一种可远程预设曲线的天然气管网调压系统的制作方法

文档序号:7808829阅读:88来源:国知局
一种可远程预设曲线的天然气管网调压系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可远程预设曲线的天然气管网调压系统,包括基于C/S架构的4级控制控制网络,即分别是系统服务器层、客户机层、中心站层和末站层,系统服务器层包括系统服务器,用于对客户机层中的多个营销客户机管理,每个营销客户机分别管理位于中心站层中的若干个中心站,每个中心站分别管理位于末站层中的若干个末站,末站用于对于调压站点的压力调节,并且具备接收中心站或本地的预设压力曲线功能,具备数据就地显示、存储、查询趋势、报警和报表功能,具备WEB访问接口,具备与中心站层和系统服务器层的历史数据同步功能,具备固定IP地址以及设定操作权限下发功能,具备无线信道传输功能。
【专利说明】-种可远程预设曲线的天然气管网调压系统

【技术领域】
[0001] 本发明属于天然气【技术领域】,特别涉及一种可远程预设曲线的天然气管网调压系 统。

【背景技术】
[0002] 申请号为201310015625. 0的专利申请在其说明书中提到,天然气是一种优质、高 效、清洁的能源。近几十年来全球天然气工业发展速度很快,天然气在世界一次能源结构中 的比例也不断提高。天然气工业中,管道运输天然气是必不可少的环节。随着技术的发展, 天然气管网的输气能力和输气压力不断调高,管输天然气一般以高压方式通过长输管道输 送到终端用户,在供给到终端用户前通常需要通过调压设备进行降压处理,将输气管网的 压力调节到下一级管网或用户所需要的压力,以便天然气的压力能够与用气设施匹配,并 需要保证调节后的压力保持正常数值。但是现有的天然气管网中往往存在供气压力不稳定 的问题,给用户带来困扰。
[0003] 该申请给出的技术方案是,将来自中压干线的天然气输入供气门站,通过第一压 力传感器检测天然气的气压,若天然气气压高于第一压力传感器的低阀值,则天然气进入 主调压系统调整气压,控制系统根据第二压力传感器测得的调压后的天然气管路气压,当 气压高于供气高限值时,将调压后的天然气输入一高压储气罐至管路中的气压下降到正常 压力,当气压低于供气低限值时,将高压储气罐中的天然气输出到管路中,至管路中的气压 上升到正常压力;否则,天然气进入旁通调压系统调整气压;将调压后的天然气输出至下 级供气管网。
[0004] 上述文献给出的技术方案针对的主要是调压站所涉及的技术问题,对于大规模的 区域性的天然气管网调压没有给出针对性的解决方案。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的是提供一种可远程预设曲线的天然气管网调压系统。
[0006] 本发明的技术方案是,一种可远程预设曲线的天然气管网调压系统,包括基于C/S 架构的4级控制控制网络,即分别是系统服务器层、客户机层、中心站层和末站层,
[0007] 系统服务器层包括系统服务器,用于对客户机层中的多个营销客户机管理,每个 营销客户机分别管理位于中心站层中的若干个中心站,每个中心站分别管理位于末站层中 的若干个末站,
[0008] 末站用于对于调压站点的压力调节,并且具备接收中心站或本地的预设压力曲线 功能,具备数据就地显示、存储、查询趋势、报警和报表功能,具备WEB访问接口,具备与中 心站层和系统服务器层的历史数据同步功能,具备固定IP地址以及设定操作权限下发功 能,具备无线信道传输功能,
[0009] 中心站用于中心站点的压力调节,并且具备接收中心站或本地的预设压力曲线功 能,具备数据就地显示、存储、查询趋势、报警和报表功能,具备WEB访问接口,具备与中心 站层和系统服务器层的历史数据同步功能,具备固定IP地址以及设定操作权限下发功能, 具备无线信道传输功能,还具备主机热备份功能,
[0010] 营销客户机通过标准C/S架构的客户端或是通过B/S架构的WEB客户端进行访问 其下辖的中心站或末站数据,
[0011] 系统服务器用于对全部下辖的中心站或末站的运程调度,具备对所有站点数据显 示、存储、查询趋势、报警和报表功能,具备对营销客户机的权限分级功能,具备与各中心站 或末站数据库的历史数据同步功能。
[0012] 本发明的有益效果有:
[0013] 1.不采用标准层级结构,常规是一层层的数据叠加上传;在这里营销与系统服务 器所在的分公司之间是客户端与服务端的结构;主要原因是由于客户的人员配置和投资情 况决定。
[0014] 2.各层级之间的数据库同步,核心数据库在各站点,中心站与分公司需与其同步; 而且,由于末站工业平板电脑性能、容量有限,同步后能确保中心站、分公司有完整的数据, 类似数据库的冗余功能;
[0015] 3.不管是末站还是中心站都提供了标准的B/S架构,在中心站、分公司宕机的情 况下,均可单独进行WEB访问,确保工艺现场的稳定运行;
[0016] 4.主要的操作层在中心站,末站大多为无人站点无需操作,营销和分公司均以监 视为主,有需要电话调度;
[0017] 5.网络设计上,末站与中心站之间采用了光纤为主信道,无线专网为辅信道的做 法;
[0018] 6.鉴于压力调节对工艺生产非常重要,但又非常危险,因此在架构设计里面,只有 具有权限的人员,并且必须使用被认可的IP才能进行压力曲线的预设。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 图1是本发明的系统架构示意图。

【具体实施方式】
[0020] 如图1所示,是一个可远程预设曲线的天然气管网调压系统实施例的架构描述。 以下是本发明的一个具体实施案例。
[0021] 一、各级需求描述:
[0022] 1.末站:
[0023] >正常运行无人值守,远程监控;
[0024] >远程或就地对场站压力进行调节控制;
[0025] >调节压力为预设曲线;
[0026] >工艺数据实时显示、历史归档,具备查阅报警、趋势、报等功能。
[0027] 2.中心站:
[0028] >有人值守,管辖除中心站外下游的多个末站;
[0029] >远程对管辖内各末站压力进行调节控制;
[0030] >就地对中心站压力进行调节控制;
[0031] >调节压力均为预设曲线;
[0032] >工艺数据实时显示、历史归档,具备查阅报警、趋势、报等功能。
[0033] 3.营销公司
[0034] >有人值守,管辖下游多个中心站及多个末站;
[0035] >远程查阅各站点工艺数据及各系统报警、趋势、报表等内容;
[0036] >电话调度各中心站对站点压力进行预设调节。
[0037] 4.中石油西南分公司
[0038] >有人值守,管辖各营销公司及下游多个中心站和末站;
[0039] >远程查阅各站点工艺数据及各系统报警、趋势、报表等内容;
[0040] >电话调度各中心站对站点压力进行预设调节;
[0041] >具备压力调节系统长期数据归档能力。
[0042] 5.客户整体需求
[0043] >压力调节智能化;
[0044] >需考虑成本与其组织架构的匹配性;
[0045] >系统具备模块化部署、安装、调试的能力;
[0046] >严格考虑各个级别的操作及安全机制。
[0047] 二、各级配置、功能及接口描述
[0048] 1.末站:
[0049] >主要配置:
[0050] 调压系统+工业平板电脑+调压软件一套;
[0051] >主要功能:
[0052] ?对站点进行压力调节;
[0053] ?接收中心站或就地的预设压力曲线;
[0054] ?数据就地显示,存储,能查询趋势、报警、报表;
[0055] ?调压软件具备WEB访问接口;
[0056] ?调压软件数据库具备与中心站、西南分公司的历史数据同步;
[0057] ?调压软件具备严格的安全设置,只接收配置好的固定IP电脑及同时具备操作 权限账户下发的控制信息(预设曲线);
[0058] ?调压系统在主信道光纤断掉的情况下,可启用备用无线信道(联通VPDN专网) 连接到中心站点。
[0059] >接口
[0060] ?站点实时数据通过RTU以太网接口,通过MODBUS TCP协议提供给本站点调压系 统软件和中心站调压系统软件;
[0061] ?站点压力曲线均可在中心站与本站点进行预设,其之间接口为数据同步接口;
[0062] ?本站点调压软件具备B/S架构,在网络畅通的情况下可通过IE浏览器访问。(在 中心站系统出现问题时,可直接采取该方式访问,大大降低了风险)
[0063] ?本站点调压软件与西南气矿分公司具备数据同步接口;
[0064] ?网络接口,与中心站主信道为光纤,备用信道为无线专网,与营销分公司和西南 气矿分公司为光纤接口。
[0065] 2.中心站:
[0066] >主要配置:
[0067] 调压系统+工业计算机一台+调压软件一套;
[0068] >主要功能:
[0069] ?对本中心站点进行压力调节;
[0070] ?接收就地的预设压力曲线;
[0071] ?对其管辖的各末站预设压力曲线;
[0072] ?所有站点数据显示,存储,能查询趋势、报警、报表;
[0073] ?调压软件具备WEB访问接口;
[0074] ?调压软件数据库具备与各末站、西南分公司的历史数据同步;
[0075] ?在与某一末站通讯的主光纤断掉情况下,自动开启备用信道无线专网与该末站 通讯;
[0076] ?如果中心站工业计算机岩机,可临时启用中心站其他电脑使用IE方式单独连 接各下游末站系统进行临时监管。
[0077] >接口
[0078] ?各站点实时数据通过RTU以太网接口,通过MODBUS TCP协议提供给中心站调压 系统软件;
[0079] ?各站点压力曲线均可在中心站进行预设,其与各站点之间接口为数据同步接 Π ;
[0080] ?网络接口,与各末站之间主信道为光纤,备用信道为无线专网,与上游营销分公 司及西南气矿分公司,均为光纤接口。
[0081] ?调压软件(含中心站及下游各末站)具备WEB访问接口。
[0082] 3.客户机所在的营销分公司
[0083] 本站点就是一个客户端软件,服务端在西南气矿分公司,可通过标准C/S架构的 客户端或是通过B/S架构的WEB客户端进行访问。
[0084] 如果西南分公司服务端出现问题,只要在网络畅通的情况下,可WEB访问单独访 问下游各中心站软件。
[0085] 4.系统服务器所在的分公司
[0086] >主要配置:
[0087] 服务器一台+调压软件一套;
[0088] >主要功能:
[0089] ?对公司所有站点进行远程调度(电话);
[0090] ?所有站点数据显示,存储,能查询趋势、报警、报表;
[0091] ?调压软件具备标准C/S客户端、和B/S标准WEB客户端,供营销分公司作为其 标准客户端进行访问;
[0092] ?具备权限分级功能,各营销分公司只能访问其管辖范围内的站点数据;
[0093] ?调压软件具备与各末站数据库的历史数据同步功能;
[0094] >接口
[0095] ?各站点压力曲线均可在中心站进行预设,其与各站点之间接口为数据同步接 Π ;
[0096] ?网络接口,与下游营销分公司、中心站及各末站,均为光纤接口;
[0097] ?调压软件具备C/S标准客户端、和B/S标准WEB客户端接口。
【权利要求】
1. 一种可远程预设曲线的天然气管网调压系统,其特征在于,包括基于C/S架构的4级 控制控制网络,即分别是系统服务器层、客户机层、中心站层和末站层, 系统服务器层包括系统服务器,用于对客户机层中的多个营销客户机管理,每个营销 客户机分别管理位于中心站层中的若干个中心站,每个中心站分别管理位于末站层中的若 干个末站, 末站用于对于调压站点的压力调节,并且具备接收中心站或本地的预设压力曲线功 能,具备数据就地显示、存储、查询趋势、报警和报表功能,具备WEB访问接口,具备与中心 站层和系统服务器层的历史数据同步功能,具备固定IP地址以及设定操作权限下发功能, 具备无线信道传输功能, 中心站用于中心站点的压力调节,并且具备接收中心站或本地的预设压力曲线功能, 具备数据就地显示、存储、查询趋势、报警和报表功能,具备WEB访问接口,具备与中心站层 和系统服务器层的历史数据同步功能,具备固定IP地址以及设定操作权限下发功能,具备 无线信道传输功能,还具备主机热备份功能, 营销客户机通过标准C/S架构的客户端或是通过B/S架构的WEB客户端进行访问其下 辖的中心站或末站数据, 系统服务器用于对全部下辖的中心站或末站的运程调度,具备对所有站点数据显示、 存储、查询趋势、报警和报表功能,具备对营销客户机的权限分级功能,具备与各中心站或 末站数据库的历史数据同步功能。
【文档编号】H04L29/06GK104092688SQ201410334062
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】张铁成, 赵振中, 王超群, 徐劲 申请人:上海航天能源股份有限公司
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