无人值守计量站监控系统设计

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1、无人值守计量站监控系统设计王丽肖军（辽宁石油化工大学信息工程学院辽宁抚顺113001）摘要：针对国内多数油田计量站地处偏远，由于设置工人值班给生产和生活带来极大不便的情况，我们设计开发了一种无人值守计量站监控系统。本文介绍了此监控系统的设计方案以及系统软、硬件的功能，此系统投入运行，取得良好的实际效果。关键词：无人值守站；多路切换阀；计量分离器；DDN公网一、无人值守站建设背景我国各油田油井的分布较分散，计量站的位置也相对偏远，在站内设人员值班，会给生产和生活带来极大的不便，不但增加了生活设施投资和生产成本，并且计量站工艺流程简单，无危险设备，不需要工人24小时值班，只将现场检测参数送往联

2、合站中心控制室显示、打印和管理，就可以满足生产运行的要求。随着自动化和通讯技术的不断发展，尤其是计算机、PLC等系统新技术的采用，使得监控系统的可靠性大大提高。由于通讯方式的多样化和价格低廉，例如通过无线电、DDN公网等都可以满足油田无人值守站的通讯要求，为监控系统的实现提供了有力的技术支持和保证。油田无人值守站的建设可以极大地降低工人的劳动强度，在中心控制室就可以采集所有数据、并可方便的进行数据处理、打印报表、历史数据存储等信息管理，必要时还可以在现场安装摄像头，监视整个生产的视频情况。二、工艺技术要求去年我们为华北油田两个新建计量站进行无人值守站监控系统设计。计量站的主要工艺设备是多路

3、切换阀和计量分离器。该站共计量9口单井来油，并预留两路油井接口。多路切换阀每次要求接通一路单井，计量完后，再切换至另一路。它接受PLC的4路开关信号,信号0/1排列决定哪一路单井接通。因为单井来油流量较小，难以选择合适的流量计精确计量，为此我们设计了计量分离器计量的方案。多路切换阀接通某一口油井后，其它油井的来油可以经过旁路管线流走，该油井来油进入计量分离器，PLC开始计时，待分离器液位达到上限时，计时停止。由于计量分离器到达液位上限时的体积是一定的，用该体积除计时时间，即可得到单井流量。开启排液泵达到低液位，然后关闭排液泵开始第二次计量。多路切换阀循环切换，接通各路单井，即可计量每路单井

4、的流量。同时也可以人工选定某路单井进行计量。计1量站的其主要检测参数包括：1.模拟量输入4~20mA：42路温度：20点；压力：13点：流量：4点；液位：1点；可燃气体：4点2.开关量输入：11路3.开关量输出：12路三、监控系统为了实现计量站工艺生产要求，同时取得较高的性价比，我们选择欧姆龙公司生产的可编程控制器（PLC），采集现场检测的工艺参数，完成所要求的控制功能，并将采集数据经CPU模块的RS232口，上DDN公网，传至20公里外的联合站中心控制室，进行显示、记录和存储等工作，传输速率19.2kbps。现场摄像机的视频信号经转换器，变换成数字信号，也上DDN公网（或无线电）传至中心

5、控制室，由专用的监视器显示现场情况,传输速率256kbps。设计中为各参数检测配备了现场仪表。监控系统框图如下：1.硬件配置根据以上检测和控制要求，并预留15%备用借口，所配置的PLC系统硬件如下：CPU板：1块；电源板：1块；DI(16点/块)：1块；DO(16点/块)：1块；AI(8点/块)：6块摄相监视系统配置如下：彩色一体摄像机：1台；节能灯：16个；智能红外报警控制仪：2台；BNC接头：2个。22.软件编程联合站的中心控制室已有一套DCS监控系统，此设计范围是计量站的PLC控制系统。软件编程包括数据采集、线性变换、与中心控制室进行通讯、油井自动切换和计量分离罐流量计量等。现在主要

6、介绍计量分离罐流量计量程序，其框图如下：四、结论油田无人值守计量站的建设可以用PLC和摄像监视系统代替员工在偏远的站场监视生产情况，降低工人的劳动强度，也极大地提高了生产管理的自动化水平。这种监控方式同样适用于其它偏远站区的管理。油田无人值守站投产两年多来，取得了良好生产和运行的效果。由于无人值守站具有较大的优越性，目前各油田不仅新建计量站均已采用无人值守，并已开始对原有计量站进行改造。因此本文介绍的无人值守计量站监控系统具有一定的推广价值。参考文献[1]杨长能.可编程序控制器基础及应用[M].重庆：重庆大学出版社[2]OMRON.SYSMACProgrammablecontrollers

7、C200HoperationManualRevisionJune1991TheDesignofMonitoringSysteminUnattendedGaugingStationWangliXiaojun王丽，女，讲师，辽宁石油化工大学信息工程学院。电话：0413-66503673