能源短缺已經(jīng)成為全球性的問題，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，日益增長的用天然氣需求與天然氣資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設天然氣資源實時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域天然氣資源變化及利用情況，最大限度的調控使用效率，是促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。
由北京集智達集成公司研制開發(fā)的天然氣資源遠程監(jiān)控系統(tǒng)，是一種軟件與硬件結合的自動化網(wǎng)絡式管理系統(tǒng)。它通過是在天然氣源或用天然氣單位設備上安裝天然氣資源測控器，實現(xiàn)對天然氣表流量、壓力、溫度等參數(shù)的采集和對天然氣電動閥的控制等功能，通過GPRS網(wǎng)絡，以無線通訊方式與天然氣資源管理中心計算機進行通訊，實時對各用氣單位進行監(jiān)管和控制。相關的天然氣表流量、壓力、溫度以及天然氣電動閥的控制參數(shù)等數(shù)據(jù)自動存入天然氣資源管理中心計算機數(shù)據(jù)庫。如用氣單位人為開閉閥門，天然氣表自然或人為損壞等情況出現(xiàn),管理中心計算機會同時顯示故障原因并報警，便于及時派人到達現(xiàn)場。天然氣資源管理中心可根據(jù)需要，在不同季節(jié)限量采氣，控制閥門的開閉；對欠繳氣資源費的用戶，氣資源管理中心工作人員可通過計算機系統(tǒng)對用氣單位的電動閥的閥門開度進行異地遠程控制，實現(xiàn)氣資源管理／銷售與監(jiān)控的自動化、一體化。
二．系統(tǒng)實施內(nèi)容和設計原則
1．系統(tǒng)實施內(nèi)容
1) 實現(xiàn)天然氣輸送參數(shù)的實時數(shù)據(jù)采集，通過采集天然氣氣表的壓力、溫度、瞬時流量、累計流量等參數(shù)全方位掌握天然氣輸送情況，便于及時發(fā)現(xiàn)事故隱患和調整輸送狀況。
2) 實現(xiàn)采集參數(shù)的顯示、報警、生產(chǎn)報表、圖表打印、數(shù)據(jù)查詢、故障查詢等功能，為生產(chǎn)監(jiān)控提供數(shù)據(jù)基礎，達到提高系統(tǒng)效率、節(jié)能降耗的目的。
2．系統(tǒng)設計原則和依據(jù)
設計依據(jù)：
GB50093-2002 《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》
GBJ131-90 《自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準》
GB50168-92 《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》
GB3836.1-83 《爆炸性環(huán)境用防爆電器通用要求》
GB3836.2-83 《爆炸性環(huán)境用防爆電器隔爆型電器設備》
GB3836.4-83 《爆炸性環(huán)境用防爆電器本質安全性電路和電器設備》
系統(tǒng)設計原則：
本系統(tǒng)方案設計遵循“技術先進，操作簡單，擴展性好，有利管理”的原則進行設計。
技術先進：系統(tǒng)采用當前上較先進的PLC集散式控制系統(tǒng)結構設計，所選用的設備、器材技術性能優(yōu)越，功能完善，運行可靠，確保整個系統(tǒng)在一定時間內(nèi)保持先進水平。
操作簡單：系統(tǒng)操作具有靈活方便、易于掌握的特點，操作人員能夠方便的使用和維護。
擴展性好：系統(tǒng)的設計應留有充分的設計余地，以便需要時能進行擴充。系統(tǒng)擴展只需增加相應的設備，避免造成不必要的財力浪費。
有利管理：系統(tǒng)對監(jiān)控的場所能方便有關職能部門進行控制與管理。
三．方案設計和系統(tǒng)架構
整套天然氣監(jiān)控解決方案采用4層網(wǎng)絡結構方式，分別為：
1． 底層分布式485網(wǎng)絡
底層設備采集層，由PLC和相關模擬量采集模塊組成，通過485總線采集底層的數(shù)據(jù)。
2． GPRS通訊網(wǎng)絡
通訊層，通過GPRS網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)采集傳輸。
3． 服務器數(shù)據(jù)采集／處理
通過服務器構建數(shù)據(jù)處理中心，負責數(shù)據(jù)的采集、處理、報警、存儲等操作，即有關數(shù)據(jù)的處理部分都將在這一層進行。
4． 服務器群組數(shù)據(jù)發(fā)布網(wǎng)絡/ Intranet信息發(fā)布網(wǎng)絡（以后擴展）
設置服務器功能組群（實現(xiàn)組群功能，不一定必須設置服務器）將數(shù)據(jù)通過WEB服務器上的WEB Service接口進行發(fā)布，實現(xiàn)B/S 、C/S體系的無縫集成，同時通過Internet網(wǎng)頁發(fā)布功能組群實現(xiàn)遠程WEB訪問以及Win Form訪問，從而實現(xiàn)除了本地工作站控制外，也可以在任何一個能接入Internet的地點，任意選擇WEB工作站以及Win Form工作站實現(xiàn)異地遠程控制。
采集部分：采用由本公司開發(fā)生產(chǎn)的天然氣資源控制器，天然氣資源控制器集成了氣表數(shù)據(jù)的讀取及存儲、功能配置等功能，預留功能擴展接口，便于以后升級控制功能。
通訊接口：天然氣資源控制器設有兩個通訊接口，其中一個為RS485接口，用于現(xiàn)場調試或其他485接口設備的連接；另外一個為RS232接口，用于GPRS模塊接口用。通訊波特率為：9600bps；設備掉電后，仍能對天然氣表數(shù)據(jù)進行計數(shù)，以保證數(shù)據(jù)不丟失。
GPRS通訊網(wǎng)絡：采用由本公司開發(fā)生產(chǎn)的R-8554/8554A GPRS模塊，實現(xiàn)底層采集設備至數(shù)據(jù)采集服務器之間的透明傳輸。可采用TCP／IP方式，也可以采用UDP方式。針對大數(shù)量應用推薦使用UDP方式。
2、系統(tǒng)主要功能：
(1)、天然氣源、用戶數(shù)據(jù)電子地圖實時監(jiān)測顯示（流量、壓力、溫度、工作狀態(tài)、等信息）
(2)、天然氣源用戶信息管理（WR-MIS系統(tǒng)）
(3)、具有實時、分時、定時；單表、群表的基本數(shù)據(jù)、動靜壓力、閥門開度等多種數(shù)據(jù)召測／控制模式
(4)、售氣業(yè)務管理
包含正常售氣管理以及折算調度售氣管理
(5)、手工召測功能
任何時候可以在工作站上主動提取監(jiān)測點的數(shù)據(jù)。
(6)、數(shù)據(jù)報表功能
自動生成日報、月報、年報，也可隨時進行統(tǒng)計報表、打印?？梢栽O置自動打印功能。
(7)、自動分析計算功能
根據(jù)監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)，分析累計用氣量、用戶消耗量（如小時用量、日用量），對于異常情況產(chǎn)生告警；可按日、月、年繪出，可統(tǒng)計氣源的供氣趨勢圖。 實時繪制監(jiān)測點瞬時流量曲線圖、壓力曲線圖等。
(8)、數(shù)據(jù)存儲備份功能
系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以本地存儲，其存儲時間根據(jù)需求和計算機配置決定。系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)備份能力，可以方便的對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行管理。
(9)、故障自動報警功能
天然氣資源控制器本身具有自檢功能，自檢的故障有：氣表故障、傳感器故障等，可通過GPRS模塊將報警信息主動上傳；流量壓力等采集數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集服務器中進行報警判斷，除超報警限報警外，還可根據(jù)參數(shù)值進行多種狀態(tài)判斷，比如閥門開度、短路、過載、欠費等一系列報警信息。
(10)、系<
