天然氣場站控制系統(tǒng)的研究

蔣飛+陳林

摘 要：二十一世紀(jì)是一個(gè)發(fā)展的時(shí)代，各個(gè)方面的發(fā)展速度都是空前的快速。在發(fā)展的同時(shí)，也就會(huì)出現(xiàn)一些問題，這其中包含了能源的問題，環(huán)境污染問題和人力問題。其中最重要的也就是能源問題。能源是發(fā)展的引擎，沒有能源根本不可能發(fā)展。在現(xiàn)在這個(gè)能源缺乏，環(huán)境污染嚴(yán)重的年代各個(gè)發(fā)展的企業(yè)將目標(biāo)放在了比較清潔的天然氣。天然氣的開采和管理也是非常復(fù)雜的，本文就對(duì)天然氣場站控制系統(tǒng)進(jìn)行淺析。

關(guān)鍵詞：天然氣場；控制系統(tǒng)；集中

中圖分類號(hào)：TE832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

天然氣是現(xiàn)代社會(huì)中不可缺少的能源資源，也是利用較為廣泛的燃料，然而天然氣的開采，場站控制，運(yùn)輸是非常不方便的，同時(shí)都存在著巨大的危險(xiǎn)，下文就是對(duì)天然氣場站控制系統(tǒng)進(jìn)行了淺析和研究，以減少場站控制中存在的危險(xiǎn)。

一 、SCADA系統(tǒng)

（一）SCADA即監(jiān)測監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)在現(xiàn)代的天然氣場站控制中是最常見的比較先進(jìn)的技術(shù)。可以實(shí)時(shí)的對(duì)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算從而進(jìn)行自動(dòng)控制。再有，它還可以對(duì)現(xiàn)場的運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)收集，測量和參數(shù)的調(diào)整，同時(shí)可以進(jìn)行對(duì)設(shè)備的報(bào)警。

（二）SCDAD控制系統(tǒng)在不同的控制領(lǐng)域的發(fā)展也是不同的，在電力控制方面的研究是最為先進(jìn)和成熟的。電網(wǎng)關(guān)系著天然氣場站的正常運(yùn)行，要保證場站的動(dòng)力，就要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行一定的控制。SCADA有著對(duì)電網(wǎng)的絕對(duì)控制能力，是能量管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，可以對(duì)電力進(jìn)行合理的分配并且加快速度提高效率，正確的分析數(shù)據(jù)。SCADA還減輕了人員的調(diào)度，提高安全性，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度與現(xiàn)代化。

（三）SCADA的運(yùn)用在場站的天然氣運(yùn)輸方面也有著前進(jìn)的技術(shù)。SCADA保證了場站的輸運(yùn)安全和效率。其主要原理是對(duì)輸氣管內(nèi)的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并且由計(jì)算機(jī)計(jì)算控制，對(duì)管內(nèi)的氣體進(jìn)行近一步的控制。

二 、對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）場站控制系統(tǒng)有著控制中心和協(xié)調(diào)系統(tǒng)。

1 操作權(quán)限控制。在場站中有著四個(gè)不同的權(quán)限，分別是系統(tǒng)管理員權(quán)限，戰(zhàn)場用戶權(quán)限，計(jì)量人員權(quán)限，調(diào)查人員權(quán)限。并且每個(gè)權(quán)限不能通用。操作權(quán)限控制主要是對(duì)不同的職位的人員進(jìn)如操作不同的系統(tǒng)。例如：場站的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)人員和技術(shù)操作成員要用不同的權(quán)限進(jìn)入控制中心，所以要需要控制權(quán)限的獲取。防止技術(shù)統(tǒng)計(jì)的人員誤入技術(shù)人員的系統(tǒng)，從而進(jìn)行錯(cuò)誤的操作導(dǎo)致不必要的損失，以防止危險(xiǎn)隱患。這樣一來不僅僅保證了安全，而且還是人員進(jìn)行公平的競爭。

2 開關(guān)閥門的控制。閥門是一個(gè)非常重要的零件，也是一個(gè)需要專業(yè)控制的系統(tǒng)。在需要對(duì)對(duì)閥門的狀態(tài)進(jìn)行改變時(shí)，能及時(shí)的操作與設(shè)備上，通過遠(yuǎn)程的控制來實(shí)時(shí)的進(jìn)行。這樣一來不僅是提高了效率，同時(shí)也保證了操作的安全性最大。

3 組分的控制。場站的工作人員和中心的調(diào)節(jié)人員，在需要對(duì)組分進(jìn)行修正或者改變計(jì)量時(shí)，則不需要在現(xiàn)場進(jìn)行，而是通過遠(yuǎn)程協(xié)助來實(shí)現(xiàn)。從而避免了操作現(xiàn)場的風(fēng)險(xiǎn)。

4 流程趨勢曲線控制。要想對(duì)過程有一個(gè)直觀的了解，那么就需要控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)的形成一張流程趨勢曲線圖，通過曲線圖進(jìn)一步的掌握流程的進(jìn)展和現(xiàn)況。并且專業(yè)的工作的人員可一對(duì)每時(shí)每刻的相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行判斷，以方便調(diào)整狀態(tài)，來提高效率。

5 報(bào)警控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是控制中重要的組成。當(dāng)有異常發(fā)生時(shí)，警報(bào)可以及時(shí)的提醒專業(yè)的工作人員，可以了解到異常出在什么位置，異常的狀態(tài)是什么樣的，異常產(chǎn)生的量值是多少。并且這個(gè)系統(tǒng)有著記錄的功能，能夠記錄歷史的報(bào)警中所產(chǎn)生的問題，當(dāng)同樣的問題產(chǎn)生時(shí)，并且人員不能及時(shí)處理時(shí)，控制中心能夠自動(dòng)的處理。

6 事件的記錄。通過事件的記錄，可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)事件處理方式的記錄，在以后的流程中，再次遇到同樣的狀況時(shí)，不在需要人員的解決，而是控制系統(tǒng)自動(dòng)修復(fù)。

7 控制權(quán)限的轉(zhuǎn)移。此功能是為了防止中控權(quán)限和場站自動(dòng)權(quán)限同時(shí)發(fā)出指令，造成錯(cuò)誤的操作，造成生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

三 、接地控制系統(tǒng)

接地系統(tǒng)在天然氣場站的作用不亞于SCADA系統(tǒng)，天然氣是可燃?xì)怏w，當(dāng)有靜電時(shí)，容易引發(fā)爆炸，造成巨大的危險(xiǎn)。

（一）場站是控制的中心，在場站控制中，有一種控制是必不可少的，那就是接地控制系統(tǒng)。接地控制系統(tǒng)顧名思義，就是將場站的設(shè)備都要有接地措施的控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)控和控制。在天然氣的運(yùn)輸或者閥門控制時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量的靜電，靜電容易引發(fā)天然氣的爆炸，因此場站控制中心一定要有控制靜電的系統(tǒng)。

（二）當(dāng)然，自然的原因也是不可避免的不可忽略的。在自然界中，會(huì)有雷電的發(fā)生，雷電的危險(xiǎn)系數(shù)要高于靜電的十幾倍幾十倍甚至上千上萬倍。雷電不僅僅是有電火花，而且雷電所產(chǎn)生的高溫也會(huì)引發(fā)潛在的危險(xiǎn)。

（三）對(duì)于接地控制系統(tǒng)主要有著控制中心和處理系統(tǒng)。

1 控制中心是系統(tǒng)的核心，有著收集數(shù)據(jù)和計(jì)算數(shù)據(jù)的功能，數(shù)據(jù)的收集是將實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行采集，包括運(yùn)行的狀態(tài)，運(yùn)行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。將這些數(shù)據(jù)采集之后，進(jìn)行下一步的處理。

2 數(shù)據(jù)采集之后，要就行運(yùn)算。之中的運(yùn)算包括有：對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算，并由計(jì)算的結(jié)果及時(shí)的調(diào)整運(yùn)行的狀態(tài)。對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果，是通過結(jié)果分析運(yùn)行狀態(tài)是否是安全的，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，及時(shí)的反饋給控制中心，以及時(shí)的處理各種潛在的危險(xiǎn)。

3 控制系統(tǒng)要進(jìn)行權(quán)限的設(shè)置，每個(gè)權(quán)限只許專人進(jìn)入，防止非專人對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤的操作，帶來不必要的損失。

結(jié)語

經(jīng)過以上的淺析和論述，不難看出現(xiàn)在對(duì)天然氣場站的控制系統(tǒng)的研究已經(jīng)比較先進(jìn)，從以前的單一操作單一控制，到現(xiàn)在的集中操作集中控制，減少了中間的程序，加快了處理的速度，不僅提高了效率同時(shí)有提高了安全系數(shù)。

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