孟亚男1,张心人境2,王文琪3,潘威4
1.吉林化工学院 信息与控制工程学院,吉林 吉林 132022;2.吉林化工学院 信息与控制工程学院,浙江 台州 318000;3.吉林市创赢自控设备有限公司,吉林 吉林 132022;4.中国石油吉林石化化肥厂 132021
摘要 针对天然气井中的温度、压力、湿度、流量等各项参数进行实时监控,并且在上位机进行实时监控,利用组态王软件设计并绘画了上位机的监控画面,设计了基于KingView的天然气井监控系统,实现了对工艺流程动态的实时监控。
关键词 天然气井;监控系统;KingView软件
0 引 言
天然气已经成为了人们必不可少的清洁能源,它具有热值高[1],污染小,价格低等特点,而且安全性也高,备受广大人民的青睐。在国内,天然气井的监控系统还未成熟,因此天然气生产的安全问题一直是重中之重,为了保证生产安全和开采效率,对天然气的重要参数进行采集并实施监控是十分有必要的[2]。KingView软件功能强大,具有实用性强、多线程控制、运行稳定、画面简单明了等特点,从而得到了广泛的应用。本文设计了一个基于KingView天然气井监控系统。
1 采气井工艺流程
天然气井中开采出的天然气经过阀门减压后输送到分离器当中,并在分离器当中净化,分离出油、水、砂等杂质[3],分离后的液体将会被污水管收集,进行计量处理;分离出的气体则被输送到进站计量计中。经过计量后的天然气,一部分被高压外输,另一部分被送到加热炉中加热,再经由调压阀减压至其压力达到输气压力后,从管线输出直达用户。
2 控制方案建立
2.1 控制方案
由于天然气田位置分散,许多地区并无铺设光缆,故采用GPRS无线网络实现远程监控;在监控设备的选择上,采用RTU远程终端单元进行监控更加适合;在监控中心的软件选择上,由于监控中心是天然气井监控设备,采集数据的核心,所以出于对系统的稳定性,准确性和快速实时性的考虑,在本设计中应采用Kingview软件实时监控。
现场监控单元RTU采集天然气井各个装置的温度,压力等参数,并进行处理分析,通过无线传输网络GPRS与监控中心进行通信和参数传输,由监控中心的KingView监控系统进行统一调度、管理,定时将上传的装置参数统一调配管理,保证安全平稳供气。
根据上述的工艺流程及控制方案,确定系统有16个AI点,4个DI点,2个DO点。考虑到卡件留有一定的余量,所以硬件选型为:标准型CPU ST20,晶体管输出,24VDC供电,12输入8输出模块一个,4输入模拟量模块四个。
3 监控系统设计
本系统采用KingView组态软件来对天然气井的参数进行实时监控,启动组态王工程管理器,新建工程项目,创建新项目,然后对外部设备及数据库进行定义。在本次设计中一共有七种类型数据点:内存实型、内存字符串、内存离散性、内存整形、I/O实型、I/O离散型、I/O字符串。绘制的工艺流程图如图1所示。
4 总结
基于KingView天然气井监控系统,实现了对天然气井中各项参数的监视和控制,很好地解决了人工监控天然气井生产的不足。该系统的投入运行以来,运行良好,数据显示准确,操作方便实用,为天然气井的生产提供科学、迅速、准确的监控,确保天然气井安全,稳定的生产,节省了劳动,提高了生产效率。
参考文献
[1] 张晋,王立峰.天然气井状态远程监控系统设计[J]. 冶金自动化, 2008(2):355-358.
[2] 李光明,李海霞. LoRa通信技术在天然气井数据监测系统的应用[J].电脑知识与技术,2018,14(27):237-240.
[3] 李明磊.天然气井站远程监控系统的设计与软件实现[D].西南交通大学,2015.
Design of Gas Gathering and Supervision System
Based on KingView
Abstract:Real-time monitoring of various parameters such as temperature, pressure, humidity, flow rate in natural gas wells, and real-time monitoring on the upper computer, using KingView software to design and draw the monitoring screen of the upper computer, and design the natural gas well monitoring based on KingView The system realizes real-time monitoring of the process dynamics.
Key words: Gas well; Monitoring systems;KingView software