基本信息
- 项目名称：
- 智能流量测控仪远程实时监控管理系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本智能流量测控仪远程实时监控管理系统与智能流量测控仪配套使用,具有采集、传输、管理测控仪的流量数据，并对流量参数进行远程设定的功能。本作品应用于石化行业,实现远程数据双向传输及控制调节，并能及时掌握水井的生产动态、处理出现的各种问题，提高水井生产效率和自动化管理水平。
- 详细介绍：
- 本智能流量测控仪远程实时监控管理系统与智能流量测控仪（见上传项目图片）配套使用,具有采集、传输、管理测控仪的流量参数，并对流量参数进行远程设定的功能。本作品应用于石化行业,实现流量远程测量与控制。 上传项目图片里的智能流量测控仪由温州华信仪表有限公司生产，该测控仪由流量变送器、流量积算与控制单元、电动执行器4部分组成。安装在管道上的流量变送器，将测量到的瞬时流量信号送到流量积算与控制单元，该单元将收集到的流量信号与设定流量进行比较，得出“正偏差”、“负偏差”或“零偏差”，根据偏差的性质与变化趋势，该单元向电动执行器发出“关”、“ 开”或“停”的指令，从而调节流量，使之稳定在设定值上。其中电动执行器采用电动执行器间歇(脉冲)式接通电源（含正反方向）的方式控制流量调控阀。 本作品改装了现有智能流量测控仪，使测控仪中同一个低功耗单片机在执行繁多实时任务时，还能实现与上位机通讯的功能；在执行繁多的实时任务的单片机对上位机采集方式、采集时序提出更高的要求，而使用MCGS组态软件的现有模块已经不能满足要求的情况下，在MCGS组态软件上进行二次开发，运用脚本语言扩充组态系统功能，提高通讯过程中单片机程序运行的安全性与可靠性，实现远程实时监控管理系统与测控仪的完美结合；实现流量的远程测量与控制，有效解决流量数据的实时采集、设定、传输、管理等问题。 其中组态软件的主要功能是：①显示瞬时流量和累积流量；②远程设定流量；③超差报警；④生成各类报表。 组态软件界面友好，操作简单。具体操作步骤请看上传论文文档中的研究报告。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品目的：改装现有智能流量测控仪，使测控仪具有通讯功能，实现流量的远程测量与控制，有效解决流量数据的实时采集、设定、传输、管理等问题。 本作品的思路：在智能流量测控仪流量积算与控制单元的单片机中增加通讯程序，并在流量积算与控制单元原有电路上增加RS485通讯接口电路；同时在MCGS组态软件上二次开发本工控软件，运用脚本语言扩充组态系统功能。 技术创新点及关键：由于“智能流量测控仪”在无外接电源的情况下，使用电池供电（工作电流≤80μA），可实现流量测量；接通外接电源后，可实现流量数据处理与显示、流量控制、与上位机通讯等功能，并仍共用一个单片机，此时该单片机执行繁多的实时任务，因此对上位机采集方式、采集时序等有很高的要求，而使用MCGS组态软件的现有模块已经不能满足要求，为此本作品在MCGS组态软件上进行了二次开发，运用脚本语言扩充组态系统功能，大大提高了通讯过程中单片机程序运行的安全性与可靠性，实现了远程实时监控管理系统与测控仪的完美结合。 技术指标：软件共有4个工作界面，每个界面可以连接20台测控仪，共可对80台设备进行控制；采集瞬时流量精度达到0.01m3/h、累积流量精度达到0.001m3/h，量程为99999999 m3/h；瞬时流量和设定流量的差值超过0.15m3/h，软件界面报警灯颜色发生变化（报警）。
科学性、先进性
- 目前，传统的人工调节流量费力耗时；同时油田各井站的生产数据基本为人工抄表统计，然后再汇报给所属作业区块，经整理后送至生产指挥中心集中处理，不但人力和物力成本较大, 时效性和准确性都不高。 本系统实现了智能流量测控仪和数据中心计算机之间数据的双向传输，通过工控软件显示瞬时流量和累积流量，生成报表，远程设定流量等功能，实现对生产数据的采集与管理。大队与采油厂、计量科、检测站构成内部局域网，实现数据的共享。如此大大降低了人力物力成本，还可掌握生产动态，及时处理出现的各种问题，避免停产，提高水井生产效率和自动化管理水平。
获奖情况及鉴定结果
- 已申报国家实用新型专利 已申报软件著作权
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 已申报实用新型专利和软件著作权，并且已与温州华信仪表有限公司签约
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品具备的主要功能：①显示瞬时流量和累积流量；②远程设定流量；③超差报警；④生成各类报表。 本系统提高了通讯过程中单片机程序运行的安全性与可靠性，实现了远程实时监控管理系统与测控仪的完美结合。有效解决生产数据的实时采集、传输、管理等问题。仅以油田注水为例，本系统便于及时掌握水井的生产动态，及时处理出现的各种问题，减少水井停井时间，提高水井生产效率和自动化管理水平，实现油田平稳注水、数字化注水的工艺要求。以改造500个注水间，直接由计量科远程实时监控，每个注水间按3个工人计算，就可减少1500人的作业工作量。 流量控制有着广泛的用途与需求，仅统计油田注水（一个局部领域），截止2010年，国内油井总量超过12610口，与之配套的注水井也超过37500口，每口注水井都需安装流量计量与控制设备，因此作品市场前景广阔。本系统配套智能流量自控仪投产后，预计产量逐年增加，3年内达到年增销售额1200万元，年增利润200万元，年增税金120万元。
同类课题研究水平概述
- 随着工业生产自动化的发展，流体管道化输送得到广泛的应用，人们在使用流量计测量管道中流量的同时，往往还需要控制流量的大小。而相应的流量测控仪是安装在现场实测与控制，流量数据的读取、记录与流量调节工作量很大,应用远程实时监控管理系统可以对生产现场的工艺参数进行采集、监控和记录，实现集中管理工业现场信息和生产状况。 目前国内外上位机测控软件主要有两类。一类是利用计算机编程语言（如C++、delphi或VB等）直接编程，用此类软件编程需专业技术较强的人员才能编写，且工作量大，使用中修改控制控件必须由专业人员操作。另一类是在工控组态软件上进行开发。目前世界上的组态软件有近百种，国际上知名的工控组态软件有Wonderware公司的Intouch 、Intellution 公司的FIX 、Nema Soft 公司的Paragon、TA Engineering公司的AIMAX、通用电气公司的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，德国西门子公司的WinCC等。国内的组态软件起步也比较早，目前实际工业过程中运行可靠的有北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的MCGS、北京三维力控科技有限公司的力控、北京亚控科技发展有限公司的组态王以及台湾研华的GENIE等。 本作品与温州华信仪表有限公司生产的“智能流量测控仪”配套，考虑到本作品的“延续性和可扩展性”，当现场硬件或系统结构或用户需求发生改变时，不需作很多修改就可方便地完成软件的更新和升级，选用了国内工业过程中运行可靠的北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的MCGS组态软件进行二次开发。 由于“多功能组合型智能流量测控仪”在无外接电源的情况下，使用电池供电（工作电流≤80μA），可实现流量测量；接通外接电源后，可实现流量数据处理与显示、流量控制、与上位机通讯等功能，并仍共用一个单片机，此时该单片机执行繁多的实时任务，因此对上位机采集方式、采集时序等有很高的要求，而使用MCGS组态软件的现有模块已经不能满足要求，为此本作品在MCGS组态软件上进行了二次开发，运用脚本语言扩充组态系统功能，提高了通讯过程中单片机程序运行的安全性与可靠性，实现了远程监控管理系统与测控仪的完美结合。
