LPG瓶组气化站无人值守系统的研究与应用.doc

LPG瓶组气化站无人值守系统的研究与应用作者：董善刚金 文章来源：宁波兴光煤气集团公司 点击数： 206 更新时间：2007-10-2 22:07:56 一、系统研究的背景城市供气的管道化是城市发展的必然趋势，但因城市燃气管网建设不能与住宅开发建设同步，尤其是高层住宅建设必须同步配套燃气管道，在建设大型气化站尚不具备相应条件的情况下，采用LPG瓶组气化站供气无疑是一种有效的供气方法，但随着气化站的增加，若按传统的管理方法，煤气公司的管理费用将大幅增加，运行过程中人为的不安全因素增加，为了改变这种状况，采用计算机监控技术替代传统的管理模式将是一种行之有效的路径。二、系统研究的目的1、加强企业在市场上的竞争力：计算机自动控制技术发展至今，其各方面的技术已十分成熟，所以采用计算机控制技术来采集各种压力、泄漏、温度等参数，代替人工抄表，是完全可行的。由此可以精简气化站的员工，使瓶组气化站不必配备固定的运行工，只需派人在各气化站之间进行巡检即可，这样，既提高了工作效率，又做到了减员增效，自然提高了企业在市场中的竞争能力。2、提高煤气公司对各气化站了解的及时性：采用了计算机系统以后，在现场的控制机是实时地采集各种数据，一旦有异常情况，即向调度中心发出报警信号，能在极短的时间内，让调度中心知道气化站里究竟出了什么事，同时立即组织维修人员进行抢修，做到了处理事故的及时性，以确保安全稳定供气。三、系统设计的要求系统应能充分考虑到各种情况，使整个系统高度安全、可靠、稳定，能有效的替代人工值班工作，细分为：1、系统可二十四小时全天候连续稳定地工作，可对各气化站进行遥测、遥控。2、气化站的系统能准确地采集各种压力、温度、泄漏、气化炉的工作状态，以及红外线视频图像报警。3、尽量降低运行成本。4、当被监控对象发生异常时，能及时将具体情况传输至调度中心并报警。5、瓶组气化站的系统能自动抄表，将记录下的数据自动传输至调度中心。四、系统的具体设计1、调度中心的设计采用计算机系统，就应有一个调度中心，使各气化站之间通过调度中心互相交换数据。因为采用计算机系统以后，在气化站里就没有固定的运行工，所以，气化站的报警信息就应传输至中心，在中心报警。同时，各气化站的数据都应传至中心，这样不必到气化站去，就能在调度中心打印出各气化站的运行记录。中心与气化站的关系图如下：图一中心与气化站是通过通讯网络串联在一起的，调度中心根据通讯网络传过来的数据做出各种反应，也就是所谓客户服务模式。2、通讯网络的设计在图一中，可以看出，通讯网络是调度中心与气化站之间连接的桥梁，或者说是数据交换的纽带。目前，比较可行的通讯方式有三种：专用电缆（DDN）、电话线（PSTN）、无线通讯。各自的特点是：表一专用电缆通讯电话线通讯无线通信可靠性、稳定性优好一般误码率极低极低低成本极高一般低抗干扰能力高高低（距离较远时，可能受建筑物干扰）在表一中可以看到，采用专用电缆是各种参数最优的一种，但其成本实在太高，且不太现实，所以，对于不特别要求的系统来说，不必采用。无线通讯尽管成本很低，但其抗干扰能力较差，且其可能受建筑物影响，所以不适合长距离传输，同时，因其误码率相对较高，不适合传输图像。结合以上因素，一般采用电话线联网是最好的选择，成本低，性能优。若采用电话线通讯的话，气化站与调度中心数据的结构将如下所示：图二电话线传输数据时，应考虑到几个方面：第一，即要降低成本，又要不影响报警，让数据可以及时地向中心传输，但一旦碰到报警，报警信号则应立即传输，不受定时限定，也就是说报警优先。第二方面，万一在传输过程中，电话线出了故障或被中断，所有数据应确保不会丢失。第三方面，数据传送应是双向性的，也就是既可由中心直接查询气化站，也可由气化站送到中心。第四方面，若万一出现中心暂时无人监视，有报警时，可由中心转拨相应值班人员的传呼号码。另外，最好还能配备语音查询系统，这样不必到调度中心就可以通过电话查到有关信息。3、瓶组气化站系统的设计气化站的数据采集是整个系统设计的关键，因为所有主要数据的产生如压力、温度、泄漏等都在这里。既然是无人值守，还应考虑红外线防盗，这样气化站一般要采集的数据是：各瓶组压力、进气化炉前压力、出站压力、各点泄漏、各气化炉温度、各气化炉工作状态、防盗报警的图像，数据采集的图示为：图三在图上可以看出，流程图是一个闭环的控制系统，也就是二十四小时全天候检测的。在压力、温度、泄漏的数据处理中，应考虑到漂移情况的产生。在软件上，一旦遇到某个值超出设定的极限值，应再检测几次，确认这几次检测到的数据都超值，则认为要报警，而其中大多数正常，则认为是漂移产生，不应报警。红外线感应设计中，应尽量排除由老鼠、树叶等引起的报警，最好的方法是根据图像中移动的情况所占的比例等因素来确定，这样，使防盗报警的准确率能有显著提高。为了提高夜间图像的清晰度，最好让控制机控制照明灯，在系统中设定每天开灯、关灯的时间，提高摄像头的清晰度。在报警处理中，还应考虑到一旦报了警，不能一直报下去，因为中心接到报警后，再报警已没必要，在系统中应能设置同一点报警后，不再报警的时间间隔。考虑到各种数值的变动性，在系统中能设置以下参数：压力的高低报警值、温度的高低报警值、泄漏的报警值，气化炉报警值。同时，还能设置调度中心的电话号码、定时开关的开关时间等。五、结束语1、“LPG瓶组气化站无人值守系统”的设计，最重要的一点是要达到稳定、安全、可靠，软件设计时，在功能上尽量完善