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天然气无人值守站远程监控终端的设计与实现

发布时间:2018-07-21 15:00
【摘要】:随着天然气工业生产运行水平的逐步提升,对自动化管理和控制的需求也更加迫切,越来越多的气井、站场采用无人值守的作业方式,但传统的监控设备价格昂贵、体积巨大、运行成本高并且耗电量大,在一些开采晚期的井站和小型配气站安装就显得极不合理。本文设计了一种低成本、低功耗、安装维护简单的远程监控终端,实现站场数据的远程监控。本文深入分析了西南油气田SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统中对无人值守站的要求,并结合项目实际需求,综合应用电子技术、单片机控制技术、GPRS网络通信技术、太阳能供电技术设计实现了一种天然气无人值守站远程监控终端方案。以LPC1768作为控制器,选择MC52iR3模块作为GPRS通信模块,集成AI、DI、DO、RS485/RS232等接口,实现对现场温度、压力、流量等数据的采集和上传;软件上基于uCOS实时操作系统,对系统功能进行模块化划分;系统采用低功耗设计,实现太阳能供电需求:安装三鉴式探测器,搭配工业串口摄像头,实现入侵检测图片抓拍;系统运行参数可以配置,实现监控终端的自适应性和扩展性;同时设计一套诊断板,配合监控终端实现远程诊断。本文的监控终端已实现了软硬件的设计和测试,并通过项目验收,成功应用于中石油气矿无人值守站中。实际运行结果表明,远程监控终端数据采集上传可靠稳定,太阳能供电在连续12天阴雨情况下,依然可以正常工作,系统运行实现了预期设计目标。
[Abstract]:With the gradual improvement of the production and operation level of natural gas industry, the demand for automatic management and control is more and more urgent. More and more gas wells and stations adopt unattended operation methods, but the traditional monitoring equipment is expensive and huge in volume. The operation cost is high and the electricity consumption is large, so it is very unreasonable to install some well stations and small gas distribution stations in the late stage of exploitation. In this paper, a low cost, low power, simple installation and maintenance remote monitoring terminal is designed to realize remote monitoring of station yard data. In this paper, the requirements for unattended stations in the SCADA (Supervisory Control And data Acquisition) system in Southwest Oil and Gas Field are deeply analyzed. Combining with the actual demand of the project, the electronic technology and the single chip microcomputer control technology are applied to the GPRS network communication technology. A remote monitoring terminal scheme for unattended natural gas station is designed and implemented by solar power supply technology. LPC1768 is used as controller, MC52iR3 module is selected as GPRS communication module, and the interface of Aix DIDOD / RS485 / RS232 is integrated to collect and upload the data of temperature, pressure and flow on the spot, the software is based on the real-time operating system of UCOS, and the system functions are divided into modules. The system adopts low-power design to realize the demand of solar power supply: installing three-detector, collocation with industrial serial port camera to capture intrusion detection pictures, system operating parameters can be configured to realize self-adaptability and expansibility of monitoring terminal; At the same time, a set of diagnostic board is designed to realize remote diagnosis with monitoring terminal. The monitoring terminal of this paper has realized the design and test of software and hardware, and has been successfully applied to the unattended station of the medium LPG mine through the project acceptance. The actual operation results show that the remote monitoring terminal data collection and upload is reliable and stable, and the solar power supply can still work normally under the condition of continuous rain for 12 days, and the system operation achieves the expected design goal.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TE938;TP277

【参考文献】

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本文编号:2135898

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