能源短缺已經(jīng)成為性的問題，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，日益增長的用天然氣需求與天然氣資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè)天然氣資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域天然氣資源變化及利用情況，zui大限度的調(diào)控使用效率，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。

由北京集智達(dá)集成公司研制開發(fā)的天然氣資源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，是一種軟件與硬件結(jié)合的自動化網(wǎng)絡(luò)式管理系統(tǒng)。它通過是在天然氣源或用天然氣單位設(shè)備上安裝天然氣資源測控器，實(shí)現(xiàn)對天然氣表流量、壓力、溫度等參數(shù)的采集和對天然氣電動閥的控制等功能，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，以無線通訊方式與天然氣資源管理中心計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)對各用氣單位進(jìn)行監(jiān)管和控制。相關(guān)的天然氣表流量、壓力、溫度以及天然氣電動閥的控制參數(shù)等數(shù)據(jù)自動存入天然氣資源管理中心計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫。如用氣單位人為開閉閥門，天然氣表自然或人為損壞等情況出現(xiàn),管理中心計(jì)算機(jī)會同時(shí)顯示故障原因并報(bào)警，便于及時(shí)派人到達(dá)現(xiàn)場。天然氣資源管理中心可根據(jù)需要，在不同季節(jié)*采氣，控制閥門的開閉；對欠繳氣資源費(fèi)的用戶，氣資源管理中心工作人員可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對用氣單位的電動閥的閥門開度進(jìn)行異地遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)氣資源管理／銷售與監(jiān)控的自動化、一體化。

二．系統(tǒng)實(shí)施內(nèi)容和設(shè)計(jì)原則

1．系統(tǒng)實(shí)施內(nèi)容

1）  實(shí)現(xiàn)天然氣輸送參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，通過采集天然氣氣表的壓力、溫度、瞬時(shí)流量、累計(jì)流量等參數(shù)掌握天然氣輸送情況，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故隱患和調(diào)整輸送狀況。

2）  實(shí)現(xiàn)采集參數(shù)的顯示、報(bào)警、生產(chǎn)報(bào)表、圖表打印、數(shù)據(jù)查詢、故障查詢等功能，為生產(chǎn)監(jiān)控提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，達(dá)到提高系統(tǒng)效率、節(jié)能降耗的目的。

2．系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和依據(jù)

設(shè)計(jì)依據(jù)：

GB50093-2002    《自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

GBJ131-90       《自動化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》

GB50168-92      《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》

GB3836.1-83     《爆炸性環(huán)境用防爆電器通用要求》

GB3836.2-83     《爆炸性環(huán)境用防爆電器隔爆型電器設(shè)備》

GB3836.4-83     《爆炸性環(huán)境用防爆電器本質(zhì)安全性電路和電器設(shè)備》

系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：

本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)遵循“技術(shù)*，操作簡單，擴(kuò)展性好，有利管理”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

?   技術(shù)*：系統(tǒng)采用當(dāng)前上較*的PLC集散式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所選用的設(shè)備、器材技術(shù)性能*，功能完善，運(yùn)行可靠，確保整個(gè)系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)保持*水平。

?   操作簡單：系統(tǒng)操作具有靈活方便、易于掌握的特點(diǎn)，操作人員能夠方便的使用和維護(hù)。

?   擴(kuò)展性好：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)留有充分的設(shè)計(jì)余地，以便需要時(shí)能進(jìn)行擴(kuò)充。系統(tǒng)擴(kuò)展只需增加相應(yīng)的設(shè)備，避免造成不必要的財(cái)力浪費(fèi)。

?   有利管理：系統(tǒng)對監(jiān)控的場所能方便有關(guān)職能部門進(jìn)行控制與管理。

三．方案設(shè)計(jì)和系統(tǒng)架構(gòu)

整套天然氣監(jiān)控解決方案采用4層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方式，分別為：

1．  底層分布式485網(wǎng)絡(luò)

底層設(shè)備采集層，由PLC和相關(guān)模擬量采集模塊組成，通過485總線采集底層的數(shù)據(jù)。

2．   GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)

通訊層，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集傳輸。

3．    服務(wù)器數(shù)據(jù)采集／處理

通過服務(wù)器構(gòu)建數(shù)據(jù)處理中心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、處理、報(bào)警、存儲等操作，即有關(guān)數(shù)據(jù)的處理部分都將在這一層進(jìn)行。

4．   服務(wù)器群組數(shù)據(jù)發(fā)布網(wǎng)絡(luò)/ Intranet信息發(fā)布網(wǎng)絡(luò)（以后擴(kuò)展）

設(shè)置服務(wù)器功能組群（實(shí)現(xiàn)組群功能，不一定必須設(shè)置服務(wù)器）將數(shù)據(jù)通過WEB服務(wù)器上的WEB Service接口進(jìn)行發(fā)布，實(shí)現(xiàn)B/S 、C/S體系的無縫集成，同時(shí)通過Internet網(wǎng)頁發(fā)布功能組群實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程WEB訪問以及Win Form訪問，從而實(shí)現(xiàn)除了本地工作站控制外，也可以在任何一個(gè)能接入Internet的地點(diǎn)，任意選擇WEB工作站以及Win Form工作站實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程控制。

采集部分：采用由本公司開發(fā)生產(chǎn)的天然氣資源控制器，天然氣資源控制器集成了氣表數(shù)據(jù)的讀取及存儲、功能配置等功能，預(yù)留功能擴(kuò)展接口，便于以后升級控制功能。

通訊接口：天然氣資源控制器設(shè)有兩個(gè)通訊接口，其中一個(gè)為RS485接口，用于現(xiàn)場調(diào)試或其他485接口設(shè)備的連接；另外一個(gè)為RS232接口，用于GPRS模塊接口用。通訊波特率為：9600bps；設(shè)備掉電后，仍能對天然氣表數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以保證數(shù)據(jù)不丟失。

GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)：采用由本公司開發(fā)生產(chǎn)的R-8554/8554A GPRS模塊，實(shí)現(xiàn)底層采集設(shè)備至數(shù)據(jù)采集服務(wù)器之間的透明傳輸?？刹捎?span lang="EN-US">TCP／IP方式，也可以采用UDP方式。針對大數(shù)量應(yīng)用推薦使用UDP方式。

2、系統(tǒng)主要功能：

（1）、天然氣源、用戶數(shù)據(jù)電子地圖實(shí)時(shí)監(jiān)測顯示（流量、壓力、溫度、工作狀態(tài)、等信息）

（2）、天然氣源用戶信息管理（WR-MIS系統(tǒng)）

（3）、具有實(shí)時(shí)、分時(shí)、定時(shí)；單表、群表的基本數(shù)據(jù)、動靜壓力、閥門開度等多種數(shù)據(jù)召測／控制模式

（4）、售氣業(yè)務(wù)管理

包含正常售氣管理以及折算調(diào)度售氣管理

（5）、手工召測功能

任何時(shí)候可以在工作站上主動提取監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

（6）、數(shù)據(jù)報(bào)表功能

自動生成日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)，也可隨時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表、打印?？梢栽O(shè)置自動打印功能。

（7）、自動分析計(jì)算功能

根據(jù)監(jiān)測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，分析累計(jì)用氣量、用戶消耗量（如小時(shí)用量、日用量），對于異常情況產(chǎn)生告警；可按日、月、年繪出，可統(tǒng)計(jì)氣源的供氣趨勢圖。 實(shí)時(shí)繪制監(jiān)測點(diǎn)瞬時(shí)流量曲線圖、壓力曲線圖等。

（8）、數(shù)據(jù)存儲備份功能

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以本地存儲，其存儲時(shí)間根據(jù)需求和計(jì)算機(jī)配置決定。系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)備份能力，可以方便的對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。

（9）、故障自動報(bào)警功能

天然氣資源控制器本身具有自檢功能，自檢的故障有：氣表故障、傳感器故障等，可通過GPRS模塊將報(bào)警信息主動上傳；流量壓力等采集數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集服務(wù)器中進(jìn)行報(bào)警判斷，除超報(bào)警限報(bào)警外，還可根據(jù)參數(shù)值進(jìn)行多種狀態(tài)判斷，比如閥門開度、短路、過載、欠費(fèi)等一系列報(bào)警信息。

（10）、系統(tǒng)自診斷能力

在出現(xiàn)問題后，在任意工作站上，可以通過系統(tǒng)的自診斷功能來進(jìn)行判斷故障，故障自診斷可以診斷底層硬件是否正常，通訊網(wǎng)絡(luò)是否正常，服務(wù)器群組是否正常等故障。

（11）、系統(tǒng)擴(kuò)充升級功能

系統(tǒng)具有開放的數(shù)據(jù)接口，方便后期監(jiān)測點(diǎn)的增加和擴(kuò)容。

（12）、系統(tǒng)安全權(quán)限設(shè)置功能

權(quán)限設(shè)置提供完善的安全認(rèn)證，非法用戶不能進(jìn)入系統(tǒng)，合法用戶根據(jù)權(quán)限可進(jìn)行相應(yīng)的操作。

3、GPRS系統(tǒng)組網(wǎng)

GPRS數(shù)據(jù)中心可以采用申請專線方式、無線貓方式或公網(wǎng)IP方式組建。

專線方式：需要向移動公司申請光纜和固定IP地址，適用于數(shù)據(jù)采集量大，速度要求較高的場合，同時(shí)由于申請光纜費(fèi)用相對較高。

無線貓方式：使用無線貓和GPRS數(shù)據(jù)卡與各采集點(diǎn)的GPRS模塊通訊。這種方式不需要計(jì)算機(jī)有固定的IP地址，通訊速度適中，數(shù)據(jù)量適中，推薦本系統(tǒng)使用這種方式（需要一個(gè)固定IP地址的GPRS數(shù)據(jù)卡）。

公網(wǎng)IP方式：需要計(jì)算機(jī)有固定的公網(wǎng)IP地址，不使用無線貓和其他設(shè)備，成本較低，但是通訊速度慢，受公網(wǎng)的數(shù)據(jù)量影響，通訊有時(shí)會出現(xiàn)斷線現(xiàn)象。

系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)運(yùn)行成本：系統(tǒng)按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)。收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)目前有包月制和按數(shù)據(jù)流量兩種收費(fèi)方式，具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)請咨詢當(dāng)?shù)匾苿訝I業(yè)廳..............