天然氣流量計量綜合管理系統(tǒng)的開發(fā)與應用

【摘要】：天然氣是世界上最重要的自然資源之一，在現(xiàn)代工業(yè)和日常生活中被廣泛的應用。隨著天然氣工業(yè)和計算機互聯(lián)網(wǎng)技術的高速發(fā)展，將現(xiàn)代化的計算機和網(wǎng)絡技術與傳統(tǒng)的天然氣流量計量方法相結合，充分發(fā)揮計算機在數(shù)據(jù)處理和分析方面的優(yōu)勢以及互聯(lián)網(wǎng)的便利性，從而實現(xiàn)企業(yè)管理現(xiàn)代化，資源成本最優(yōu)化，管理效率最大化，已經(jīng)成為目前天然氣企業(yè)亟待解決的關鍵問題。 本文設計了一套基于LabVIEW虛擬儀器平臺和計算機網(wǎng)絡的天然氣流量計量綜合管理系統(tǒng)。該流量管理系統(tǒng)應用了SCADA系統(tǒng)架構，能夠完成數(shù)據(jù)采集、流量計算和網(wǎng)絡通信等多項功能，并提供了豐富的人機交互能力、用戶權限機制以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 本文首先采用孔板流量計量全補償?shù)嬃糠ǎ岣吡擞嬎憔?。然后完成本天然氣流量管理系統(tǒng)的設計，包括現(xiàn)場工控機的流量算法設計，數(shù)據(jù)報警，與服務端通信，日報表系統(tǒng)，用戶權限，歷史數(shù)據(jù)分析，參數(shù)設置等多個功能模塊以及中央web服務器的搭建。最后對本系統(tǒng)的軟硬件進行調(diào)試，經(jīng)過詳細的測試之后，本系統(tǒng)運行穩(wěn)定，流量計量精準，UI親切，基本滿足用戶需求。 【關鍵詞】：天然氣 流量計量 LabVIEW SCADA 監(jiān)測系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫 網(wǎng)絡通信 全補償計量法
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TE863.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 本課題研究的背景和意義10-12
• 1.2 天然氣流量計量技術介紹12-15
• 1.2.1 天然氣流量計量方法介紹12-13
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 天然氣計量技術發(fā)展趨勢15
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 系統(tǒng)的分析和設計17-25
• 2.1 遼河油田的網(wǎng)絡結構介紹17-18
• 2.2 系統(tǒng)總體設計思路18-20
• 2.2.1 SCADA 系統(tǒng)介紹18
• 2.2.2 計量站工控機設計思路18-20
• 2.2.3 中央服務器端設計思路20
• 2.3 系統(tǒng)功能需求分析20-21
• 2.4 系統(tǒng)主要研發(fā)工具介紹21-23
• 2.4.1 虛擬儀器平臺 LabVIEW 介紹21-22
• 2.4.2 JFinal web 搭建框架22-23
• 2.4.3 Mysql 數(shù)據(jù)庫23
• 2.5 本章小結23-25
• 第3章 氣體流量計量全補償計算法25-35
• 3.1 氣體流量計量模型25-26
• 3.2 各計量參數(shù)的分析和處理26-32
• 3.2.1 選定參考基準的壓力校正系數(shù)F_(PB)和溫度校正系數(shù)F_(TB)26-27
• 3.2.2 材料的熱膨脹修正系數(shù)F_a27
• 3.2.3 標準孔板的流量系數(shù)α27-29
• 3.2.4 流束膨脹系數(shù)ε_129-30
• 3.2.5 流動溫度校正系數(shù)F_(TF1)30
• 3.2.6 Fg 、Z b、FP V1的確定與計算30-31
• 3.2.7 孔板上游測壓口的絕對靜壓P_131
• 3.2.8 氣流流經(jīng)孔板時產(chǎn)生的壓差△P31-32
• 3.2.9 影響氣體流量計量的其它因素32
• 3.3 定值孔板流量計算的迭代解法32-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第4章 系統(tǒng)的詳細設計與實現(xiàn)方案35-62
• 4.1 系統(tǒng)的整體設計思路35
• 4.2 數(shù)據(jù)庫的設計與實現(xiàn)35-39
• 4.2.1 數(shù)據(jù)庫表結構的設計35-37
• 4.2.2 LabVIEW 中數(shù)據(jù)庫訪問技術介紹37
• 4.2.3 數(shù)據(jù)庫的主要應用操作37-39
• 4.3 初始化模塊的設計與實現(xiàn)39-40
• 4.4 流量計量模塊的設計與實現(xiàn)40-42
• 4.4.1 采集數(shù)據(jù)處理40-41
• 4.4.2 全補償計量法的程序設計41-42
• 4.4.3 流量數(shù)據(jù)的顯示和存儲42
• 4.5 超限報警模塊的設計與實現(xiàn)42-45
• 4.5.1 報警事件的生成42-43
• 4.5.2 報警事件的處理43-45
• 4.6 網(wǎng)絡通信模塊的設計與實現(xiàn)45-49
• 4.6.1 通信協(xié)議的選擇45-46
• 4.6.2 TCP 通信的 LabVIEW 實現(xiàn)46-48
• 4.6.3 數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收48-49
• 4.7 日報表打印模塊的設計與實現(xiàn)49-54
• 4.7.1 日報表打印模塊功能49-51
• 4.7.2 LabVIEW 的 Excel 打印方式51-54
• 4.8 用戶權限模塊的設計與實現(xiàn)54-55
• 4.9 歷史數(shù)據(jù)查詢與分析模塊的設計與實現(xiàn)55-57
• 4.9.1 歷史數(shù)據(jù)的查詢功能55-56
• 4.9.2 歷史數(shù)據(jù)分析56-57
• 4.10 參數(shù)設置模塊的設計與實現(xiàn)57-59
• 4.10.1 參數(shù)設置模塊的功能57-58
• 4.10.2 參數(shù)修改程序實現(xiàn)58-59
• 4.11 中心服務器設計59-61
• 4.11.1 Model 層60
• 4.11.2 View 層60-61
• 4.11.3 Controller 層61
• 4.12 本章小結61-62
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試與測試62-68
• 5.1 單元測試62-66
• 5.1.1 流量計量模塊測試62-63
• 5.1.2 網(wǎng)絡通信模塊測試63-64
• 5.1.3 報警模塊測試64-65
• 5.1.4 數(shù)據(jù)報表模塊測試65-66
• 5.2 系統(tǒng)級測試66-67
• 5.3 本章小結67-68
• 第6章 總結68-70
• 6.1 課題設計總結68
• 6.2 課題展望68-69
• 6.3 心得體會69-70
• 結論70-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74

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