,具有網(wǎng)絡(luò)運算功能的產(chǎn)品。
T910S提供8路模擬量輸入,16位的AD,12路開關(guān)量輸入,8路繼電器輸出。
T910S 提供1個網(wǎng)口,3個串口,每個串口都支持自由口編程,可以非常方便的把各種智能的設(shè)備統(tǒng)一接入,大大方便了客戶應(yīng)用。
T910S的電源采用9~18V或者18~36V或者36~72V的寬范圍供電,而且功率不超過5W,其靜態(tài)功率為2.5W,在現(xiàn)場太陽能供電的場合非常方便。
T910S的工作溫度可以在-40~85攝氏度可靠工作,完全滿足在中國從東北到西南,西北等所有的環(huán)境調(diào)節(jié),對于氣田這種在西北沙漠,戈壁,或者東北的冰天雪地,西南的高熱潮濕都能滿足。
T910S支持IEC61131-3的編程環(huán)境,用戶可用很方便的根據(jù)自己的需要編寫邏輯控制,時序邏輯,可以實現(xiàn)自己的通信協(xié)議等。
通信
如果用戶想降低成本,可以用電臺作為通信方式,但是如果客戶想進行圖像的監(jiān)控,想實現(xiàn)遠(yuǎn)程的編程和下載,客戶可以采用無線以太網(wǎng)的通信方式。這種通信方式可以進行現(xiàn)場的圖像傳輸,T910S也可以進行遠(yuǎn)程的編程,遠(yuǎn)程的升級,遠(yuǎn)程的調(diào)試等。
GPRS由于現(xiàn)場沒有信號,沒有辦法選用。3G技術(shù)也是同樣的問題。
選用衛(wèi)星通信,可靠,而且高效,就是建設(shè)投入太大,運行費用也偏高。采用無線網(wǎng)橋的應(yīng)用方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
現(xiàn)場應(yīng)用
每口井我們都要有井口壓力,管道壓力,太陽能電池電壓,電池電壓,瞬時流量,累積流量,閥位,閥的開關(guān),閥位的狀態(tài)檢測,還有供電設(shè)備(太陽能供電),我們要把這些數(shù)據(jù)都要傳回我們的總控室,并做出判斷,所以對每口井的儀器儀表的精度和質(zhì)量都要有嚴(yán)格的要求,否則將會出現(xiàn)重大事故,所以我們要對現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進行采集分析判斷。
1 我們在每口井的井口安裝壓力表,測量出口壓力,管路上也安裝壓力表,測量管路壓力,選用4-20mA的儀表,簡單而且廉價。出口的壓力通過RTU采集,并通過電臺發(fā)送到總控室,RTU選用的是北京騰控科技公司生產(chǎn)的T910S。
2 流量計我們也選用智能的流量計,輸出RS485信號,支持MODBUS協(xié)議,這樣我們就能方便地知道瞬時流量和累積流量,通過T910S的串口自由口編程,我們?nèi)〉眠@兩種流量信號,通過通信傳回總控室,做出分析人判斷,了解井口的實時情況。我們可以通過流量計知道我們每天每口井的產(chǎn)量是多少,更好的統(tǒng)計每口井的產(chǎn)量。
3 閥是每口井的重點,每口井的閥控制這口井的開關(guān),所以是每口井的重中之重,這也是我們T910S所體現(xiàn)出他的特點的地方,因為我們每口都要保證閥的正確工作。在現(xiàn)場我們要每個閥都都是根據(jù)井口的壓力來工作,有一個上下限,現(xiàn)場的環(huán)境和需求,用戶可以自己編寫程序,實現(xiàn)自己的邏輯判斷:
編程時要考慮壓力的上限和下限,而且電磁閥不能長時間通電,長時間通電會導(dǎo)致電磁閥燒毀。同時還要判斷閥是否到位,閥的線圈有沒有斷線。
其接線示意圖如下
監(jiān)控中心
監(jiān)控中心由工控機,筆記本,組太軟件,打印機,服務(wù)器等構(gòu)成,如圖五
監(jiān)控中心把所有的數(shù)據(jù)采集到之后,進行分析存儲,并把每口井的情況進行報表分析,進行實實監(jiān)控,保證每口井的正常工做,
工控機可選擇研化或其他,組態(tài)軟件在些項目中選擇的是組太軟件,筆記本可根據(jù)實際情況進行選擇。
結(jié)論
騰控科技設(shè)計的T910S可編程RTU是騰控科技多年設(shè)計經(jīng)驗的結(jié)晶,非常適合這種野外,工作環(huán)境苛刻的場合使用。