一種可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系統(tǒng)，包括基于C/S架構(gòu)的4級(jí)控制控制網(wǎng)絡(luò)，即分別是系統(tǒng)服務(wù)器層、客戶機(jī)層、中心站層和末站層，系統(tǒng)服務(wù)器層包括系統(tǒng)服務(wù)器，用于對(duì)客戶機(jī)層中的多個(gè)營(yíng)銷客戶機(jī)管理，每個(gè)營(yíng)銷客戶機(jī)分別管理位于中心站層中的若干個(gè)中心站，每個(gè)中心站分別管理位于末站層中的若干個(gè)末站，末站用于對(duì)于調(diào)壓站點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)，并且具備接收中心站或本地的預(yù)設(shè)壓力曲線功能，具備數(shù)據(jù)就地顯示、存儲(chǔ)、查詢趨勢(shì)、報(bào)警和報(bào)表功能，具備WEB訪問(wèn)接口，具備與中心站層和系統(tǒng)服務(wù)器層的歷史數(shù)據(jù)同步功能，具備固定IP地址以及設(shè)定操作權(quán)限下發(fā)功能，具備無(wú)線信道傳輸功能。
【專利說(shuō)明】-種可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于天然氣【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 申請(qǐng)?zhí)枮?01310015625. 0的專利申請(qǐng)?jiān)谄湔f(shuō)明書中提到，天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高 效、清潔的能源。近幾十年來(lái)全球天然氣工業(yè)發(fā)展速度很快，天然氣在世界一次能源結(jié)構(gòu)中 的比例也不斷提高。天然氣工業(yè)中，管道運(yùn)輸天然氣是必不可少的環(huán)節(jié)。隨著技術(shù)的發(fā)展， 天然氣管網(wǎng)的輸氣能力和輸氣壓力不斷調(diào)高，管輸天然氣一般以高壓方式通過(guò)長(zhǎng)輸管道輸 送到終端用戶，在供給到終端用戶前通常需要通過(guò)調(diào)壓設(shè)備進(jìn)行降壓處理，將輸氣管網(wǎng)的 壓力調(diào)節(jié)到下一級(jí)管網(wǎng)或用戶所需要的壓力，以便天然氣的壓力能夠與用氣設(shè)施匹配，并 需要保證調(diào)節(jié)后的壓力保持正常數(shù)值。但是現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)中往往存在供氣壓力不穩(wěn)定 的問(wèn)題，給用戶帶來(lái)困擾。
[0003] 該申請(qǐng)給出的技術(shù)方案是，將來(lái)自中壓干線的天然氣輸入供氣門站，通過(guò)第一壓 力傳感器檢測(cè)天然氣的氣壓，若天然氣氣壓高于第一壓力傳感器的低閥值，則天然氣進(jìn)入 主調(diào)壓系統(tǒng)調(diào)整氣壓，控制系統(tǒng)根據(jù)第二壓力傳感器測(cè)得的調(diào)壓后的天然氣管路氣壓，當(dāng) 氣壓高于供氣高限值時(shí)，將調(diào)壓后的天然氣輸入一高壓儲(chǔ)氣罐至管路中的氣壓下降到正常 壓力，當(dāng)氣壓低于供氣低限值時(shí)，將高壓儲(chǔ)氣罐中的天然氣輸出到管路中，至管路中的氣壓 上升到正常壓力；否則，天然氣進(jìn)入旁通調(diào)壓系統(tǒng)調(diào)整氣壓；將調(diào)壓后的天然氣輸出至下 級(jí)供氣管網(wǎng)。
[0004] 上述文獻(xiàn)給出的技術(shù)方案針對(duì)的主要是調(diào)壓站所涉及的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于大規(guī)模的 區(qū)域性的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓沒有給出針對(duì)性的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系統(tǒng)，包括基于C/S 架構(gòu)的4級(jí)控制控制網(wǎng)絡(luò)，即分別是系統(tǒng)服務(wù)器層、客戶機(jī)層、中心站層和末站層，
[0007] 系統(tǒng)服務(wù)器層包括系統(tǒng)服務(wù)器，用于對(duì)客戶機(jī)層中的多個(gè)營(yíng)銷客戶機(jī)管理，每個(gè) 營(yíng)銷客戶機(jī)分別管理位于中心站層中的若干個(gè)中心站，每個(gè)中心站分別管理位于末站層中 的若干個(gè)末站，
[0008] 末站用于對(duì)于調(diào)壓站點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)，并且具備接收中心站或本地的預(yù)設(shè)壓力曲線 功能，具備數(shù)據(jù)就地顯示、存儲(chǔ)、查詢趨勢(shì)、報(bào)警和報(bào)表功能，具備WEB訪問(wèn)接口，具備與中 心站層和系統(tǒng)服務(wù)器層的歷史數(shù)據(jù)同步功能，具備固定IP地址以及設(shè)定操作權(quán)限下發(fā)功 能，具備無(wú)線信道傳輸功能，
[0009] 中心站用于中心站點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)，并且具備接收中心站或本地的預(yù)設(shè)壓力曲線功 能，具備數(shù)據(jù)就地顯示、存儲(chǔ)、查詢趨勢(shì)、報(bào)警和報(bào)表功能，具備WEB訪問(wèn)接口，具備與中心 站層和系統(tǒng)服務(wù)器層的歷史數(shù)據(jù)同步功能，具備固定IP地址以及設(shè)定操作權(quán)限下發(fā)功能， 具備無(wú)線信道傳輸功能，還具備主機(jī)熱備份功能，
[0010] 營(yíng)銷客戶機(jī)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)C/S架構(gòu)的客戶端或是通過(guò)B/S架構(gòu)的WEB客戶端進(jìn)行訪問(wèn) 其下轄的中心站或末站數(shù)據(jù)，
[0011] 系統(tǒng)服務(wù)器用于對(duì)全部下轄的中心站或末站的運(yùn)程調(diào)度，具備對(duì)所有站點(diǎn)數(shù)據(jù)顯 示、存儲(chǔ)、查詢趨勢(shì)、報(bào)警和報(bào)表功能，具備對(duì)營(yíng)銷客戶機(jī)的權(quán)限分級(jí)功能，具備與各中心站 或末站數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)同步功能。
[0012] 本發(fā)明的有益效果有：
[0013] 1.不采用標(biāo)準(zhǔn)層級(jí)結(jié)構(gòu)，常規(guī)是一層層的數(shù)據(jù)疊加上傳；在這里營(yíng)銷與系統(tǒng)服務(wù) 器所在的分公司之間是客戶端與服務(wù)端的結(jié)構(gòu)；主要原因是由于客戶的人員配置和投資情 況決定。
[0014] 2.各層級(jí)之間的數(shù)據(jù)庫(kù)同步，核心數(shù)據(jù)庫(kù)在各站點(diǎn)，中心站與分公司需與其同步； 而且，由于末站工業(yè)平板電腦性能、容量有限，同步后能確保中心站、分公司有完整的數(shù)據(jù)， 類似數(shù)據(jù)庫(kù)的冗余功能；
[0015] 3.不管是末站還是中心站都提供了標(biāo)準(zhǔn)的B/S架構(gòu)，在中心站、分公司宕機(jī)的情 況下，均可單獨(dú)進(jìn)行WEB訪問(wèn)，確保工藝現(xiàn)場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行；
[0016] 4.主要的操作層在中心站，末站大多為無(wú)人站點(diǎn)無(wú)需操作，營(yíng)銷和分公司均以監(jiān) 視為主，有需要電話調(diào)度；
[0017] 5.網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上，末站與中心站之間采用了光纖為主信道，無(wú)線專網(wǎng)為輔信道的做 法；
[0018] 6.鑒于壓力調(diào)節(jié)對(duì)工藝生產(chǎn)非常重要，但又非常危險(xiǎn)，因此在架構(gòu)設(shè)計(jì)里面，只有 具有權(quán)限的人員，并且必須使用被認(rèn)可的IP才能進(jìn)行壓力曲線的預(yù)設(shè)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 如圖1所示，是一個(gè)可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系統(tǒng)實(shí)施例的架構(gòu)描述。 以下是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施案例。
[0021] 一、各級(jí)需求描述：
[0022] 1.末站：
[0023] >正常運(yùn)行無(wú)人值守，遠(yuǎn)程監(jiān)控；
[0024] >遠(yuǎn)程或就地對(duì)場(chǎng)站壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；
[0025] >調(diào)節(jié)壓力為預(yù)設(shè)曲線；
[0026] >工藝數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷史歸檔，具備查閱報(bào)警、趨勢(shì)、報(bào)等功能。
[0027] 2.中心站：
[0028] >有人值守，管轄除中心站外下游的多個(gè)末站；
[0029] >遠(yuǎn)程對(duì)管轄內(nèi)各末站壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；
[0030] >就地對(duì)中心站壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；
[0031] >調(diào)節(jié)壓力均為預(yù)設(shè)曲線；
[0032] >工藝數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、歷史歸檔，具備查閱報(bào)警、趨勢(shì)、報(bào)等功能。
[0033] 3.營(yíng)銷公司
[0034] >有人值守，管轄下游多個(gè)中心站及多個(gè)末站；
[0035] >遠(yuǎn)程查閱各站點(diǎn)工藝數(shù)據(jù)及各系統(tǒng)報(bào)警、趨勢(shì)、報(bào)表等內(nèi)容；
[0036] >電話調(diào)度各中心站對(duì)站點(diǎn)壓力進(jìn)行預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)。
[0037] 4.中石油西南分公司
[0038] >有人值守，管轄各營(yíng)銷公司及下游多個(gè)中心站和末站；
[0039] >遠(yuǎn)程查閱各站點(diǎn)工藝數(shù)據(jù)及各系統(tǒng)報(bào)警、趨勢(shì)、報(bào)表等內(nèi)容；
[0040] >電話調(diào)度各中心站對(duì)站點(diǎn)壓力進(jìn)行預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)；
[0041] >具備壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)長(zhǎng)期數(shù)據(jù)歸檔能力。
[0042] 5.客戶整體需求
[0043] >壓力調(diào)節(jié)智能化；
[0044] >需考慮成本與其組織架構(gòu)的匹配性；
[0045] >系統(tǒng)具備模塊化部署、安裝、調(diào)試的能力；
[0046] >嚴(yán)格考慮各個(gè)級(jí)別的操作及安全機(jī)制。
[0047] 二、各級(jí)配置、功能及接口描述
[0048] 1.末站：
[0049] >主要配置：
[0050] 調(diào)壓系統(tǒng)+工業(yè)平板電腦+調(diào)壓軟件一套；
[0051] >主要功能：
[0052] ?對(duì)站點(diǎn)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)；
[0053] ?接收中心站或就地的預(yù)設(shè)壓力曲線；
[0054] ?數(shù)據(jù)就地顯示，存儲(chǔ)，能查詢趨勢(shì)、報(bào)警、報(bào)表；
[0055] ?調(diào)壓軟件具備WEB訪問(wèn)接口；
[0056] ?調(diào)壓軟件數(shù)據(jù)庫(kù)具備與中心站、西南分公司的歷史數(shù)據(jù)同步；
[0057] ?調(diào)壓軟件具備嚴(yán)格的安全設(shè)置，只接收配置好的固定IP電腦及同時(shí)具備操作 權(quán)限賬戶下發(fā)的控制信息（預(yù)設(shè)曲線）；
[0058] ?調(diào)壓系統(tǒng)在主信道光纖斷掉的情況下，可啟用備用無(wú)線信道（聯(lián)通VPDN專網(wǎng)） 連接到中心站點(diǎn)。
[0059] >接口
[0060] ?站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)RTU以太網(wǎng)接口，通過(guò)MODBUS TCP協(xié)議提供給本站點(diǎn)調(diào)壓系 統(tǒng)軟件和中心站調(diào)壓系統(tǒng)軟件；
[0061] ?站點(diǎn)壓力曲線均可在中心站與本站點(diǎn)進(jìn)行預(yù)設(shè)，其之間接口為數(shù)據(jù)同步接口；
[0062] ?本站點(diǎn)調(diào)壓軟件具備B/S架構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)暢通的情況下可通過(guò)IE瀏覽器訪問(wèn)。（在 中心站系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可直接采取該方式訪問(wèn)，大大降低了風(fēng)險(xiǎn)）
[0063] ?本站點(diǎn)調(diào)壓軟件與西南氣礦分公司具備數(shù)據(jù)同步接口；
[0064] ?網(wǎng)絡(luò)接口，與中心站主信道為光纖，備用信道為無(wú)線專網(wǎng)，與營(yíng)銷分公司和西南 氣礦分公司為光纖接口。
[0065] 2.中心站：
[0066] >主要配置：
[0067] 調(diào)壓系統(tǒng)+工業(yè)計(jì)算機(jī)一臺(tái)+調(diào)壓軟件一套；
[0068] >主要功能：
[0069] ?對(duì)本中心站點(diǎn)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)；
[0070] ?接收就地的預(yù)設(shè)壓力曲線；
[0071] ?對(duì)其管轄的各末站預(yù)設(shè)壓力曲線；
[0072] ?所有站點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示，存儲(chǔ)，能查詢趨勢(shì)、報(bào)警、報(bào)表；
[0073] ?調(diào)壓軟件具備WEB訪問(wèn)接口；
[0074] ?調(diào)壓軟件數(shù)據(jù)庫(kù)具備與各末站、西南分公司的歷史數(shù)據(jù)同步；
[0075] ?在與某一末站通訊的主光纖斷掉情況下，自動(dòng)開啟備用信道無(wú)線專網(wǎng)與該末站 通訊；
[0076] ?如果中心站工業(yè)計(jì)算機(jī)巖機(jī)，可臨時(shí)啟用中心站其他電腦使用IE方式單獨(dú)連 接各下游末站系統(tǒng)進(jìn)行臨時(shí)監(jiān)管。
[0077] >接口
[0078] ?各站點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)RTU以太網(wǎng)接口，通過(guò)MODBUS TCP協(xié)議提供給中心站調(diào)壓 系統(tǒng)軟件；
[0079] ?各站點(diǎn)壓力曲線均可在中心站進(jìn)行預(yù)設(shè)，其與各站點(diǎn)之間接口為數(shù)據(jù)同步接 Π ；
[0080] ?網(wǎng)絡(luò)接口，與各末站之間主信道為光纖，備用信道為無(wú)線專網(wǎng)，與上游營(yíng)銷分公 司及西南氣礦分公司，均為光纖接口。
[0081] ?調(diào)壓軟件（含中心站及下游各末站）具備WEB訪問(wèn)接口。
[0082] 3.客戶機(jī)所在的營(yíng)銷分公司
[0083] 本站點(diǎn)就是一個(gè)客戶端軟件，服務(wù)端在西南氣礦分公司，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)C/S架構(gòu)的 客戶端或是通過(guò)B/S架構(gòu)的WEB客戶端進(jìn)行訪問(wèn)。
[0084] 如果西南分公司服務(wù)端出現(xiàn)問(wèn)題，只要在網(wǎng)絡(luò)暢通的情況下，可WEB訪問(wèn)單獨(dú)訪 問(wèn)下游各中心站軟件。
[0085] 4.系統(tǒng)服務(wù)器所在的分公司
[0086] >主要配置：
[0087] 服務(wù)器一臺(tái)+調(diào)壓軟件一套；
[0088] >主要功能：
[0089] ?對(duì)公司所有站點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度（電話）；
[0090] ?所有站點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示，存儲(chǔ)，能查詢趨勢(shì)、報(bào)警、報(bào)表；
[0091] ?調(diào)壓軟件具備標(biāo)準(zhǔn)C/S客戶端、和B/S標(biāo)準(zhǔn)WEB客戶端，供營(yíng)銷分公司作為其 標(biāo)準(zhǔn)客戶端進(jìn)行訪問(wèn)；
[0092] ?具備權(quán)限分級(jí)功能，各營(yíng)銷分公司只能訪問(wèn)其管轄范圍內(nèi)的站點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0093] ?調(diào)壓軟件具備與各末站數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)同步功能；
[0094] >接口
[0095] ?各站點(diǎn)壓力曲線均可在中心站進(jìn)行預(yù)設(shè)，其與各站點(diǎn)之間接口為數(shù)據(jù)同步接 Π ；
[0096] ?網(wǎng)絡(luò)接口，與下游營(yíng)銷分公司、中心站及各末站，均為光纖接口；
[0097] ?調(diào)壓軟件具備C/S標(biāo)準(zhǔn)客戶端、和B/S標(biāo)準(zhǔn)WEB客戶端接口。
【權(quán)利要求】
1. 一種可遠(yuǎn)程預(yù)設(shè)曲線的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓系統(tǒng)，其特征在于，包括基于C/S架構(gòu)的4級(jí) 控制控制網(wǎng)絡(luò)，即分別是系統(tǒng)服務(wù)器層、客戶機(jī)層、中心站層和末站層， 系統(tǒng)服務(wù)器層包括系統(tǒng)服務(wù)器，用于對(duì)客戶機(jī)層中的多個(gè)營(yíng)銷客戶機(jī)管理，每個(gè)營(yíng)銷 客戶機(jī)分別管理位于中心站層中的若干個(gè)中心站，每個(gè)中心站分別管理位于末站層中的若 干個(gè)末站， 末站用于對(duì)于調(diào)壓站點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)，并且具備接收中心站或本地的預(yù)設(shè)壓力曲線功 能，具備數(shù)據(jù)就地顯示、存儲(chǔ)、查詢趨勢(shì)、報(bào)警和報(bào)表功能，具備WEB訪問(wèn)接口，具備與中心 站層和系統(tǒng)服務(wù)器層的歷史數(shù)據(jù)同步功能，具備固定IP地址以及設(shè)定操作權(quán)限下發(fā)功能， 具備無(wú)線信道傳輸功能， 中心站用于中心站點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)，并且具備接收中心站或本地的預(yù)設(shè)壓力曲線功能， 具備數(shù)據(jù)就地顯示、存儲(chǔ)、查詢趨勢(shì)、報(bào)警和報(bào)表功能，具備WEB訪問(wèn)接口，具備與中心站層 和系統(tǒng)服務(wù)器層的歷史數(shù)據(jù)同步功能，具備固定IP地址以及設(shè)定操作權(quán)限下發(fā)功能，具備 無(wú)線信道傳輸功能，還具備主機(jī)熱備份功能， 營(yíng)銷客戶機(jī)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)C/S架構(gòu)的客戶端或是通過(guò)B/S架構(gòu)的WEB客戶端進(jìn)行訪問(wèn)其下 轄的中心站或末站數(shù)據(jù)， 系統(tǒng)服務(wù)器用于對(duì)全部下轄的中心站或末站的運(yùn)程調(diào)度，具備對(duì)所有站點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示、 存儲(chǔ)、查詢趨勢(shì)、報(bào)警和報(bào)表功能，具備對(duì)營(yíng)銷客戶機(jī)的權(quán)限分級(jí)功能，具備與各中心站或 末站數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史數(shù)據(jù)同步功能。
【文檔編號(hào)】H04L29/06GK104092688SQ201410334062
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】張鐵成, 趙振中, 王超群, 徐勁 申請(qǐng)人:上海航天能源股份有限公司