天然气微机计量系统技术方案

本发明专利技术涉及天然气输送计量领域，其公开了一种可实现全方位的远程实时图像信息监控的天然气微机计量系统，使管理者及时掌握生产现场动态，减小生产管理难度，降低管理成本，提高生产效率，保障生产安全、平稳进行。该天然气微机计量系统包括压差变送器、A/D转换器、处理器及通信模块，所述压差变送器的信号输出端与A/D转换器的信号输入端相连；所述A/D转换器的信号输出端与处理器的信号输入端相连，所述处理器与通信模块双向连接。本发明专利技术还通过在处理器中设置流量补偿模块，可以在流量补偿状态下，对累计流量进行补偿，有效减少因流量计检修、校正或其它异常状况下对供气单位造成的损失，适用于天然气计量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气输送计量领域，特别是涉及一种天然气微机计量系统。
技术介绍
电子式监测设备广泛运用于流体输送管线系统中，相较于机械式计量设备，其具备可实现远程传送、体积小、设备容易维护、可在管道的使用过程中进行管外安装和调试等优点，被广泛运用于人们日常的生活和工业生产中：如城市自来水、天然气管网系统；工业流体输送管线系统等。在天然气行业中，集配气站、处理(净化)厂等野外场所是天然气生产的主战场，其生产过程具有高压、易燃、易爆、安全要求高等特点。近年来提出了全面推行气田优化简化管理思想，旨在实现天然气生产气井和分配站无人驻站值守。为了能够使管理者及时掌握生产现场动态，减少生产管理难度，降低管理成本，提高生产效率，保障生产安全、平稳进行，建立一套全方位的远程实时图像信息监控系统是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种可实现全方位的远程实时图像信息监控的天然气微机计量系统，使管理者及时掌握生产现场动态，减小生产管理难度，降低管理成本，提高生产效率，保障生产安全、平稳进行。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：天然气微机计量系统，包括压差变送器、A/D转换器、处理器及通信模块，所述压差变送器的信号输出端与A/D转换器的信号输入端相连；所述A/D转换器的信号输出端与处理器的信号输入端相连，所述处理器与通信模块双向连接。本专利技术中，设置的压差变送器用于监测点的压差检测，设置的处理器用于运用以上压差检测结果进行流量计算，由于压差变送器检测的压差信号为模拟信号，为了使得处理器进行识别处理，在压差变送器与处理器之间还设置有A/D(模数转换)转换器，通过在处理器的信号输出端设置通信模块，可以将处理器计算出来的流量数据上传给远程监控终端，配合远程监控终端的监控软件从而可以实现远程实时监控。作为进一步优化，所述通信模块为GPRS无线通信模块。基于该无线通信模块可以实现与远程监控终端的无线连接，从而便于简化本专利技术系统的安装，使之适用于超远距离流量计量和复杂地形的流量计量。作为进一步优化，所述压差变送器的个数为多个，各个压差变送器的信号输出端均与A/D转换器的信号输入端相连。本专利技术中所述的“多个”是指两个或两个以上，采用不止一个压差变送器的结构形式，形成多点监测，便于综合各个压差变送器的检测结果，得到更为准确的流量运算值，有利于提高流量计量的精度。作为进一步优化，该系统还包括温度变送器，所述温度变送器的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端。为便于对天然气传输过程中管道上的温度参数监控，利于天然气传输的安全性，通过设置温度变送器对温度参数进行监控。作为进一步优化，该系统还包括压力变送器，所述压力变送器的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端。为便于对天然气传输过程中管道上的压力参数监控，利于天然气传输的安全性，通过设置压力变送器对压力参数进行监控。作为进一步优化，该系统还包括显示屏，所述显示屏与处理器的信号输出端相连。通过设置显示屏，使得系统可以实现本地数据显示，便于操作人员直观监控。作为进一步优化，该系统还包括存储器，所述存储器与处理器双向连接。通过设置存储器，有利于运行控制参数和计量结果的数据存储。作为进一步优化，所述压差变送器为基于高级孔板阀的天然气压差式流量计。基于高级孔板阀的天然气压差式流量计具有计量精度高、检查、更换孔板、维修方便，不用停止介质输送的优势。作为进一步优化，所述处理器包括流量补偿模块，用于在流量补偿状态下，对累计流量进行补偿，包括：对仪表维护事件的流量补偿、对清洗孔板事件的流量补偿、对系统异常关闭事件的流量补偿、对系统时间校正事件的流量补偿。所述对仪表维护事件的流量补偿，具体包括：当流量计处于仪表维护状态时，不计算累计流量，在仪表维护结束后正常计量的第n+1个采集周期触发流量补偿状态，对累计流量进行一次性补偿：取本次仪表维护开始前的n个瞬时流量和本次维护结束后的n个瞬时流量的平均值作为仪表维护时段的补偿平均流量，通过补偿平均流量×仪表维护时间得到累计补偿流量，算法公式如下：其中，Qb为仪表维护开始前的平均流量，Qa为仪表维护结束后的平均流量，tb为仪表维护开始时间，ta为仪表维护结束时间；其中，Qh为历史瞬时流量记录，n＝采样次数/流量补偿采集次数，并向上取整，其最小值为1；采样次数＝流量数据存储周期/数据采集周期，流量补偿采集次数由人工进行设定；由此可得，仪表维护的累积补偿流量所述对清洗孔板事件的流量补偿，具体包括：当流量计处于清洗孔板状态时，不计算累计流量，在清洗孔板结束后正常计量的第n+1个采集周期触发流量补偿状态，对累计流量进行一次性补偿：取本次清洗孔板开始前的n个瞬时流量和本次清洗孔板结束后的n个瞬时流量的平均值作为清洗孔板时段的补偿平均流量，通过补偿平均流量×清洗孔板时间×孔板清洗补偿系数得到累计补偿流量，算法公式如下：其中，Qb为清洗孔板开始前的平均流量，Qa为清洗孔板结束后的平均流量，tb为清洗孔板开始时间，ta为清洗孔板结束时间；k为孔板清洗补偿系数；其中，Qh为历史瞬时流量记录，n＝采样次数/流量补偿采集次数，并向上取整，其最小值为1；采样次数＝流量数据存储周期/数据采集周期，流量补偿采集次数由人工进行设定；由此可得，清洗孔板的累积补偿流量所述对系统异常关闭事件的流量补偿，具体包括：当系统处于异常关闭状态时，系统停止信号采集和数据处理，在系统恢复后正常计量的第n+1个采集周期触发流量补偿状态，对累计流量进行一次性补偿：取系统异常关闭前的n个瞬时流量和系统恢复后的n个瞬时流量的平均值作为系统异常关闭时段的补偿平均流量，通过补偿平均流量×系统异常关闭时间得到累计补偿流量，算法公式如下：其中，Qb为系统异常关闭前的平均流量，Qa为系统恢复后的平均流量，tb为系统异常关闭开始时间，ta为系统恢复时间；其中，Qh为历史瞬时流量记录，n＝采样次数/流量补偿采集次数，并向上取整，其最小值为1；采样次数＝流量数据存储周期/数据采集周期，流量补偿采集次数由人工进行设定；由此可得，系统异常关闭的累积补偿流量所述对系统时间校正事件的流量补偿，具体包括：当系统处于时间校正状态时，系统正常进行信号采集和数据处理，在进行系统时间校正后正常计量的第n+1个采集周期触发流量补偿状态，对累计流量进行一次性补偿：取系统时间校正前的n个瞬时流量和系统时间校正后的n个瞬时流量的平均值作为系统时间校正所造成的时间差所代表的时间段的补偿平均流量，通过补偿平均流量×时间差得到累计补偿流量，若校正后时间大于校正前时间，则累计补偿流量为正数，若校正后时间小于校正前时间，则累计补偿流量为负数；算法公式如下：其中，Qb为系统时间校正前的平均流量，Qa为系统时间校正后的平均流量，tb为系统时间校正前的时间，ta为系统时间校正后的时间；其中，Qh为历史瞬时流量记录，n＝采样次数/流量补偿采集次数，并向上取整，其最小值为1；采样次数＝流量数据存储周期/数据采集周期，流量补偿采集次数由人工进行设定；由此可得，系统时间校正的累积补偿流量通过在处理器中设置流量补偿模块，可以在流量补偿状态下，对累计流量进行补偿，有效减少因流量计检修、校正或其它异常状况下对供气单位造成的损失。作为进本文档来自技高网...

【技术保护点】
天然气微机计量系统，其特征在于，包括：压差变送器、A/D转换器、处理器及通信模块，所述压差变送器的信号输出端与A/D转换器的信号输入端相连，所述A/D转换器的信号输出端与处理器的信号输入端相连，所述处理器与通信模块双向连接。

【技术特征摘要】
2015.07.07 CN 20151039189991.天然气微机计量系统，其特征在于，包括：压差变送器、A/D转换器、处理器及通信模块，所述压差变送器的信号输出端与A/D转换器的信号输入端相连，所述A/D转换器的信号输出端与处理器的信号输入端相连，所述处理器与通信模块双向连接。2.如权利要求1所述的天然气微机计量系统，其特征在于，该系统还包括温度变送器和压力变压器，所述温度变送器的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端；所述压力变送器的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端。3.如权利要求1所述的天然气微机计量系统，其特征在于，该系统还包括显示屏和存储器，所述显示屏与处理器的信号输出端相连，所述存储器与处理器双向连接。4.如权利要求1所述的天然气微机计量系统，其特征在于，所述通信模块为GPRS无线通信模块，所述压差变送器的个数为多个，各个压差变送器的信号输出端均与A/D转换器的信号输入端相连。5.如权利要求1所述的天然气微机计量系统，其特征在于，所述压差变送器为基于高级孔板阀的天然气压差式流量计，所述处理器包括流量补偿模块，用于在流量补偿状态下，对累计流量进行补偿，包括：对仪表维护事件的流量补偿、对清洗孔板事件的流量补偿、对系统异常关闭事件的流量补偿、对系统时间校正事件的流量补偿。6.如权利要求5所述的天然气微机计量系统，其特征在于，所述对仪表维护事件的流量补偿，具体包括：当流量计处于仪表维护状态时，不计算累计流量，在仪表维护结束后正常计量的第n+1个采集周期触发流量补偿状态，对累计流量进行一次性补偿：取本次仪表维护开始前的n个瞬时流量和本次维护结束后的n个瞬时流量的平均值作为仪表维护时段的补偿平均流量，通过补偿平均流量×仪表维护时间得到累计补偿流量，算法公式如下：其中，Qb为仪表维护开始前的平均流量，Qa为仪表维护结束后的平均流量，tb为仪表维护开始时间，ta为仪表维护结束时间；其中，Qh为历史瞬时流量记录，n＝采样次数/流量补偿采集次数，并向上取整，其最小值为1；采样次数＝流量数据存储周期/数据采集周期，流量补偿采集次数由人工进行设定；由此可得，仪表维护的累积补偿流量7.如权利要求5所述的天然气微机计量系统，其特征在于，所述对清洗孔板事件的流量补偿，具体包括：当流量计处于清洗孔板状态时，不计算累计流量，在清洗孔板结束后正常计量的第n+1个采集周期触发流量补偿状态，对累计流量进行一次性补偿：取本次清洗孔板开始前的n个瞬时流量和本次清洗孔板结束后的n个瞬时流量的平均值...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕忠贵，
申请(专利权)人：成都国光电子仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51