城市燃?xì)饨鉀Q方案概述

1、城市燃?xì)饨鉀Q方案系統(tǒng)簡(jiǎn)述城市燃?xì)馐敲總€(gè)城市發(fā)展的重要組成部分，供氣對(duì)象包括每個(gè)城市規(guī)劃用地區(qū)域內(nèi)的居民、商業(yè)及公共建筑、工業(yè)、燃?xì)饪照{(diào)、燃?xì)馊剂掀?chē)等用戶(hù)。一個(gè)高可靠性、高性?xún)r(jià)比的系統(tǒng)有助于城市燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)安全、高效的燃?xì)廨斉涔芾怼Ｏ到y(tǒng)結(jié)構(gòu)燃?xì)庀到y(tǒng)包括調(diào)度監(jiān)控中心、門(mén)站、儲(chǔ)配站等PLC/RTU站控系統(tǒng)、無(wú)人值守RTU站、安防系統(tǒng)等。系統(tǒng)投產(chǎn)后，操作人員在調(diào)度控制中心通過(guò)系統(tǒng)可完成對(duì)全市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的監(jiān)控和運(yùn)行管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下：2BK人”観ntCWWUS憶円翅kN*4:九在系統(tǒng)中，通訊系統(tǒng)是重要的組成部分，其穩(wěn)定性與靈活性對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。本系統(tǒng)中遙測(cè)通信協(xié)議采用國(guó)際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的DNP3.0

2、和Modbus兩種通信協(xié)議。這兩種協(xié)議已被絕大多數(shù)主要系統(tǒng)集成商和遙測(cè)設(shè)備供應(yīng)商采用。系統(tǒng)可支持DDN,GSM/GPRS,有線(xiàn)，無(wú)線(xiàn)，微波，衛(wèi)星等多種方式與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或其他的系統(tǒng)進(jìn)行通信。通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能如下：門(mén)站等重要場(chǎng)站采用ADSL或者光纖為主用通信線(xiàn)路，GPRS無(wú)線(xiàn)通訊為備用通信線(xiàn)路的通信方式。無(wú)人值守站采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊方式。各站將有線(xiàn)通信方式的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度監(jiān)控中心；GPRS的數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭苿?dòng)公司機(jī)房,然后采用光纖或其他有線(xiàn)連接方式接入主調(diào)度監(jiān)控中心。調(diào)度監(jiān)控中心及各下級(jí)站點(diǎn)采用固定IP地址的方式，組成一個(gè)虛擬LAN,實(shí)現(xiàn)DNP3.0數(shù)據(jù)通訊協(xié)議的TCP/IP通訊，以及實(shí)現(xiàn)中心端對(duì)R

3、TU/PLC遠(yuǎn)程配置。各場(chǎng)站內(nèi)采用Modbus通訊協(xié)議。通信線(xiàn)路故障期間，各站點(diǎn)的PLC/RTU按時(shí)間順序在其存儲(chǔ)器內(nèi)保存數(shù)據(jù)，待通信恢復(fù)后，將這些數(shù)據(jù)補(bǔ)傳。中心根據(jù)時(shí)間順序?qū)⑦@些數(shù)據(jù)插入到數(shù)據(jù)庫(kù)的適當(dāng)位置的功能。系統(tǒng)具備通信診斷、分析的工具，各個(gè)通信口及其通信參數(shù)記錄并可在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)操作員工作站上顯示。煤層氣解決方案煤層氣俗稱(chēng)“瓦斯”，其主要成分是甲烷,與煤炭伴生、以吸附狀態(tài)儲(chǔ)存于煤層內(nèi)的非常規(guī)天然氣，熱值是通用煤的2-5倍。1立方米純煤層氣的熱值相當(dāng)于1.13kg汽油、1.21kg標(biāo)準(zhǔn)煤，其熱值與天然氣相當(dāng)，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是很好的工業(yè)、化

4、工、發(fā)電和居民生活燃料。煤層氣空氣濃度達(dá)到5%-16%時(shí)，遇明火就會(huì)爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。煤層氣直接排放到大氣中，其溫室效應(yīng)約為二氧化碳的21倍，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞性極強(qiáng)。在采煤之前如果先開(kāi)采煤層氣，煤礦瓦斯爆炸率將降低70%到85%。煤層氣的開(kāi)發(fā)利用具有一舉多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效應(yīng)；有效減排溫室氣體，產(chǎn)生良好的環(huán)保效應(yīng)；作為一種高效、潔凈能源，商業(yè)化能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)煤層氣資源豐富。據(jù)煤層氣資源評(píng)價(jià)，我國(guó)埋深2000m以淺煤層氣地質(zhì)資源量約36萬(wàn)億立方米，主要分布在華北和西北地區(qū)。其中，華北地區(qū)、西北地區(qū)、南方地區(qū)和東北地區(qū)賦存的煤層氣地質(zhì)資源量分別占全

5、國(guó)煤層氣地質(zhì)資源總量的56.3%、28.1%、14.3%、1.3%。1000m以淺、10001500m和15002000m的煤層氣地質(zhì)資源量，分別占全國(guó)煤層氣資源地質(zhì)總量的38.8%、28.8%和32.4%。結(jié)合煤層氣田實(shí)際情況，根據(jù)減員增效、安全生產(chǎn)的原則，吸收國(guó)內(nèi)其它油田成功經(jīng)驗(yàn)，選用成熟、安全、可靠的自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備，達(dá)到技術(shù)可靠、節(jié)省投資、方便生產(chǎn)，以適應(yīng)油田人煙稀少、氣候惡劣地區(qū)特點(diǎn)。保證煤層氣田井、站安全、平穩(wěn)運(yùn)行，從監(jiān)控、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、報(bào)警、事故分析與對(duì)策等方面建立安全體系。煤層氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)氣田煤層氣工程總體工藝流程及系統(tǒng)功能，本方案將數(shù)字化采集系統(tǒng)大致分為2層。第1層為數(shù)據(jù)采集

6、層，由RTU與一次儀表構(gòu)成，完成現(xiàn)場(chǎng)原始數(shù)據(jù)的采集與預(yù)處理。根據(jù)設(shè)計(jì)需求還可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以保證通訊中斷后數(shù)據(jù)的連續(xù)性。第2層為數(shù)據(jù)監(jiān)控層。這層即為集氣站的站控系統(tǒng)軟件平臺(tái)，平臺(tái)利用各種軟件遠(yuǎn)程仿真現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)報(bào)警、遠(yuǎn)程控制等功能。氣田系統(tǒng)兩層結(jié)構(gòu)圖如下：I/rr甲機(jī)/r.=7：VHlk眠告空愀機(jī)*.壑1站桂血粲卅詢(xún)wm1可蟻氣悴X集1曲位去RLG需韁41JiTAhk敵1凹那卅場(chǎng)也舅JMi操稱(chēng)站I亠丸LEIDfrMfljIU1|A垓窗枷通信系統(tǒng)作為系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，其穩(wěn)定性、可靠性將是影響系統(tǒng)至關(guān)重要的因素。通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)包括良好的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、合理的系統(tǒng)結(jié)

7、構(gòu)設(shè)計(jì)、足夠的信息帶寬估計(jì)、安全經(jīng)濟(jì)的信道冗余、設(shè)備選型、通信軟件設(shè)計(jì)等多方面工作。根據(jù)煤層氣田生產(chǎn)應(yīng)用需求，為了選擇合理、經(jīng)濟(jì)的通信方案，必須因地制宜，在充分考慮資金投入可能性的前提下，高度重視氣田所處的環(huán)境和氣候條件，這將是影響通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型的重要因素。由于煤層氣田現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，因此煤層氣田系統(tǒng)的通信系統(tǒng)和設(shè)備，首先必須具備卓越的溫度性能和良好的穩(wěn)定性和可靠性。其次，充分考慮地勢(shì)變化、煤層氣田井口分散情況、系統(tǒng)建成后將隨時(shí)擴(kuò)容等因素，因此在通信系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)上，應(yīng)考慮實(shí)際系統(tǒng)信道能否真正暢通，確保系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。另外，從通信系統(tǒng)建設(shè)投入和周期上，應(yīng)充分考慮到油田快速發(fā)展和投入回報(bào)的需要

8、，應(yīng)在兼顧適當(dāng)投入和快速建設(shè)的前提下，確保通信系統(tǒng)建設(shè)與油田整體建設(shè)相適應(yīng)，實(shí)現(xiàn)真正的高性能價(jià)格比。根據(jù)氣田煤層氣工程設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)方案將使煤層氣數(shù)字化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以下功能。采氣井場(chǎng):自動(dòng)控制、自動(dòng)計(jì)量、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守采氣井場(chǎng)：各個(gè)井口的天然氣流量采集；采氣井場(chǎng)井場(chǎng)橇裝計(jì)量裝置：采集儀表數(shù)據(jù)如壓力、溫度、流量；采氣井場(chǎng)井場(chǎng)橇裝計(jì)量裝置：多通閥自動(dòng)選井、單井日產(chǎn)氣量自動(dòng)計(jì)量；采氣井場(chǎng)井場(chǎng)橇裝計(jì)量裝置：?jiǎn)尉a(chǎn)氣量計(jì)量時(shí)，來(lái)氣單井溫度、壓力信息的獲取存儲(chǔ)；采氣井口：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和啟停井、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守采氣井口：遠(yuǎn)程啟?？刂?、變頻調(diào)節(jié)；采氣井口：三相電量、電功率、功率因數(shù)等電參數(shù)采集；采氣井口：預(yù)留接口方便將來(lái)示功圖采集、水量采集；已有儀