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自动监控系统在油气集输站的配套应用

发表时间：2020/3/24 来源：《文化时代》2020年1期作者：1秦继磊 1宋文婷 2黄金

[导读] 对于油气集输站而言，由于工艺流程复杂，使得其对于控制系统的要求非常高。传统的人工操作模式已经无法满足集输站的控制要求，因此在油气集输站当中进行自动监控系统的应用至关重要。在油气集输站中使用可控式操作系统，能够实时采集现场数据，达到自动监控的目的，同时系统还可以分析处理故障，大大减轻工作人员工作量。本文首先对油气集输站的现状进行了介绍，分析了目前油气集输站配套系统当中所存在的问题，设计了油气集输站自

1中国石油青海油田分公司采油二厂青海海西 816499；
2中国石油青海油田井下作业公司青海海西 816499
        摘要：对于油气集输站而言，由于工艺流程复杂，使得其对于控制系统的要求非常高。传统的人工操作模式已经无法满足集输站的控制要求，因此在油气集输站当中进行自动监控系统的应用至关重要。在油气集输站中使用可控式操作系统，能够实时采集现场数据，达到自动监控的目的，同时系统还可以分析处理故障，大大减轻工作人员工作量。本文首先对油气集输站的现状进行了介绍，分析了目前油气集输站配套系统当中所存在的问题，设计了油气集输站自动监控系统，最后对系统的使用进行了阐述。
        关键词：油气集输站，自动监控，操作系统


近些年来随着网络技术、计算机技术、自动化技术以及通信技术的快速发展，自动监控系统开始逐渐在工业领域得到广泛运用。而对于油气集输站而言，操作人员需要通过监控数据进行相应操作，因此自动监控系统对油气集输站意义重大，通过自动监控系统的应用可以完成数据传输、数据采集等功能，使得油气田能源的利用率可以得到大幅度提升。
        1油气集输站现状
        对于现阶段的油气集输站而言，所使用的配套系统里面存在着大量元件，并且这些元件之间的关系极为复杂，造成油气输送作业难度很大。按照生产方式的差异，对于生产设备而言，其包括两种交换模式，一种是开放式交换模式，另外一种是闭合式交换模式。通过三相电压的控制作用，对于缓冲电流而言，能够按照液压泵里面的输送压力实现对油罐储油量的调节，通过分离器的作用能够初步的分离油气介质，然后在开放的空间里面再一次分离油气介质，这样就获得了油气介质的分散体，接下来再在密闭的空间里面通过电解法实现介质分离和提纯。完成提纯操作之后，通过加热以及压缩两种方式输送油液，在气体的空间范围里面，通过净化工艺来对气体的纯度进行确保。
        2 现阶段油气集输站配套系统当中所存在的问题
        能够看得出来目前所使用的油气集输站配套系统相对来说较为复杂，因此在使用时操作也是非常复杂的，并且后期的使用成本以及维护成本都很高，另外一旦发生了严重的机械故障，那么很难在短时间内对故障进行消除。由于缺少智能控制手段，配套系统的很多操作都是要通过人工来完成的，记录油气数据时，仅仅能够估算出油气量初步值，同时由于频繁的手动操作会大大提升操作人员的工作强度，不仅记录数据存在较大误差，同时系统故障也很难处理。因此一个更为智能的自动监控系统对于集输站而言极为重要，而通过PLC技术所实现的自动监控系统就是一个很好的选择。
        3油气集输站中自动监控系统的应用
        目前传统的油气集输站配套系统已经无法满足实际生产所需。为了能够建立一套更为智能的配套系统，可以选择应用可控式单片机监控系统，利用系统所具备的数据处理、采集、分析以及监控功能实现数据自动化处理，让操作人员的工作强度大幅度降低。同时整个系统都是基于计算机进行控制的，因此原有的人工操作逐渐转变为智能操作。

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基于原有的闭合式空间输送，通过一种三相式分离系统，对油压系统进行划分，分为系统入口和系统出口，当气压发生异常情况时，系统便能够对警报进行自动触发，然后系统还会对压力指标进行智能调整，从而确保整个油路系统稳定运行。在以前油罐油量高度是一个非常难以进行监控的数据，但是使用了PLC控制系统以后，能够通过重力传感的方式对油量高度实施监控，一旦液体液位大于或者是小于设定值，那么系统就会进行警报，同时还能够通过自动以及手动两种方式调节罐内油液的高度。除此之外，温度也是一个重要的监控数据。在入口气体燃烧温度过高的时候，那么配置在加热槽罐里面的加热系统就能够对温度的变化情况进行感知，并通过温度变化对炉内温度进行自动调整，这样就能够使得炉内压力得到很大改善。对于气体提纯系统而言，可以对很多天的日常数据进行采集，然后进行平均处理，按照平均值来内部压力进行控制。同时外部控制系统当中，两次沉降的操作一定能够有效的确保沉降以及排出的油量大小波动稳定，对水泵泵送压力进行控制之后，再通过监控系统就能够动态的监控集输站。
        4自动监控系统概述
        下面介绍一下本文所设计的自动监控系统，对于本文的自动监控系统而言，其通过仪表显示的方法检测集输站的生产过程。同时操作人员可以通过联合控制系统完成接入点的模拟控制。对于PLC系统而言，一共设置了64个接入点，这样就能够达到无缝隙对接的效果。并且利用模块化设计确保输入输出节点数量足够。
        对于在现场所安装的检测仪表而言，在现场值班室进行安装的仪表包括了19块电容式压力变送器、18块二次智能仪表、3块差压变动器、9块热电偶温度传感器、1块外输油流量计、4块射频导纳油水界面仪、2块智能有功电度表、1块天然气流量计以及2套电磁阀。同时控制系统所选择的是型号为L551的SLC 5/OS处理器，该处理器的主要特点就是输入输出容量较大，同时处理能力较强，还能够支持以太网通信，满足本文集输站所需。
        系统中所使用的模拟量I/O模块的作用就是采集各个模拟量信号数据，然后再针对信息进行后续处理；数字量I/O模块的作用就是对一些数字量进行控制，比如启停或者是通断等数字量信号。
        现场的各种模拟量参数都会通过现场仪表进行信息采集，然后再以5-20mA的方式传输至值班室的二次仪表中，这样二次仪表就会对现场数据进行显示，然后二次仪表还会同样以5-20mA的方式将信号传输给PLC系统的输入端，通过PLC系统对信号进行处理，最终完成自动监测。对于控制变量而言，是利用PLC系统输出端传输给现场执行机构，从而使得执行机构能够完成控制动作。对于生产数据而言，会从PLC上传至上位机当中，这样在上位机里面就能够集中管理这些现场参数数据，实现参数的显示、设定以及操作等功能，另外上位机会每隔一段时间进行生产报表的打印，对数据进行记录。
        5结语
        自动监控系统的应用能够有效的提高油气集输站的工作效率，同时通过数据的采集、分析能够对现场数据进行实时掌控，利用系统的报警功能还能够提升安全性。此外由于PLC系统的抗干扰能力强大，因此所设计的自动监控系统能够实现长周期运行，有效的确保生产安全。
        参考文献：
        [1]乔龙巴特，刁兆燕，韩菲，李贞.采油厂中控室远程监控建设与生产应用[J].中国管理信息化，2019，22（23）：55-56.
        [2]邓卫东，盛家利.江汉油区油井集输系统简化优化技术可行性探讨[J].江汉石油职工大学学报，2019，32（06）：32-35.