CN205038501U - Cng总站集中控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种CNG总站集中控制系统，包括：中央控制计算机连接电气动力系统，所述电气动力系统连接配电柜，所述中央控制计算机连接检测控制系统，所述检测控制系统连接传感器，所述中央控制计算机连接视频监控系统，所述视频监控系统分别连接录像机和摄像机，用于录像机和摄像机对CNG总站集中控制系统进行相应的监测，将监控视频传送到中央控制计算机；所述中央控制计算机连接消防安全系统，所述消防安全系统连接消防中控系统，用于消防安全系统接收消防中控系统的防火数据，传送到中央控制计算机进行运算处理；所述中央控制计算机连接通信系统，所述通信系统用于与中央控制计算机进行通信控制。

Description

CNG总站集中控制系统

技术领域

本实用新型涉及CNG自动控制领域，尤其涉及一种CNG总站集中控制系统。

背景技术

随着社会对CNG加气站点不断的需求，对CNG总站的安全建站，以及CNG总站的安全成为CNG总站建站亟待解决的技术问题，而现有技术中并不能实现全站式，全景宏观的监测CNG总站，不能对安全隐患进行及时预警，通过传感器得到的数据不能实时显示。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种CNG总站集中控制系统。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种CNG总站集中控制系统，其关键在于，包括：

中央控制计算机、电气动力系统、检测控制系统、视频监控系统、消防安全系统和通信系统；

所述中央控制计算机连接电气动力系统，所述电气动力系统连接配电柜；

所述中央控制计算机连接检测控制系统，所述检测控制系统连接传感器；

所述中央控制计算机连接视频监控系统，所述视频监控系统分别连接录像机和摄像机；

所述中央控制计算机连接消防安全系统，所述消防安全系统连接消防中控系统；

所述中央控制计算机连接通信系统。

所述的CNG总站集中控制系统，优选的，所述中央控制计算机还包括：

模拟量数据采集卡，数字量数据采集卡和高速数据采集模块；

所述中央控制计算机分别连接模拟量数据采集卡，数字量数据采集卡和高速数据采集模块，所述模拟量数据采集卡用于采集CNG总站集中控制系统模拟量数据，传输到中央控制计算机，所述数字量数据采集卡用于采集CNG总站集中控制系统数字量数据，传输到中央控制计算机，所述高速数据采集模块用于采集CNG总站集中控制系统中CNG气体流量，传输到中央控制计算机。

所述的CNG总站集中控制系统，优选的，所述电气动力系统包括：

所述电气动力系统连接配电柜，所述配电柜为2个机柜，一个作为配电柜使用，用于向CNG总站集中控制系统配电，另一个作为动力柜，控制其它设备的运行。

所述的CNG总站集中控制系统，优选的，所述检测控制系统包括：

所述检测控制系统分别连接温度传感器、压力传感器和流量传感器，用于检测CNG总站集中控制系统的温度、压力和流量数据。

所述的CNG总站集中控制系统，优选的，所述视频监控系统包括：

所述视频监控系统分别连接硬盘录像机和防爆摄像机，所述硬盘录像机和防爆摄像机安放于CNG气站周围或者CNG总站集中控制系统的设备周围。

所述的CNG总站集中控制系统，优选的，所述消防安全系统包括：

所述消防安全系统连接消防中控系统，所述消防安全系统还连接烟感可燃气体传感器，所述烟感可燃气体传感器用于检测CNG总站集中控制系统是否有可燃气体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

该集中控制系统主要由电气动力系统、检测与控制系统、视频监视、消防安全系统及通信系统构成。该系统具有以下重要意义：

实现CNG气站现代化、信息化，节省硬件资源。提高经济效益。

实现气站就地集中监控和公司本部的远程监控，公司本部能随时发现、堵塞销售管理漏洞，即时浏览生产现场状况、即时查看异常的现场情况、即时实现远程实况指挥与监控。

由于本方案中采用了多种先进技术，使系统具有以下优势：

真正同步高速数据采集。采用同步高速采集卡，可以保证多个信号的同步采集，采集速度达到2MS。完全能满足瞬态数据的采集要求。

专业的数据服务器。该系统采用专业的数据服务器，在任何时候都能保证所有的实时控制数据与销售数据的安全存储。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型CNG总站集中控制系统中央控制计算机连接示意图；

图2为本实用新型CNG总站集中控制系统中央控制计算机连接外部设备示意图；

图3为本实用新型CNG总站集中控制系统连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，本实用新型公开一种CNG总站集中控制系统，包括：

中央控制计算机、电气动力系统、检测控制系统、视频监控系统、消防安全系统和通信系统；

所述中央控制计算机连接电气动力系统，所述电气动力系统连接配电柜；

所述中央控制计算机连接检测控制系统，所述检测控制系统连接传感器；

所述中央控制计算机连接视频监控系统，所述视频监控系统分别连接录像机和摄像机；

所述中央控制计算机连接消防安全系统，所述消防安全系统连接消防中控系统；

所述中央控制计算机连接通信系统。

所述中央控制计算机还包括：模拟量数据采集卡，数字量数据采集卡和高速数据采集模块；所述中央控制计算机分别连接模拟量数据采集卡，数字量数据采集卡和高速数据采集模块机。

加气站中控系统是一套集中监视加气站各重要参数点和控制各主要设备正常运转和安全联锁的一套重要的集中控制系统。

电气系统建设方案。包括整个系统的配电和动力设备的电控系统；

测控系统。包括用于监测CNG气站各部分状况的检测仪表和传感器；进行操作与监控的人机界面系统；报表打印输出系统等。主要由主控制室、现场控制柜和现场仪表构成；一旦发现异常，启动应急措施，灭火(最高优先级别)、停气、停电、截断等。

视频监视系统。用于对加气站各重要设备、安全、消防关键区域进行视频监视。

通信系统。含有线、无线方式下的数据传输和语音通信。

消防安全系统。包括整个场站的电器消防和燃气泄漏消防系统。

电气系统用于给整个加气站配电和动力控制，包括动力、照明、通风以及测控系统。整个电气系统包括一个600×600×2000的配电柜、一个800×600×2000的动力柜和电缆组成。

电气系统共配置2个机柜，一个作为配电柜，给整个控制系统配电，另一个作为动力柜，控制动力设备的运行。机柜尺寸为2000×800×600。

在电控柜上都设有按钮和转换开关，可以进行手动就地操作或选择远程操作。

所有控制和视频电缆全采用电缆沟铺设，各设备与电缆沟之间采用1.5”镀锌钢管敷设。电缆从电气柜顶部进出。

测控系统是整个加气站总控的关键，由传感器、变送器、检测仪表、执行机构、现场控制站和上位监控系统等组成。检测仪表检测试验工艺参数，现场控制站采集现场传感器的信号。

测控系统包括可编程控制器。由CPU模块、电源模块、网络模块和I/O模块构成。

由工控机、高速采集板卡、数据服务器、监控终端、打印机、大屏显示系统和操作台组成。工控机、数据服务器和监控操作站以TCP/IP以太网联网通信。

为了模拟实际加气工况，将上位机作为SCADA主机和调度管理机，现场控制站作为远程测控终端(RTU)。RTU和调度室间采用有线和无线通信方式相结合的方式：

有线方式：现场控制站和上位监控层之间采用工业以太网通信，具有通信速率高，兼容性好，扩展方便等优点。

无线方式：在RTU上配置串行通信模块，采用调频电台完成RTU和调度室计算机之间的数据通信。

加热器中温度变送器和压力变送器随时检测加热器内部的温度和压力是否超标。

储气库中安装有三个压力变送器，控制系统会通过该压力变送器实时监控压力容器中的压力值，防止压力容器超容量，如果出现压力值监控异常，系统会通过声光报警提醒管理人员外并会同时主动停止压缩机，等待故障排除后方可继续运行。

压缩机排污罐中安装有一动态压力变送器用以检测排污罐中的压力值，当压力超标时声光报警。

在进气调压系统中，系统采用监控系统中的调压阀前后压力值进行调压系统的安全管理，当调压系统的前后压力出现异常时，系统便会先后切断加气站的进气阀和空压机电源，待故障排除后，系统才会再次重新启动。

干燥器压力温度异常，干燥器停电、压缩机停机；

消防安全系统与其它控制系统连锁，消防系统发生声光报警，即可实现关闭电源、气源，停机、停气、停止电加热。

电气控制室和中央控制室消防安全；

该部分消防安全充分考虑到电气设备特性，所以采用二氧化碳灭火装置；

压缩机房、进气调压加热加臭区间、脱硫、脱水燃气类设备采用干粉灭火装置；站场采用消防池(水池、消防沙)、消防水炮和消防栓等消防装置

所述控制系统具有以下功能：

数据采集功能。包括读取现场控制站的现场数据和利用高速采集卡同步采集瞬变信号。

集中操作功能。能在控制室计算机上集中操作现场设备，如电动阀及空压机等。

历史数据存储功能。通过专用数据服务器以标准数据库结构存储试验数据，已备查询和分析研究。

数据分析功能。针对实验数据进行分析，为理论研究提供数据基础。

报警功能。在控制室可以通过弹出画面、计算机语音、声光报警器对设备故障、参数越限进行报警，提示操作人员采取相应的措施。

数据报表和打印功能。

后备操作功能。控制室操作台上配有操作按钮、指示灯，可以对现场设备进行远程集中操作。

大屏显示功能。实验画面可以在大屏幕上与计算机画面同步显示，便于教学。

如图2所示，现场控制柜的核心是一台可编程控制器(PLC)，它采集现场仪表数据，监测现场设备状态，具有极高的运行可靠性。由于现场设备、阀门较多，如果全采用按钮操作，机柜很难布置，因此在控制柜上配置一台液晶触摸屏。另有一些辅助设备，如继电器、安全珊、接线端子等。

可编程控制器(PLC)

PLC采用西门子高性能PLC，具有运算速度快、性能稳定可靠、使用方便等特点。

性能指标：

具备RS232和USB通信口；采用主CPU和专用顺控处理器。

存储量可到252k步，加扩展内存卡后，存储量可到32MB；

可加7个扩展基板，总模块数可达64个；

如图3所示，GOT装在PLC机柜面板上，集中控制系统连接报表打印装置，其中集中控制系统分别连接电气动力系统、检测控制系统、视频监控系统、消防安全系统和通信系统。

现场检测仪表，现场检测仪表包括压力变送器、温度传感器等。

压力仪表，压力仪表分为带信号远传的压力变送器和就地显示的压力表。压力变送器又分为两类：

需要对压力信号进行瞬态分析的变送器，因精度和稳定性需求较高，采用横河的EJA系列高精度压力变送器，该类信号直接输入计算机高速采集板卡；

对仅需作稳态监控的压力信号检测采用一般的电阻式压力变送器，性价比比较高，该类信号进入PLC。

消防安全系统：二氧化碳灭火器、干粉灭火器、干粉灭火推车、消防水枪

视频系统由摄像头、视频控制器和监视器组成。在场站压缩机和其它重要设备装3个枪形像头监视整个重要设备和场所，在场站中央安装一个带云台的的枪形摄像头，一台监视器装在控制室操作台上；用一台硬盘录像机对八路视频型号进行记录存储，控制电动云台转动角度，将四路摄像视频信号送至彩色监视器，在监视器上可以同时显示四幅画面，也可选择仅显示一幅画面。

枪型摄像机选用彩色摄像机，带背光补偿和电子快门，日本进口可变镜头和全方位云台；

为真实表现CNG气站总站管理系统的实际通信需求，数据通信分为有线方式或无线方式。

两种通信方式互为备用，正常情况以有线方式进行通信，当有线通信发生故障时采用无线通信方式。

电气控制室和中央控制室消防安全，

该部分消防安全充分考虑到电气设备特性，所以采用二氧化碳灭火装置

压缩机房、进气调压加热加臭区间、脱硫、脱水燃气类设备采用干粉灭火装置；

站场采用消防池(水池、消防沙)、消防水炮和消防栓等消防装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种CNG总站集中控制系统，其特征在于，包括：

中央控制计算机、电气动力系统、检测控制系统、视频监控系统、消防安全系统和通信系统；

所述中央控制计算机连接电气动力系统，所述电气动力系统连接配电柜；

所述中央控制计算机连接检测控制系统，所述检测控制系统连接传感器；

所述中央控制计算机连接视频监控系统，所述视频监控系统分别连接录像机和摄像机；

所述中央控制计算机连接消防安全系统，所述消防安全系统连接消防中控系统；

所述中央控制计算机连接通信系统；

所述电气动力系统包括：

所述电气动力系统连接配电柜，所述配电柜为2个机柜，一个作为配电柜使用，用于向CNG总站集中控制系统配电，另一个作为动力柜，控制设备的运行；

所述检测控制系统包括：

所述检测控制系统分别连接温度传感器、压力传感器和流量传感器，用于检测CNG总站集中控制系统的温度、压力和流量数据；

所述视频监控系统包括：

所述视频监控系统分别连接硬盘录像机和防爆摄像机，所述硬盘录像机和防爆摄像机安放于CNG气站周围或者CNG总站集中控制系统的设备周围。

2.根据权利要求1所述的CNG总站集中控制系统，其特征在于，所述中央控制计算机还包括：

模拟量数据采集卡，数字量数据采集卡和高速数据采集模块；

所述中央控制计算机分别连接模拟量数据采集卡，数字量数据采集卡和高速数据采集模块，所述模拟量数据采集卡用于采集CNG总站集中控制系统模拟量数据，传输到中央控制计算机，所述数字量数据采集卡用于采集CNG总站集中控制系统数字量数据，传输到中央控制计算机，所述高速数据采集模块用于采集CNG总站集中控制系统中CNG气体流量，传输到中央控制计算机。

3.根据权利要求1所述的CNG总站集中控制系统，其特征在于，所述消防安全系统包括：

所述消防安全系统连接消防中控系统，所述消防安全系统还连接烟感可燃气体传感器。