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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 智能流量測(cè)控儀遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本智能流量測(cè)控儀遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)與智能流量測(cè)控儀配套使用,具有采集、傳輸、管理測(cè)控儀的流量數(shù)據(jù)，并對(duì)流量參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定的功能。本作品應(yīng)用于石化行業(yè),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)雙向傳輸及控制調(diào)節(jié)，并能及時(shí)掌握水井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、處理出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提高水井生產(chǎn)效率和自動(dòng)化管理水平。
- 詳細(xì)介紹：
- 本智能流量測(cè)控儀遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)與智能流量測(cè)控儀（見上傳項(xiàng)目圖片）配套使用,具有采集、傳輸、管理測(cè)控儀的流量參數(shù)，并對(duì)流量參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定的功能。本作品應(yīng)用于石化行業(yè),實(shí)現(xiàn)流量遠(yuǎn)程測(cè)量與控制。 上傳項(xiàng)目圖片里的智能流量測(cè)控儀由溫州華信儀表有限公司生產(chǎn)，該測(cè)控儀由流量變送器、流量積算與控制單元、電動(dòng)執(zhí)行器4部分組成。安裝在管道上的流量變送器，將測(cè)量到的瞬時(shí)流量信號(hào)送到流量積算與控制單元，該單元將收集到的流量信號(hào)與設(shè)定流量進(jìn)行比較，得出“正偏差”、“負(fù)偏差”或“零偏差”，根據(jù)偏差的性質(zhì)與變化趨勢(shì)，該單元向電動(dòng)執(zhí)行器發(fā)出“關(guān)”、“ 開”或“停”的指令，從而調(diào)節(jié)流量，使之穩(wěn)定在設(shè)定值上。其中電動(dòng)執(zhí)行器采用電動(dòng)執(zhí)行器間歇(脈沖)式接通電源（含正反方向）的方式控制流量調(diào)控閥。 本作品改裝了現(xiàn)有智能流量測(cè)控儀，使測(cè)控儀中同一個(gè)低功耗單片機(jī)在執(zhí)行繁多實(shí)時(shí)任務(wù)時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通訊的功能；在執(zhí)行繁多的實(shí)時(shí)任務(wù)的單片機(jī)對(duì)上位機(jī)采集方式、采集時(shí)序提出更高的要求，而使用MCGS組態(tài)軟件的現(xiàn)有模塊已經(jīng)不能滿足要求的情況下，在MCGS組態(tài)軟件上進(jìn)行二次開發(fā)，運(yùn)用腳本語(yǔ)言擴(kuò)充組態(tài)系統(tǒng)功能，提高通訊過(guò)程中單片機(jī)程序運(yùn)行的安全性與可靠性，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)與測(cè)控儀的完美結(jié)合；實(shí)現(xiàn)流量的遠(yuǎn)程測(cè)量與控制，有效解決流量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、設(shè)定、傳輸、管理等問(wèn)題。 其中組態(tài)軟件的主要功能是：①顯示瞬時(shí)流量和累積流量；②遠(yuǎn)程設(shè)定流量；③超差報(bào)警；④生成各類報(bào)表。 組態(tài)軟件界面友好，操作簡(jiǎn)單。具體操作步驟請(qǐng)看上傳論文文檔中的研究報(bào)告。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本作品目的：改裝現(xiàn)有智能流量測(cè)控儀，使測(cè)控儀具有通訊功能，實(shí)現(xiàn)流量的遠(yuǎn)程測(cè)量與控制，有效解決流量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、設(shè)定、傳輸、管理等問(wèn)題。 本作品的思路：在智能流量測(cè)控儀流量積算與控制單元的單片機(jī)中增加通訊程序，并在流量積算與控制單元原有電路上增加RS485通訊接口電路；同時(shí)在MCGS組態(tài)軟件上二次開發(fā)本工控軟件，運(yùn)用腳本語(yǔ)言擴(kuò)充組態(tài)系統(tǒng)功能。 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及關(guān)鍵：由于“智能流量測(cè)控儀”在無(wú)外接電源的情況下，使用電池供電（工作電流≤80μA），可實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量；接通外接電源后，可實(shí)現(xiàn)流量數(shù)據(jù)處理與顯示、流量控制、與上位機(jī)通訊等功能，并仍共用一個(gè)單片機(jī)，此時(shí)該單片機(jī)執(zhí)行繁多的實(shí)時(shí)任務(wù)，因此對(duì)上位機(jī)采集方式、采集時(shí)序等有很高的要求，而使用MCGS組態(tài)軟件的現(xiàn)有模塊已經(jīng)不能滿足要求，為此本作品在MCGS組態(tài)軟件上進(jìn)行了二次開發(fā)，運(yùn)用腳本語(yǔ)言擴(kuò)充組態(tài)系統(tǒng)功能，大大提高了通訊過(guò)程中單片機(jī)程序運(yùn)行的安全性與可靠性，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)與測(cè)控儀的完美結(jié)合。 技術(shù)指標(biāo)：軟件共有4個(gè)工作界面，每個(gè)界面可以連接20臺(tái)測(cè)控儀，共可對(duì)80臺(tái)設(shè)備進(jìn)行控制；采集瞬時(shí)流量精度達(dá)到0.01m3/h、累積流量精度達(dá)到0.001m3/h，量程為99999999 m3/h；瞬時(shí)流量和設(shè)定流量的差值超過(guò)0.15m3/h，軟件界面報(bào)警燈顏色發(fā)生變化（報(bào)警）。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，傳統(tǒng)的人工調(diào)節(jié)流量費(fèi)力耗時(shí)；同時(shí)油田各井站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)基本為人工抄表統(tǒng)計(jì)，然后再匯報(bào)給所屬作業(yè)區(qū)塊，經(jīng)整理后送至生產(chǎn)指揮中心集中處理，不但人力和物力成本較大, 時(shí)效性和準(zhǔn)確性都不高。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能流量測(cè)控儀和數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸，通過(guò)工控軟件顯示瞬時(shí)流量和累積流量，生成報(bào)表，遠(yuǎn)程設(shè)定流量等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集與管理。大隊(duì)與采油廠、計(jì)量科、檢測(cè)站構(gòu)成內(nèi)部局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。如此大大降低了人力物力成本，還可掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，及時(shí)處理出現(xiàn)的各種問(wèn)題，避免停產(chǎn)，提高水井生產(chǎn)效率和自動(dòng)化管理水平。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 已申報(bào)國(guó)家實(shí)用新型專利 已申報(bào)軟件著作權(quán)
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 已申報(bào)實(shí)用新型專利和軟件著作權(quán)，并且已與溫州華信儀表有限公司簽約
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品具備的主要功能：①顯示瞬時(shí)流量和累積流量；②遠(yuǎn)程設(shè)定流量；③超差報(bào)警；④生成各類報(bào)表。 本系統(tǒng)提高了通訊過(guò)程中單片機(jī)程序運(yùn)行的安全性與可靠性，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)與測(cè)控儀的完美結(jié)合。有效解決生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸、管理等問(wèn)題。僅以油田注水為例，本系統(tǒng)便于及時(shí)掌握水井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，及時(shí)處理出現(xiàn)的各種問(wèn)題，減少水井停井時(shí)間，提高水井生產(chǎn)效率和自動(dòng)化管理水平，實(shí)現(xiàn)油田平穩(wěn)注水、數(shù)字化注水的工藝要求。以改造500個(gè)注水間，直接由計(jì)量科遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，每個(gè)注水間按3個(gè)工人計(jì)算，就可減少1500人的作業(yè)工作量。 流量控制有著廣泛的用途與需求，僅統(tǒng)計(jì)油田注水（一個(gè)局部領(lǐng)域），截止2010年，國(guó)內(nèi)油井總量超過(guò)12610口，與之配套的注水井也超過(guò)37500口，每口注水井都需安裝流量計(jì)量與控制設(shè)備，因此作品市場(chǎng)前景廣闊。本系統(tǒng)配套智能流量自控儀投產(chǎn)后，預(yù)計(jì)產(chǎn)量逐年增加，3年內(nèi)達(dá)到年增銷售額1200萬(wàn)元，年增利潤(rùn)200萬(wàn)元，年增稅金120萬(wàn)元。
同類課題研究水平概述
- 隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展，流體管道化輸送得到廣泛的應(yīng)用，人們?cè)谑褂昧髁坑?jì)測(cè)量管道中流量的同時(shí)，往往還需要控制流量的大小。而相應(yīng)的流量測(cè)控儀是安裝在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與控制，流量數(shù)據(jù)的讀取、記錄與流量調(diào)節(jié)工作量很大,應(yīng)用遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)進(jìn)行采集、監(jiān)控和記錄，實(shí)現(xiàn)集中管理工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息和生產(chǎn)狀況。 目前國(guó)內(nèi)外上位機(jī)測(cè)控軟件主要有兩類。一類是利用計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言（如C++、delphi或VB等）直接編程，用此類軟件編程需專業(yè)技術(shù)較強(qiáng)的人員才能編寫，且工作量大，使用中修改控制控件必須由專業(yè)人員操作。另一類是在工控組態(tài)軟件上進(jìn)行開發(fā)。目前世界上的組態(tài)軟件有近百種，國(guó)際上知名的工控組態(tài)軟件有Wonderware公司的Intouch 、Intellution 公司的FIX 、Nema Soft 公司的Paragon、TA Engineering公司的AIMAX、通用電氣公司的Cimplicity、Rock-Well公司的RSView32、信肯通公司的Think& Do 、National Instruments 公司的LabView 、Iconics公司的Genesis，德國(guó)西門子公司的WinCC等。國(guó)內(nèi)的組態(tài)軟件起步也比較早，目前實(shí)際工業(yè)過(guò)程中運(yùn)行可靠的有北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司的MCGS、北京三維力控科技有限公司的力控、北京亞控科技發(fā)展有限公司的組態(tài)王以及臺(tái)灣研華的GENIE等。 本作品與溫州華信儀表有限公司生產(chǎn)的“智能流量測(cè)控儀”配套，考慮到本作品的“延續(xù)性和可擴(kuò)展性”，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)硬件或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改就可方便地完成軟件的更新和升級(jí)，選用了國(guó)內(nèi)工業(yè)過(guò)程中運(yùn)行可靠的北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司的MCGS組態(tài)軟件進(jìn)行二次開發(fā)。 由于“多功能組合型智能流量測(cè)控儀”在無(wú)外接電源的情況下，使用電池供電（工作電流≤80μA），可實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量；接通外接電源后，可實(shí)現(xiàn)流量數(shù)據(jù)處理與顯示、流量控制、與上位機(jī)通訊等功能，并仍共用一個(gè)單片機(jī)，此時(shí)該單片機(jī)執(zhí)行繁多的實(shí)時(shí)任務(wù)，因此對(duì)上位機(jī)采集方式、采集時(shí)序等有很高的要求，而使用MCGS組態(tài)軟件的現(xiàn)有模塊已經(jīng)不能滿足要求，為此本作品在MCGS組態(tài)軟件上進(jìn)行了二次開發(fā)，運(yùn)用腳本語(yǔ)言擴(kuò)充組態(tài)系統(tǒng)功能，提高了通訊過(guò)程中單片機(jī)程序運(yùn)行的安全性與可靠性，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)與測(cè)控儀的完美結(jié)合。
