為降低高額成本,使不同廠家流量計在同一網絡中同時實現遠程診斷功能,采取自行網絡鏈路架構的方式,對 榆濟管道使用的兩種不同廠家的超聲波流量計,在同一SCADA通訊網絡中進行遠程診斷網絡鏈路的構建對比與整合,實現 了不同通訊模式下的網絡鏈路搭建,達到了不同協議輸出超聲流量計遠程診斷功能在同一網絡中共同實現的目標。
超聲波流量計計量系統在天然氣輸送管網中應用廣 泛,計量系統的正常運行直接關系到貿易交接量值的準 確性。利用超聲波遠程診斷系統對計量系統進行參數核査 是準確掌握計量系統運行狀態的有效途徑。該遠程診 斷系統是天然氣場站計量管理的高效解決方案,它具有提 高計量的準確度和復現性,減少在用流量計的非正常工作 時間,有效計劃維護周期,節約運行成本,延長設備壽命 的功能。
1.超聲流量計遠程診斷的必要性
首先,超聲流量計遠程診斷系統在國內外的中壓、中 烏、川氣東送、西氣東輸等長輸管道有了成功應用。在應 用中有效保證了天然氣組分、溫度、壓力和超聲波流量計 工作的正常運行,有效減少設備運維成本,達到降本增效 的目的m。
目前榆濟公司32臺超聲波流量計分散在1263km的管 道沿線,均未實現遠程診斷功能,在4個計量工程師分段 同時進行計量系統現場診斷的情況下,花費周期也要4h左 右,那么計量系統故障的發現周期同樣也需要4h,這樣便 大大延長了問題的發現周期,降低了設備問題的處理效 率,增加了設備維保成本;同時也增大了設備故障停機風 險,從而帶來不必要的計量糾紛和較壞的社會影響。如果 建立了超聲流量計遠程診斷系統,便可在調控中心和基層 SCADA系統終端在線訪問現場超聲流量計和流量機柜, 實時監控現場超聲流量計運行狀態,定期對增益值、信號 質量、信噪比、流速特性及聲速5個基本參數進行監測, 及時發現流量計各聲道探頭故障、臟污影響等各類問題, 采取有效的預防性措施。
2 .TCP/IP協議輸出超聲流量計遠程診斷網絡的構建
以丹尼爾流量計為例,這種流量計支持TCP/IP通訊協 議輸出,因此只需增加網絡延伸器,即可建立現場超聲流 量計以太網端口與局域網交換機再到站控SCADA監控終端(客戶端)的局域網通信鏈路。對調控中心、基層分處 客戶端遠程診斷網絡鏈路的構建,需要依托站控系統與調 控中心之間的通信光纖,實現站控系統局域網交換機到調 控中心網絡交換機的通信鏈路,然后對超聲流量計、流量 計算機配置統一的IP網絡連接,便可在調控中心/基層分 處的客戶端上實現對現場流量計的遠程診斷功能。
3.Modbus協議輸出超聲流量計遠程診斷網絡的構建
以超聲流量計為例,這種流量計現場診斷輸 出為Modbus通訊協議的485信號,需增加亞當模塊將485 信號轉換為232信號,再經過MOXA協議轉換器將232信號 Modbus協議轉換為TCP/IP協議輸出。如此便實現了不同信 號輸出協議的轉換統一,利用已構建的IP協議傳輸鏈路, 對M0XA協議轉換器、流量計算機配置統一的IP網絡連 接,即可達到不同類型超聲流量計在同一SCADA通訊網 絡中同時進行遠程診斷的目的(圖1)。
4.結束語
1)雖然不同廠家的超聲流量計的通訊模式存在差異,但是通過增加協議轉換器的方式均可實現TCP/IP通訊 協議輸出,然后對協議轉換器、超聲流量計、流量計算機 進行統一IP配置,利用站控系統與調度中心已有的SCADA 通訊路由,即可實現遠程診斷客戶端的診斷功能,且該方 案具有廣泛適用性。
2)通過自行改造網絡通信鏈路的方式實現超聲流量 計的遠程診斷功能,一方面相對簡捷實用,完全可以滿足 計量工程師對現場超聲流量計的在線診斷、核查需求;另 一方面經濟效益相當可觀,在節省了流量計廠家現場改造 近百萬元開支的同時,也極大的降低了流量計的現場維護 成本。