智能工業基于GPRS的燃氣管網監控系統

智能工業基于GPRS的燃氣管網監控系統

　　一、概述

　　城市燃氣是城市能源供應的重要組成部分，是城市建設的重要基礎設施之一。發展城市燃氣，對于節約能源、保護環境、方便人民生活、促進工業生產、發展城市公用事業意義十分重大，是實現城市現代化的重要標志之一。

　　二、系統組成結構

　　本項目由A,B,省會市三市燃氣管網遠程測控調度SCADA系統組成，三地市監測中心數據互通。數據采集將每個調壓站內的壓力、溫度、流量等數據通過GPRS 數據傳輸終端動態地發送到燃氣管理處的調度中心。調度中心負責對所接收到數據進行分析、存儲、生成表格、曲線顯示等處理，并且在出現非正常燃氣傳輸狀態的時候進行報警，使現場故障能夠的到及時、有效的處理，避免產生更大的經濟損失。

　　三、遠程終端單元(RTU)

　　遠程終端單元RTU分散的分布在燃氣管網的遙測點上，主要由GPRS智能模塊、電源、天線、PLC的CPU及各種I/O模板及后備電池、機箱等幾部分組成。遠程終端單元RTU與現場設備的開關量、模擬量信號相連，進行數據采集、處理、存儲并通過GPRS網絡與調度中心傳送數據，接收并執行上位機的命令。

　　1、具體功能

　　RTU機箱：安裝于遙測點現場，為壁掛式，具有防盜功能(包括GPRS模塊天線)，其固定螺絲置于箱體內，設置門鎖，箱體內具有220V交流電，信號輸入輸出接線端子，設置交流進線空氣開關，配備一220V交流電插座(檢修時方便使用)。

　　PLC：

　　1）無需監控中心控制，可自行進行測量，并保存累積數據系統。

　　2）具有實時時鐘功能(可通過監控中心設定校準)，采集到的數據以時間為順序，以5分鐘/每次的密度，能在RTU端存儲一天的歷史數據，程序、參數、歷史數據具有掉電保護功能。

　　3）定時上報：把從儀表采集到的數據，以定時(整5分鐘報一次)方式上報。

　　4）實現數據點播：可以響應各監控中心發出的查詢請求，將實時時刻或歷史時刻的數據發給監控中心，數據可發給多個監控中心。

　　5）輸入信號損壞時發出報警信息。

　　6）當系統上電復位或系統運行、通信發生異常死機復位時，系統根據復位類型不同進行復位處理，保證系統正常工作。

　　7）可為一次儀表(兩線制，三線制)提供24V電源，具有一次表供電功能。

　　四、GPRS數據傳輸終端（GPRS DTU）

　　GPRS DTU采用ARM9高性能工業級嵌入式處理器，以實時操作系統為軟件支撐平臺,超大內存,內嵌自主知識產權的TCP/IP協議棧。為用戶提供高速，穩定可靠，數據終端永遠在線，多種協議轉換的虛擬專用網絡。針對網絡流量控制的用戶，產品支持語音，短信，數據觸發上線以及超時自動斷線的功能。同時也支持雙數據中心備份，以及多數據中心同步接收數據等功能。

　　五、調度中心

　　調度中心可以設一主一備兩個中心(即有一主一備兩個IP地址)，平時RTU端的GPRS模塊只與調度中心主中心(主IP地址)聯系，當主IP地址聯系不上時，RTU端的GPRS模塊能主動的與備用中心地址聯系，切換到備用系統進行工作，當主IP地址系統恢復正常，關閉備用IP地址系統時，能恢復到主IP地址系統進行工作。

　　調度中心的具體功能如下：

　　1）能夠給RTU下發組態信息、控制命令，能夠校準RTU的時鐘。

　　2）RTU發送來的數據自動進入數據庫，數據庫具備一定的安全措施。

　　3）處理RTU的報警信息。

　　4）數據遙測功能：定時巡測、手動巡測、隨機抽測、分組召測遙控功能：控制RTU開關量輸出點的開、關狀態、遙信開關狀態參數狀態管理功能：設置修改各測量數據上、下限值，通訊參數在線組態功能：新增RTU數據采集點等參數通過組態定義即可完成。

　　5）數據庫管理功能：對測得的數據建庫，對數據進行處理，查詢歷史數據，報表打印具有數據顯示功能： 能顯示測量的各種數據、遙信開關狀態、各種系統圖形等具有圖形功能,模擬顯示管網圖、水廠工藝流程圖等搶修修理、停水、管網沖洗等數據錄入及統計。

　　6）數據共享功能：提供一個WEB站點，該WEB站點使公司寬帶內部網的任意一臺工作站只通過WEB瀏覽器就可以登陸查看所有監控點的實時數據和存儲的任何時間段的歷史數據。WEB站點通過用戶身份認證授權方式控制該用戶可訪問那些監控點的實時監控數據和存儲的任何時間段的歷史數據。調度中心系統管理員能增加、刪除可訪問用戶，并對用戶進行不同權限的授權。該WEB站點應能通過超鏈接方式聯入公司統一平臺。具備一開放的實時數據庫，DLP大屏控制器軟件能夠讀取各監測點的實時數據。

　　六、系統優勢

　　1、系統開放性強，可與上一級應用的聯網收費系統、地理信息系統和辦公自動化系統實現無逢連接，為更深層次的數據挖掘，打好基礎。

　　2、以人為本的操作，友好的人機界面，完全符合國人思維和操作習慣。

　　七、總結

　　該系統可達到提高燃氣集輸計量管理水平目的，具有良好的經濟效益及社會效益，具體表現在以下幾個方面：

　　1、由于對計量間天然氣濃度實施了24小時連續在線監測，當氣體發生泄漏時，監控室及管理部門可在第一時間做出反應，極大地提高了生產的安全性。

　　2、由于采用遠程抄表，可大大提高目前抄表人員的工作效率，減少車輛等資源浪費，大幅度降低總體運行成本。

　　3、通過對各計量間實時監測，可實時掌握輸差情況，為穩定輸差提供科學依據。

　　由于運行數據全部存入數據庫管理，可按照ISO9000的要求對流量計等數據資料進行管理，系統可自動提示流量計檢定時間等信息，對提高管理水平具有重要的意義。

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