天然气自动计量系统的设计与应用

【摘要】：为了改变孤东采油厂天然气落后的计量状态，我们采用标准孔板、智能传感器、体积流量算法等技术进行天然气计量技术改造。系统应用集散控制（DCS）方式：采用集中监视、分散控制原理，应用IPC-RTU结构的数据采集处理系统，整个系统建立在现场总线和通信网络的基础之上。整个天然气自动计量系统由中控室、RTU站、现场数据基站、现场仪表等四个部分组成，应用MCGS组态软件和VisualBasic语言在WindowsNT环境下编制而成。现场仪表负责采集现场的实时数据并通过现场数据基站将现场信息送入现场总线和通信网络。在工作现场配置26个现场数据基站。每个现场数据基站管理着多台现场仪表，负责系统与仪表的信息互通。每台仪表采集到的数据，必须经过现场数据基站处理、转换后才上传至系统。RTU站是本自动化系统的一个控制单元，负责脱水泵和外输泵的自动控制功能。中控室是整个系统的神经中枢，所有现场信息最终都汇集到中控室。 本系统可显示整个生产过程的工艺流程图，并在工艺流程图相应位置动态显示各工艺参数，工艺参数包括：压力、差压、温度、流量、流量加速度等，方便操作人员的查看。对于某些重要数据，可显示它的历史曲线图。对于系统中的一些重要数据，在组态软件中都设置了报警功能，报警分下限报警和上限报警。当现场数据低于组态软件设置的下限值或高于上限值时，系统自动弹出报警窗口，提醒值班人员及时进行处理。还可实现各种生产数据的查询与打印，可查询小时报表，日报表，月报表，年报表并打印，查询某段时间内的报警信息。服务器汇总和存储所有计量站点的实时数据，并生成各种综合性报表，用户可随时查阅预览历史数据和历史曲线，打印输出各种所需报表，以便分析研究，为领导决策提供科学依据。 本系统经过了多方面的测试，现在已经在孤东采油厂二号联合站投入运行并通过了用户验收，现在系统运行正常，各项技术、性能指标均达到设计要求，经过反馈表明该系统运行己较稳定安全，已经基本达到预期的目的，用户反映良好。 该系统的实施提高了企业的管理水平，使天然气的产、供、销管理实现自动化；动态数据的实时性使采油厂的领导能够及时了解现场数据，从而更加准确的制定生产计划，优化调度，提高生产效率。 【关键词】：RTU站 MCGS组态软件 天然气计量 集散控制
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 引言10-16
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 研究内容14
• 1.4 论文的组织结构14-16
• 第二章 相关技术简介16-23
• 2.1 MCGS 组态软件简介16-19
• 2.1.1 MCGS 嵌入版概述16
• 2.1.2 MCGS 嵌入版的主要功能16-18
• 2.1.3 MCGS 嵌入版的主要特点18-19
• 2.1.4 MCGS 嵌入版组态软件的体系结构19
• 2.2 VB 简介19-22
• 2.2.1 VB 语言的发展历程20-21
• 2.2.2 VB 语言的特点21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 系统需求分析23-27
• 3.1 功能需求23-24
• 3.2 安全需求24-25
• 3.3 性能需求25-26
• 3.4 本章小结26-27
• 第四章 系统的设计27-44
• 4.1 设计思想和目标27-28
• 4.2 系统拓扑结构28-31
• 4.3 系统的功能设计31-40
• 4.3.1 用户登录33-34
• 4.3.2 用户管理34-36
• 4.3.3 数据采集36
• 4.3.4 数据显示36-37
• 4.3.5 报警管理37-38
• 4.3.6 报表预览和报表打印38-40
• 4.4 系统的安全设计40-42
• 4.4.1 用户身份认证40-41
• 4.4.2 访问控制41
• 4.4.3 数据的安全性41-42
• 4.4.4 网络安全技术42
• 4.5 本章小结42-44
• 第五章 系统的实现44-69
• 5.1 系统软硬件环境的实现44-46
• 5.1.1 中控室系统组成44-45
• 5.1.2 RTU 站系统组成45
• 5.1.3 现场仪表45-46
• 5.1.4 网络配置46
• 5.2 功能模块的实现46-68
• 5.2.1 用户登录模块的实现46-49
• 5.2.2 用户管理模块的实现49-52
• 5.2.3 数据采集模块的实现52-56
• 5.2.4 数据显示模块的实现56-64
• 5.2.5 报警管理模块的实现64-67
• 5.2.6 报表预览和报表打印模块的实现67-68
• 5.3 本章小结68-69
• 第六章 系统的测试69-74
• 6.1 系统的测试方法69-71
• 6.2 功能测试71
• 6.3 性能测试71-73
• 6.4 测试结果分析73
• 6.5 本章小结73-74
• 第七章 结论74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-80

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