順南天然氣輸配站計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)

【摘要】：隨著天然氣開發(fā)和使用規(guī)模的不斷擴(kuò)大,天然氣輸配系統(tǒng)也日趨龐大和復(fù)雜。使得人們掌握輸配管網(wǎng)的運(yùn)行規(guī)律和分析處理、輸配管網(wǎng)的事故工況,準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地對(duì)天然氣進(jìn)行計(jì)量監(jiān)控都變得十分困難。因此迫切需要一種新型的、先進(jìn)的天然氣輸配站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。本文根據(jù)順南天然氣輸配站存在的問題,開發(fā)了對(duì)計(jì)量點(diǎn)分散計(jì)量,集中查詢與管理的監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)輸配情況的自動(dòng)檢測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控,完成了對(duì)天然氣輸配管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)仿真,達(dá)到天然氣輸配管網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化運(yùn)行,提高了天然氣的利用率。 本文根據(jù)順南天然氣輸配管網(wǎng)的結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件總體結(jié)構(gòu),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各計(jì)量點(diǎn)的信號(hào)采用ADS125芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,設(shè)計(jì)測(cè)量信號(hào)傳送中的抗干擾措施,通過組態(tài)軟件MCGS進(jìn)行接口參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程通訊設(shè)計(jì),按照計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)(SY/T6143—1996)中的規(guī)定,實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的實(shí)時(shí)計(jì)量,流量累計(jì)和歷史參數(shù)的存儲(chǔ)與管理。 本文給出了順南天然氣輸配站計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件的總體結(jié)構(gòu),據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)天然因子,體積流量算法和補(bǔ)償技術(shù)用MCGS組態(tài)軟件對(duì)天然氣計(jì)量進(jìn)行腳本程序設(shè)計(jì),對(duì)雙機(jī)熱備份檢測(cè)過程進(jìn)行軟件編制,對(duì)計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理,便于快速把握天然氣產(chǎn)、供、銷的運(yùn)行情況和分析決策。 最后,本文針對(duì)在輸配管網(wǎng)線中的氣體力學(xué)計(jì)算問題,利用數(shù)值分析法中的雅可比矩陣和特征線法,建立了天然氣輸配管網(wǎng)中穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)仿真模型,采用MCGS組態(tài)軟件對(duì)輸配管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)進(jìn)行仿真,實(shí)現(xiàn)了天然氣輸配管網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化運(yùn)行,使監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行更加精確、可靠、功能更強(qiáng)。 該監(jiān)控系統(tǒng)已投入運(yùn)行,經(jīng)局技術(shù)監(jiān)督處鑒定,天然氣計(jì)量精度高于國(guó)家規(guī)定的天然氣一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),可靠性高,達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。 【關(guān)鍵詞】：監(jiān)控 流量補(bǔ)償 數(shù)據(jù)采集 穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TP273.5
【目錄】：

• 第一章 緒論9-14
• 1．1 背景9
• 1．2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1．3 順南天然氣輸配站現(xiàn)狀分析和開發(fā)10-12
• 1．4 主要研究的內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排12-14
• 第二章 順南天然氣輸配站計(jì)算機(jī)監(jiān)控硬件總體結(jié)構(gòu)14-24
• 2．1 順南天然氣輸配管網(wǎng)結(jié)構(gòu)14-15
• 2．2 天然氣計(jì)量監(jiān)控硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)15-16
• 2．3 計(jì)算機(jī)計(jì)量監(jiān)控工作站的設(shè)計(jì)16-20
• 2．4 信號(hào)傳送中的抗干擾措施20-21
• 2．5 遠(yuǎn)程通訊設(shè)計(jì)21-23
• 2．6 小結(jié)23-24
• 第三章 順南天然氣輸配站計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件總體結(jié)構(gòu)24-39
• 3．1 監(jiān)控計(jì)量軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)24-26
• 3．2 天然氣輸配站的計(jì)量補(bǔ)償26-33
• 3．2．1 天然氣體積流量計(jì)算模塊29
• 3．2．2 A／D采集流量程序29-32
• 3．2．3 雙機(jī)熱備份檢測(cè)過程軟件32-33
• 3．3 監(jiān)控計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)33-34
• 3．4 監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)34-38
• 3．4．1 流量計(jì)量參數(shù)設(shè)置34-36
• 3．4．2 運(yùn)行界面36-38
• 3．5 小結(jié)38-39
• 第四章 順南天然氣輸配管網(wǎng)仿真監(jiān)控39-59
• 4．1 天然氣輸配管網(wǎng)仿真監(jiān)控39-40
• 4．2 天然氣輸配管網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)仿真數(shù)值計(jì)算40-46
• 4．3 天然氣輸配管網(wǎng)的動(dòng)態(tài)仿真數(shù)值計(jì)算46-54
• 4．3．1 動(dòng)態(tài)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型47-49
• 4．3．2 特征線法的數(shù)學(xué)原理49-51
• 4．3．3 基于特征線法的動(dòng)態(tài)仿真計(jì)算51-54
• 4．4 工控軟件MCGS在順南天然氣輸配管穩(wěn)／動(dòng)態(tài)仿真監(jiān)控的應(yīng)用54-58
• 4．4．1 仿真模擬監(jiān)控總體結(jié)構(gòu)54-55
• 4．4．2 穩(wěn)態(tài)仿真監(jiān)控應(yīng)用55-57
• 4．2．3 動(dòng)態(tài)仿真監(jiān)控應(yīng)用57-58
• 4．5 小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)論與展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64-65
• 攻讀學(xué)位期間主要研究成果65

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