RU2294554C2 - Connecting controller for controlling gas transportation system - Google Patents
Connecting controller for controlling gas transportation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2294554C2 RU2294554C2 RU2003126601/09A RU2003126601A RU2294554C2 RU 2294554 C2 RU2294554 C2 RU 2294554C2 RU 2003126601/09 A RU2003126601/09 A RU 2003126601/09A RU 2003126601 A RU2003126601 A RU 2003126601A RU 2294554 C2 RU2294554 C2 RU 2294554C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- data
- reporting
- regulator
- gas
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
Description
Эта заявка утверждает приоритет из предварительной заявки США, серийный № 60/266126, зарегистрированной 2 февраля 2001 г., озаглавленной "Способ и система для управления сетью распределения газа", и предварительной заявки США, серийный № 60/266264, озаглавленной "Устройство передачи данных для системы распределения газа, имеющее электронный идентификационный номер", также зарегистрированной 2 февраля 2001 г.This application claims priority from provisional application US serial No. 60/266126, registered February 2, 2001, entitled "Method and system for managing a gas distribution network", and provisional application US, serial No. 60/266264, entitled "Data Transfer Device for a gas distribution system having an electronic identification number "also registered on February 2, 2001.
Это изобретение относится в общем к регулятору давления газа, который получает данные датчика, отмечает данные атрибутами (отличительными признаками) и подает данные в центральное местоположение. Изобретение дополнительно относится к системе для сбора и обработки данных из сети регуляторов давления газа, расположенных в множестве далеко распределенных местоположений.This invention relates generally to a gas pressure regulator that receives sensor data, marks data with attributes (distinguishing features), and feeds data to a central location. The invention further relates to a system for collecting and processing data from a network of gas pressure regulators located in a plurality of far distributed locations.
Процесс мониторинга, технического обслуживания и текущего ремонта системы производства и распределения газа является сложной проблемой. При надлежащем выполнении эта задача включает в себя обработку огромных количеств данных, собранных по большой географической области. В настоящее время системы транспортировки газа, такие как системы транспортировки природного газа (т.е. системы производства газа, обработки, трубопровода и распределения) имеют очень ограниченную способность для того, чтобы собирать данные, сообщать данные, систематизировать данные и постоянно контролировать системы. Одной причиной является отсутствие гармоничных систем сбора и передачи данных. Например, сбор данных системы транспортировки газа из множества датчиков в сотнях местоположений 24 часа в сутки 365 дней в году просто создает большие количества "несистематизируемых" данных. Несистематизируемые данные являются не очень полезными, поскольку они не могут обеспечить достаточный обзор работы системы, событий и явлений.The process of monitoring, maintaining and repairing a gas production and distribution system is a complex problem. When properly performed, this task involves processing huge amounts of data collected over a large geographic area. Currently, gas transportation systems such as natural gas transportation systems (i.e. gas production, processing, piping and distribution systems) have very limited ability to collect data, communicate data, organize data and constantly monitor the systems. One reason is the lack of harmonious data collection and transmission systems. For example, collecting data from a gas transportation system from multiple sensors at hundreds of
Типичная система распределения газа разделяется на районы. Большие трубопроводы (газовые магистрали) подают газ в районы через коллекторы в районных местоположениях. Коллектор является, по существу, трубопроводом с несколькими отверстиями для выполнения нескольких соединений. В средних метрополиях существуют сотни районных местоположений и сотни тысяч трубопроводов подачи являются неконтролируемыми постоянно. Большинство газовых компаний все еще используют системы ручного сбора данных. Они посылают полевых специалистов в районные местоположения для того, чтобы вручную измерять и записывать параметры системы в различных местоположениях. Измерения часто записываются вручную в регистрационный журнал. Таким образом, данные, полученные из различных пунктов в газовой системе, не могут быть скоррелированы по местоположению и/или синхронизированы во времени для того, чтобы обеспечить подробный обзор работы системы. Несмотря на то, что существенная технология датчиков является доступной для того, чтобы периодически контролировать или обнаруживать параметры газовой системы в районных местоположениях, инструментальные средства сбора и управления данными для оценки всей системы транспортировки газа определенно являются несовершенными.A typical gas distribution system is divided into regions. Large pipelines (gas pipelines) supply gas to the districts through manifolds at the regional locations. The collector is essentially a pipe with several openings for making multiple connections. In the middle metropolises, there are hundreds of district locations and hundreds of thousands of supply pipelines are constantly uncontrolled. Most gas companies still use manual data collection systems. They send field specialists to district locations in order to manually measure and record system parameters at various locations. Measurements are often manually recorded in the logbook. Thus, data obtained from various points in the gas system cannot be correlated by location and / or synchronized in time in order to provide a detailed overview of the operation of the system. Although significant sensor technology is available to periodically monitor or detect gas system parameters at regional locations, the data collection and management tools for evaluating the entire gas transportation system are definitely imperfect.
Ценные данные могут быть собраны в каналах в системе транспортировки (обычно в районных местоположениях). Однако в настоящее время не существует эффективного способа для того, чтобы передавать полезные данные в центральную систему. Даже если данные были доступными в центральном местоположении, не имеется эффективного способа для того, чтобы систематизировать или манипулировать данными, чтобы сделать их полезными. В результате определение параметров функционирующей газовой системы является почти невозможным. Из-за отсутствия полезных данных разнообразные события в системе транспортировки газа являются недостаточно понятными. Кроме того, координация управления давлением газа всей системы является невыполнимой. Газовая компания могла бы максимизировать производительность системы, обнаруживать места утечки, предупреждать взрывы или утечки и экономить миллионы долларов ежегодно, если она могла бы адекватно постоянно контролировать разнообразные события системы. В настоящее время системы управления сбором и обработкой данных для систем транспортировки газа не имеют всесторонних возможностей динамического управления в реальном времени из-за недостаточно совершенных систем связи, управления и обработки данных.Valuable data can be collected in channels in the transportation system (usually in regional locations). However, at present, there is no efficient way to transfer useful data to a central system. Even if the data was accessible at a central location, there is no effective way to organize or manipulate the data to make it useful. As a result, determining the parameters of a functioning gas system is almost impossible. Due to the lack of useful data, various events in the gas transportation system are not well understood. In addition, coordination of the gas pressure control of the entire system is not feasible. A gas company could maximize system performance, detect leaks, prevent explosions or leaks, and save millions of dollars annually if it could adequately constantly monitor a variety of system events. Currently, data collection and processing management systems for gas transportation systems do not have comprehensive real-time dynamic control capabilities due to insufficiently sophisticated communication, control and data processing systems.
Фиг.1 иллюстрирует систему производства углеводородного топлива, трубопровода и систему 3 распределения или транспортировки газа. Производители газа берут газ из земли 1 и доставляют газ дистрибьютерам. Газ извлекается из скважины 28, проходит через вентиль 5, обрабатывается с помощью станции 11 и сжимается или повышается по давлению с помощью насоса 10 для доставки через трубопровод 4. Трубопровод 4 транспортирует газ в местоположения, где он будет потребляться, такие как первый город 7, второй город 33 или электростанция 9. Вторая скважина 30 может также подавать газ в трубопровод 4 через станцию 111 и второй насос 110. В системе транспортировки газа владение газом может изменяться много раз. Когда владение изменяется, счетчики 6 используются для того, чтобы измерять количество поставленного, проданного или купленного газа. Типичная передача владения включала бы в себя передачу от производителя дистрибьютеру или от дистрибьютера потребителю. Кроме того, механические регуляторы 2 давления обычно присутствуют в охранных пунктах передачи для того, чтобы поддерживать заранее определенное давление трубопровода вблизи счетчиков 6. Управление давлением является важным для того, чтобы гарантировать точность счетчика. Дополнительные насосные подстанции 24 могут требоваться для того, чтобы преодолеть потери и повышать пониженные давления в газовой системе 3.Figure 1 illustrates a hydrocarbon fuel production system, a pipeline, and a gas distribution or
Часто производитель газа может использовать систему распределения (такую как система, связанная со вторым городом 33) как часть системы транспортировки газа. Таким образом, газ производителя может протекать через городскую систему распределения (второго города 33) и снабжать потребителя (такого как электростанция 9) вне системы распределения. Владельцы системы распределения обычно изменяют оплату транспортировки производителей для того, чтобы транспортировать газ через свою систему (системы) распределения.Often a gas producer may use a distribution system (such as a system associated with second city 33) as part of a gas transportation system. Thus, producer gas can flow through a city distribution system (second city 33) and supply a consumer (such as power station 9) outside the distribution system. Distribution system owners usually change the payment for transporting producers in order to transport gas through their distribution system (s).
Все производители и дистрибьютеры газа Соединенных Штатов регулируются либо санкционированным штатом департаментом транспортировки (ДТ), либо ДТ Соединенных штатов. Максимальное допустимое давление трубопровода и другие инструкции точно осуществляются этими ДТ. Таким образом, дистрибьютер желает максимизировать объем пропускания с помощью поддержания более высокого давления, но должен подчиняться требованиям максимального давления и другим инструкциям ДТ. Более высокие давления трубопроводов также создают увеличенные утечки в системе. Однако при отсутствии адекватной системы сбора разнообразных данных и управления давлением трудно максимизировать доходы и подчиняться инструкциям. Газовые компании могут собирать и хранить данные датчиков, но без адекватной инфраструктуры для координации данных данные датчиков являются фактически бесполезными.All United States gas producers and distributors are regulated by either the state-authorized Department of Transportation (DT) or the United States DT. The maximum allowable pipeline pressure and other instructions are precisely implemented by these DTs. Thus, the distributor wants to maximize the transmission volume by maintaining a higher pressure, but must obey the maximum pressure requirements and other DT instructions. Higher piping pressures also create increased system leaks. However, in the absence of an adequate system for collecting diverse data and managing pressure, it is difficult to maximize revenues and obey instructions. Gas companies can collect and store sensor data, but without adequate infrastructure to coordinate these data, sensor data is virtually useless.
Когда в системе транспортировки газа возникает проблема, рабочие технического обслуживания и текущего ремонта обычно посещают различные местоположения и выполняют ряд измерений. На основании этих измерений рабочий технического обслуживания может быть в состоянии обнаружить неисправное оборудование или другие проблемы. Однако часто из-за отсутствия координации данных эти измерения не показывают ни причину проблемы, ни решение проблемы.When a problem arises in the gas transportation system, maintenance and repair workers usually visit various locations and perform a series of measurements. Based on these measurements, the maintenance worker may be able to detect faulty equipment or other problems. However, often due to lack of coordination of data, these measurements show neither the cause of the problem, nor the solution to the problem.
Механические регуляторы 2 давления имеют короткий срок службы из-за их движущихся частей и агрессивной среды, в которой они должны работать. Неисправный механический регулятор, расположенный на большом расстоянии от обнаруженной проблемы, может быть источником проблемы. Выявление неисправностей вручную системы транспортировки газа обычно выполняется с помощью процедуры, основанной на научных допущениях. Этот способ является неструктурированным, трудоемким и дорогим. Кроме того, контрольные измерения часто записываются вручную с помощью ручки и бумаги и выбрасываются после того, как проблема решена. Следовательно, записанные или данные предыстории часто являются недоступными или несистематизированными и, следовательно, бесполезными.
Проблемы, вызванные примесями, такими как пробки воды или отстоя, входящими в систему, могут вызвать перемещающиеся закупорки. В настоящее время обнаружение и устранение перемещающихся закупорок подобно "поиску приведения". Примеси могут вызвать неэффективности, такие как потеря пропускной способности системы или преждевременный отказ устройств. Примеси могут закупоривать фильтры, счетчики, регуляторы или даже приборы потребителя. В настоящее время не существует способа мониторинга событий, таких как наличие или перемещение примесей.Problems caused by impurities, such as water plugs or sludge entering the system, can cause moving blockages. At present, the detection and elimination of moving blockages is similar to the "cast search". Impurities can cause inefficiencies, such as loss of system bandwidth or premature device failure. Impurities can clog filters, meters, regulators, or even consumer appliances. There is currently no way to monitor events, such as the presence or movement of impurities.
Фиг.2 иллюстрирует более подробный вид типичной системы распределения, такой как система второго города 33. Механические регуляторы расположены в местоположениях 27 района (обозначенных черными точками, не всеми пронумерованными) для управления давлением газа для района. Система распределения газа обеспечивает избыточные маршруты или "подающие трубопроводы" в большинство местоположений. Следовательно, измерения давления или потока в подающих трубопроводах не обеспечивают достаточно данных для того, чтобы понять характеристики потока газа в системе распределения (т.е. какие подающие трубопроводы, основные трубопроводы и/или районные регуляторы сколько подают газа в различные районы). Газовая компания должна все еще учитывать управление огромным объемом "неопределенных" данных. Обычно компании распределения газа не могут координировать данные и идентифицировать, где, почему и как происходят потери. Также обычным для газовой компании является вручную регулировать установки давления в районных местоположениях в зависимости от сезонной потребности и других динамических явлений.Figure 2 illustrates a more detailed view of a typical distribution system, such as the
Типичное районное местоположение не имеет доступа к линиям электропередачи или связи. В результате электронная связь или управление в районных местоположениях очень ограничены или не существуют. Кроме того, реализация такой инфраструктуры считается как опасная и запрещенная из-за высоких затрат реализации. Что требуется, это эффективный способ для сбора и передачи данных и эффективный способ для управления данными системы транспортировки газа, так чтобы прибыль могла быть увеличена, а катастрофы могли быть предотвращены.A typical regional location does not have access to power lines or communications. As a result, electronic communications or management in regional locations is very limited or does not exist. In addition, the implementation of such infrastructure is considered dangerous and prohibited due to the high implementation costs. What is required is an effective way to collect and transmit data and an effective way to manage the data of the gas transportation system so that profits can be increased and disasters can be prevented.
Предлагаемый сообщающий регулятор, используемый в системе транспортировки газа или жидкости, собирает, создает, запоминает, отмечает и передает данные датчика. В частности, управляющий регулятор отмечает данные датчика атрибутами для того, чтобы идентифицировать отличительный признак данных, такой как источник данных, а затем передает отмеченные данные в центральное местоположение. База данных в центральном местоположении может организовать или скомпоновать отмеченные данные, используя метки или атрибуты для того, чтобы сделать такую базу данных используемой приложениями, которые могут отслеживать характеристики течения газа через систему транспортировки, и чтобы идентифицировать проблемы в системе. С использованием таких приложений можно эффективно определять параметры, оценивать и управлять системой транспортировки газа.The proposed reporting regulator used in a gas or liquid transport system collects, creates, memorizes, notes and transmits sensor data. In particular, the control controller marks the sensor data with attributes in order to identify a distinguishing feature of the data, such as a data source, and then transfers the marked data to a central location. A database at a central location can organize or compose marked data using labels or attributes to make the database usable by applications that can track gas flow characteristics through the transportation system and to identify problems in the system. Using such applications, it is possible to efficiently determine parameters, evaluate and manage the gas transportation system.
В одном осуществлении каждый сообщающий регулятор включает в себя электрическое межсоединение, соединяющее множество входных портов с процессором и памятью. Данные датчика принимаются на входных портах и запоминаются в памяти. Сообщающий регулятор может отмечать данные датчика фиксированным атрибутом, таким как метка источника, который может быть уникальным идентификационным номером, таким как адрес УДН (управление доступа к среде), или переменными атрибутами, таким как метка времени и/или метка даты. В центральном местоположении процессор, такой как персональный компьютер, может компоновать данные во времени и пространстве с помощью использования меток. События, происходящие в системе транспортировки газа, можно постоянно контролировать, определять их параметры и управлять ими, используя отмеченные данные. Использование этих собранных и скомпонованных данных даст возможность газовым компаниям улучшить эффективность системы, управление аварийными ситуациями, планирование предварительного технического обслуживания и составление счетов потребителей.In one embodiment, each reporting regulator includes an electrical interconnect connecting multiple input ports to a processor and memory. Sensor data is received at the input ports and stored in memory. The reporting regulator may mark the sensor data with a fixed attribute, such as a source tag, which may be a unique identification number, such as a UDN (media access control) address, or variable attributes, such as a time stamp and / or date stamp. At a central location, a processor, such as a personal computer, can compose data in time and space by using tags. Events occurring in the gas transportation system can be constantly monitored, their parameters determined and managed using the marked data. Using this collected and compiled data will enable gas companies to improve system performance, emergency management, preliminary maintenance planning and customer billing.
Фиг.1 иллюстрирует традиционную систему транспортировки газа;Figure 1 illustrates a conventional gas transportation system;
фиг.2 изображает традиционную систему распределения природного газа в городе, имеющем несколько районов;figure 2 depicts a traditional natural gas distribution system in a city having several areas;
фиг.3А - блок-схема регулятора давления газа, соединенного с сообщающим модулем;figa is a block diagram of a gas pressure regulator connected to a reporting module;
фиг.3В - блок-схема сообщающего регулятора;3B is a block diagram of a reporting regulator;
фиг.4 изображает систему транспортировки газа фиг.1, имеющую сообщающие регуляторы, включенные в систему транспортировки газа;figure 4 depicts a gas transportation system of figure 1, with communicating regulators included in the gas transportation system;
фиг.5 - блок-схема, описывающая способ установки и работы сети сообщающих регуляторов.5 is a flowchart describing a method of installing and operating a network of reporting regulators.
Недостатки современных систем транспортировки газа адресуются с помощью размещения сообщающих регуляторов по всей системе транспортировки газа. Каждый сообщающий регулятор может включать в себя имеющиеся в продаже датчики и регулятор давления газа, снабженные сообщающим модулем. Сообщающий модуль собирает данные из датчиков в одной и той же общей области, как регулятор давления газа, отмечает данные, а затем передает данные в приемники. Приемник мог бы быть компьютером в центральном местоположении, другим сообщающим регулятором или другим устройством в системе транспортировки газа. Сообщающий модуль имеет по меньшей мере один вход, такой как принимающий порт для приема сигналов связи или переменных системы. Вход может принимать данные датчика любого формата связи, такого как электрический или оптико-волоконный. В других осуществлениях датчики составляют единое целое с сообщающим модулем, а вход принимает переменные системы, такие как давление, через гибкий трубопровод, соединенный с системой транспортировки газа. Данные датчика могут указывать на параметры, переменные или характеристики системы транспортировки жидкости, а сообщающий модуль отмечает данные атрибутами, которые определяют что-либо о данных. Конкретно атрибут может быть дополнительной информацией, указывающей один или более отличительных признаков данных. Например, один атрибут может указывать источник данных (время, дату и местоположение, где они были получены).The disadvantages of modern gas transportation systems are addressed by placing communicating regulators throughout the gas transportation system. Each reporting regulator may include commercially available sensors and a gas pressure regulator equipped with a reporting module. A reporting module collects data from sensors in the same common area as a gas pressure regulator, notes data, and then transmits data to receivers. The receiver could be a computer in a central location, another reporting regulator, or other device in a gas transportation system. The reporting module has at least one input, such as a receiving port for receiving communication signals or system variables. The input can receive sensor data of any communication format, such as electrical or fiber optic. In other implementations, the sensors are integral with the reporting module, and the input receives system variables, such as pressure, through a flexible conduit connected to the gas transportation system. Sensor data can indicate parameters, variables, or characteristics of a fluid transport system, and the reporting module marks the data with attributes that define something about the data. Specifically, the attribute may be additional information indicating one or more distinguishing features of the data. For example, a single attribute may indicate a data source (time, date, and location where it was received).
Сообщающий модуль затем передает (сообщает) отмеченные данные в центральное местоположение. Отметка данных датчика информацией источника дает возможность легко систематизировать большой объем данных осмысленным способом для того, чтобы идентифицировать структуру потока и характеристики системы транспортировки. Например, данные могут быть систематизированы для того, чтобы постоянно контролировать события, понять рабочие характеристики, проверять производительность, просматривать данные предыстории, обнаруживать аварийные ситуации, оценивать улучшения и демонстрировать управление и поток газа по всей системе распределения.The reporting module then transmits (reports) the marked data to a central location. Marking the sensor data with source information makes it easy to organize a large amount of data in a meaningful way in order to identify the flow structure and characteristics of the transportation system. For example, data can be systematized to constantly monitor events, understand performance, check performance, view historical data, detect emergencies, evaluate improvements, and demonstrate control and gas flow throughout the distribution system.
На фиг.3А проиллюстрирована блок-схема сообщающего регулятора 29. Как изображено, сообщающий регулятор 29 включает в себя регулятор 70 давления газа и сообщающий модуль 72. Как обычно регулятор 70 давления газа управляет давлением газа в выходном канале 39. Следовательно, давление во входном канале 37 регулятора 70 давления газа может изменяться, но идеально давление в выходном канале 39 остается постоянным.3A illustrates a block diagram of a reporting
Любой регулятор, обычно используемый для того, чтобы управлять давлением газа, может быть использован в качестве сообщающего регулятора. Например, может быть использован регулятор серии 300, производимый компанией Fisher Controls International. Как будет понятно специалисту в данной области техники, сообщающий модуль 72 может быть изготовлен как единое целое с регулятором 70 или как независимый модуль, который может быть модифицирован для существующего регулятора. Сообщающий модуль 72 посылает информацию в центральный процессор 44 через антенну 48, а центральный процессор 44 запоминает данные в центральной базе данных. Если регулятор 70 не имеет датчиков, которые могут подавать электронные данные в сообщающий модуль 72, тогда датчики 74 могут быть установлены в систему транспортировки газа вблизи сообщающего модуля 72.Any regulator commonly used to control gas pressure can be used as a reporting regulator. For example, a 300 series regulator manufactured by Fisher Controls International may be used. As will be appreciated by one of ordinary skill in the art, the reporting
Обычно регулятор давления газа управляет давлением с помощью перемещения дросселирующего элемента на пути потока газа. Усовершенствованный регулятор давления газа, такой как модель RF-110, поставляемый компанией Fisher Controls International, использует данные электронного датчика, такие как входное и выходное давление, для того, чтобы улучшить точность управления давлением. Эти данные электронного датчика могут быть также использованы для того, чтобы вычислять дополнительные параметры системы или устройства. Например, объем потока и состояние работоспособности устройства могут быть определены с помощью обработки входных сигналов множественных датчиков. Понятие "данные датчика", как используемое в настоящем описании, следует понимать как любые данные, которые могут быть переданы в центральную систему. Несмотря на то, что устройство, такое как регулятор или сообщающий модуль, может не считаться датчиком, оно может обеспечивать данные датчика с помощью обработки данных или вычисления параметров, используя данные датчика. Следовательно, понятие "данные датчика", как используемое в настоящем описании, может быть величиной, вычисленной из множества входных сигналов датчика и обеспеченной с помощью устройства, обычно не считающегося "датчиком".Typically, a gas pressure regulator controls pressure by moving a throttling element along a gas flow path. An advanced gas pressure regulator, such as the RF-110 model supplied by Fisher Controls International, uses electronic sensor data, such as inlet and outlet pressure, to improve pressure control accuracy. This electronic sensor data can also be used to calculate additional system or device parameters. For example, the flow volume and device health status can be determined by processing the input signals of multiple sensors. The term "sensor data", as used in the present description, should be understood as any data that can be transmitted to a central system. Although a device, such as a controller or a reporting module, may not be considered a sensor, it can provide sensor data by processing data or calculating parameters using sensor data. Therefore, the term “sensor data” as used herein may be a value computed from a plurality of sensor input signals and provided by a device typically not considered a “sensor”.
Фиг.3В изображает осуществление сообщающего регулятора, где сообщающий модуль 72 представляет единое целое с регулятором 70 давления газа для того, чтобы создать сообщающий регулятор 29. Сообщающий регулятор 29 обеспечивает множественные порты 35 для соединения датчиков 12-19. Обычно датчики 12-19 будут обеспечивать данные, которые непосредственно относятся к работе или состоянию регулятора. Однако датчики 12-19 могут обеспечивать данные, которые совершенно не относятся к работе сообщающего регулятора. Следовательно, сообщающий регулятор 29 может работать как "концентратор" данных для того, чтобы собирать все виды данных из датчиков, расположенных в той же самой общей области, как сообщающий регулятор 29. Каждый датчик 12-19 может подавать различный тип данных в сообщающий регулятор 29.FIG. 3B depicts an implementation of a reporting regulator, where the
Процессор 38 управляет функциями, выполняемыми сообщающим регулятором 29, с помощью выполнения множества 45 определенных пользователем команд (например, программного обеспечения), которое хранится в памяти 40. Память 40 может составлять единое целое с процессором 38 или может быть отдельным устройством. Понятию "память", как оно используется в настоящем описании, следует придавать его самый широкий возможный смысл. Например, простой буфер или входной регистр, такие как устройства, необходимые для электронных коммуникаций, считаются "памятью", а также логические схемы с постоянными соединениями или непосредственно запрограммированные или специализированная интегральная схема (СИС).The
Процессор 38 может быть программируемым логическим устройством, он может быть СИС или он может иметь эквивалентную архитектуру универсального процессора, такого как в современных персональных компьютерах. Понятие "процессор", как используемое в настоящем описании, означает любое устройство, которое может принимать электронные сигналы, преобразовывать электронные сигналы и обеспечивать электронные сигналы, отличные от электронных сигналов, принятых в другом устройстве. Процессор 38 выбирает и выполняет множество 45 команд и управляет множественными функциями сообщающего регулятора 29. Например, процессор 38 может изменять положение дроссилирующего элемента 47 для того, чтобы управлять давлением в выходном канале 39, и процессор 38 может управлять входными и выходными коммуникациями. Сообщающий регулятор 29 принимает данные из датчиков 12-19 в портах 35 и запоминает данные датчиков в памяти 40. В изображенном варианте осуществления температура воздуха определяется с помощью датчика 12, температура газа определяется с помощью датчика 13, давление определяется с помощью датчиков 14, 16, 17, 18 и положение заглушки регулятора определяется с помощью датчика 15. Датчики 12, 13, 14, 17, 18, 19, которые могут быть установлены с внешней стороны корпуса сообщающего регулятора, могут быть соединены с сообщающим регулятором через электрические, механические или радиосоединения.The
После того как данные датчиков получены и отмечены с помощью процессора 38, данные могут быть переданы в центральный компьютер 44 через коммуникационную схему 42 и антенну 48. Центральный процессор 44 может запоминать данные датчиков в центральной базе 46 данных. Сообщающий регулятор 29 использует электрическое межсоединение 33, такое как монтажная плата, интегральная схема или провода для того, чтобы взаимно соединить компоненты, которые соединяет порты 35, процессор 38, источник 36 питания, память 40, тактовый генератор реального времени и коммуникационную схему 42 обычно как изображено.After the sensor data are obtained and marked by the
Множество 45 команд определяет, как процессор 38 получает, манипулирует, обрабатывает, очищает и передает данные, принятые из датчиков 12-19. Например, множество 45 команд определяет частоту выборки (частоту, с которой выходной сигнал датчика считывается и запоминается) для каждого датчика 12-19. Процессор 38 может также управлять, например, способами входной и выходной коммуникации, синхронизацией коммуникации, способами сжатия данных и предварительным формированием данных датчиков (т.е. обработкой цифрового сигнала).A plurality of
Наиболее важно, что множество 45 команд определяет как данные датчиков отмечаются атрибутами. Атрибуты данных датчиков, такие как время, дата и местоположение получения данных, могут быть скомбинированы с данными датчиков для того, чтобы создать отмеченные данные. Многие способы для комбинирования цифровых данных известны и описаны в различных публикациях, описывающих обработку данных в цифровой связи. Другими атрибутами, которые могут быть отмечены на данных датчиков, являются единицы измерения, тип данных датчика, номер модели датчика и/или серийный номер датчика. Например, данные датчиков могут быть отмечены единицами измерения, такими как фунты/дюйм или Кра. В предпочтительном осуществлении процессор 38 считывает данные из датчиков, а затем отмечает данные датчиков атрибутами перед запоминанием данных в памяти 40.Most importantly, a plurality of 45 commands determines how sensor data is marked with attributes. Attributes of sensor data, such as time, date, and location of data acquisition, can be combined with sensor data in order to create marked data. Many methods for combining digital data are known and described in various publications describing data processing in digital communication. Other attributes that may be noted on the sensor data are units, type of sensor data, model number of the sensor, and / or serial number of the sensor. For example, sensor data can be marked with units such as psi or Kra. In a preferred embodiment, the
На фиг.3В показан сообщающий регулятор 29, который подает постоянное давление газа в коллектор 41. Коллектор 41 затем распределяет газ в сообщающие районные регуляторы 43. Сообщающие районные регуляторы 43, в свою очередь, подают газ в районы (не изображены). В одном варианте осуществления каждому сообщающему регулятору назначается уникальный идентификационный номер и он запоминает свой идентификационный номер в памяти. Альтернативно, центральный процессор 44 в центральном местоположении может хранить идентификационные номера для сообщающих регуляторов в центральной памяти. В этом варианте осуществления данные отмечаются на основании коммуникационного канала, из которого данные приняты. Центральный компьютер 44 может включать центральный процессор, центральную память и центральное множество команд (не изображены отдельно). Могут быть множественные центральные компьютеры, а понятие "центральный компьютер" просто относится к компьютеру, которой может принимать данные более чем из одного сообщающего регулятора и обрабатывать такие данные. Назначение идентификационных номеров отдельным сообщающим регуляторам 29 может быть выполнено на заводе или после того как сообщающий регулятор установлен в систему транспортировки газа. Назначение идентификационного номера может быть вручную загружено в сообщающий регулятор через порт 35. Альтернативно, идентификационный номер может быть передан центральным процессором 44 в центральном местоположении, а затем принят и запомнен сообщающим регулятором 29.FIG. 3B shows a reporting
В одном варианте осуществления сообщающий регулятор устанавливается в систему транспортировки газа, а затем сообщающий регулятор 29 "автоматически инициализируется" во время своего первого "включения питания". Во время автоматической инициализации или процедуры запуска сообщающему регулятору 29 назначается идентификационный номер и/или он обеспечивается множеством 45 команд. Центральный компьютер 44 может автоматизировать процедуру назначения номера, загрузки номера и включения питания. Альтернативно местный специалист может загружать идентификационный номер и проводить процедуру инициализации. Соотношение между установленным местоположением сообщающего регулятора 29 и идентификационным номером может быть установлено и запомнено в центральной базе 46 данных.In one embodiment, the reporting regulator is installed in the gas transportation system, and then the reporting
Уникальный идентификационный номер и таймер 34 обеспечивают атрибуты для данных датчиков. Данные датчиков могут быть отмечены этими атрибутами так, что независимо от того, когда и где данные датчиков приняты или требуются центральной системой, может быть определен их источник во времени, пространстве и по типу.A unique identification number and
В другом варианте осуществления установщик (обычно персонал газовой компании) загружает идентификационный номер в память 40 сообщающего регулятора 29 с помощью соединения портативного инструмента к одному из портов 35 сообщающего регулятора 29. В соответствии с этим осуществлением портативный глобальный приемник позиционирования (ГПП) может быть встроен в порт 35 и координаты широты-долготы могут быть запомнены в памяти 40. Устройство ГПП может также калибровать таймер 34. В этом варианте осуществления отмеченные данные датчиков могут быть синхронизированы во времени и в пространстве с помощью точных данных ГПП.In another embodiment, the installer (typically gas company personnel) loads the identification number into the
Альтернативно, электронный идентификационный номер может быть физическим адресом, загруженным в сообщающий регулятор 29 установщиком с использованием, например, клавиатуры. Установщик мог бы вводить адрес улицы, номер района, номер узла, значение или другой указатель, который может быть использован для того, чтобы отличить или идентифицировать сообщающий регулятор. В одном осуществлении каждый порт 35 сообщающего регулятора 29 имеет идентификационный номер, который связан с идентификационным номером сообщающего регулятора 29. При такой установке каждый датчик будет иметь свое собственное именование, а источник данных всех сенсоров может быть идентифицирован с большой точностью.Alternatively, the electronic identification number may be a physical address downloaded to the reporting
Дополнительные преимущества получают с помощью назначения произвольного идентификационного номера сообщающему регулятору на заводе 45. В этом варианте осуществления таблица, такая как реляционная база данных, используется для того, чтобы связать перекрестными ссылками местоположение сообщающего регулятора с идентификационным номером. Например, уникальный адрес управления доступа к носителю (УДН) может быть назначен каждому сообщающему регулятору 29 на заводе. Затем реляционная база данных может связать местоположение, в котором установлен сообщающий регулятор, с назначенным адресом УДН. Система адреса УДН дает возможность сообщающему регулятору 29 взаимодействовать, используя радиосистему Internet. Радиокоммуникационное техническое и программное обеспечение Internet может содержаться в коммуникационной схеме 42. Многие способы назначения электронного идентификационного номера имеются в настоящее время и почти все из них могут быть эффективно использованы системой сообщающего регулятора.Additional benefits are obtained by assigning an arbitrary identification number to the reporting regulator at
Сообщающий регулятор 29 может передавать данные датчиков в центральный процессор 44 в ответ на выполнение команд, принятых из множества 45 команд. Перемещение данных из памяти 40 в центральный процессор 44 часто упоминается как "загрузка" данных. Когда происходит загрузка данных датчиков, процессор 38 извлекает данные из памяти 40 и посылает данные в коммуникационную схему 42. Коммуникационная схема 42 посылает данные в центральный процессор 44 через антенну 42, континентальную линию 49 связи или другую необходимую сеть связи.A reporting
Сообщающий регулятор 29 должен иметь достаточный объем памяти для того, чтобы хранить определенное количество данных датчиков, которое сообщающий регулятор 29 будет получать между интервалами загрузки данных. Например, если сообщающий регулятор 29 будет загружать данные датчиков в центральный процессор 44 один раз в месяц, минимум емкость/возможность памяти одного месяца должна быть установлена в сообщающем регуляторе 29. Способы эффективного использования памяти и способы сжатия данных могут быть использованы для того, чтобы увеличить возможность памяти сообщающего регулятора 29.The reporting
Кроме систематической загрузки данных, сообщающий регулятор 29 может передавать данные датчиков по запросу из центрального компьютера 44. Множество 45 команд может инструктировать сообщающий регулятор 29, чтобы обработать данные датчиков перед запоминанием данных в памяти 40. Альтернативно, множество 45 команд может инструктировать сообщающий регулятор 29, чтобы отметить данные датчиков перед передачей данных датчиков в центральное местоположение 44.In addition to the systematic loading of data, the reporting
Источник 36 питания соединен с портами 35 через электрическое межсоединение 33. Сообщающий регулятор 29 может подавать питание в датчики через порты 35. Источник 36 питания может быть батареей, топливным элементом, постоянным соединением с генератором или электростанцией, солнечным элементом или любым другим источником, способным обеспечивать несколько милливатт мощности. Таймер 34 реального времени обеспечивает информацию времени и даты (атрибуты даты), которая может быть использована для того, чтобы маркировать или отмечать данные датчиков. Данные датчиков могут быть отмечены более чем одной меткой времени и даты, если необходимо. Например, данные могут быть отмечены в соответствии со временем и датой, в которые были получены данные датчиков, со временем и датой, в которые данные были посланы коммуникационной схемой 42 и/или со временем и датой, в которые данные были приняты центральным процессором 44. Отмеченные датой данные учитывают синхронизацию прошлых и настоящих данных для того, чтобы обнаруживать события в системе транспортировки газа.A
В одном варианте осуществления сообщающий регулятор 29 может функционировать как центральное местоположение или как центральный процессор. Сообщающий регулятор 29 может принимать данные из других сообщающих регуляторов и организовывать данные в памяти 40. Сообщающий регулятор 29 может также управлять другими сообщающими регуляторами, используя отмеченный данные в своей базе данных. Устройство ввода/вывода, такое как клавиатура и монитор, может быть соединено с портом 35, и данные и параметры (информация) из всей системы транспортировки жидкости могут быть выбраны и просмотрены. Сообщающий регулятор 29 может запоминать данные для всей системы или он может запоминать данные только из регуляторов, которые находятся ниже по течению. Кроме того, сообщающий регулятор 29 может управлять только устройствами, которые находятся ниже по течению от него.In one embodiment, the reporting
Теперь, ссылаясь на фиг.4, проиллюстрирована система 3 транспортировки газа, подобная системе, описанной на фиг.1, за исключением того, что сообщающие регуляторы 300-310 установлены по всей системе 3 транспортировки газа. Система 3 транспортировки газа может охватывать тысячи миль. Например, сообщающий регулятор 300 может быть расположен на 1000 миль от сообщающего регулятора 309, а газ из скважины 28 может достигать или не достигать сообщающего регулятора 309. Кроме того, для порции газа низкого качества могут требоваться недели, чтобы пройти из скважины 28 на электростанцию 9. Система сообщающих регуляторов, описанная в настоящем описании, может отслеживать этот тип рабочего эффекта, а также эффекты любой аномалии, когда она перемещается через систему 3 транспортировки газа.Now, referring to FIG. 4, a
Механические регуляторы изнашиваются и должны постоянно ремонтироваться или заменяться газовыми компаниями. Одним из преимуществ системы сообщающих регуляторов, описанной в настоящем описании, является то, что сообщающие регуляторы 300-310 являются непосредственной заменой для существующих механических регуляторов. Следовательно, существующая система транспортировки газа может быть модернизирована со временем, когда механические регуляторы давления откажут и потребуют замены.Mechanical regulators are worn out and must be constantly repaired or replaced by gas companies. One of the advantages of the reporting regulator system described herein is that the reporting regulators 300-310 are a direct replacement for existing mechanical regulators. Consequently, the existing gas transportation system can be modernized over time, when the mechanical pressure regulators fail and require replacement.
Центральный компьютер 44 принимает отмеченные данные датчиков из сообщающих регуляторов 300-310. Центральный процессор 44 кодирует данные в реляционной базе данных 46 с помощью создания ключей и логических связей, используя метки в данных датчиков. Реляционная база данных может компоновать данные во времени, пространстве и форме для того, чтобы отображать прошлые и настоящие события в системе 3 транспортировки газа. Реляционная база данных является "сортируемой" на основании предпочтения пользователя. Существующие способы сортировки базы данных могут быть использованы для того, чтобы обнаруживать и отображать текущие и накопленные события.The
Если пользователь желает просмотреть текущие события, как они развиваются, он/она может соединить устройство ввода данных, такое как клавиатура и монитор, с сообщающим регулятором 310 или с центральным компьютером 44 и создать запросы данных из конкретных сообщающих регуляторов или из конкретных датчиков. Это осуществление дает возможность пользователю просматривать текущий процесс в системе транспортировки газа. Например, пользователь может дать команду сообщающим регуляторам 302, 304 и 306 постоянно передавать данные входного и выходного давления и объема потока. Таким образом, отвечая на запрос, сообщающие регуляторы 300-310 могут подавать поточные данные реального времени из выбранных датчиков. Данные реального времени дают возможность пользователю быть свидетелем развития перемещающегося события, такого как аномалия давления в системе 3 транспортировки газа. Просмотр событий, как они развиваются, дает возможность рабочим обеспечить исправляющие меры и быть свидетелями реакции системы в среде реального времени. Предпочтительно иметь возможность управлять количеством передач данных в реальном времени из каждого сообщающего регулятора так, чтобы система связи не была, не стала перегруженной.If the user wishes to view current events as they develop, he / she can connect a data input device, such as a keyboard and monitor, to a
В примере в таблице А, показанной ниже, поле колонки, озаглавленное "Район" определяет источник или местоположение источника данных. Колонка "Тип данных" определяет вид или тип данных, содержащихся в записи (т.е. объем потока, давление, температура и т.д.). Поле данных "Время" отображает время, когда были получены данные датчиков. Таблица А может быть представляющей результаты из поиска и сортировки пользователем времени и местоположения записей самого низкого давления в системе 3 транспортировки газа в данный день. Атрибуты или поддерживающие данные, такие как единицы измерения, точность или другие данные, такие как температура котлована в определенном местоположении, могут быть также отображены после управляемого пользователем запроса.In the example in Table A below, the column field entitled "Region" defines the source or location of the data source. The “Data Type” column defines the type or type of data contained in the record (ie flow volume, pressure, temperature, etc.). The "Time" data field displays the time when the sensor data was received. Table A may be representative of the search and sorting by the user of the time and location of the lowest pressure records in the
Поиски и сортировки для того, чтобы идентифицировать тенденции и проблемные области, могут быть выполнены быстро с помощью выполнения функции сортировки в базе 46 данных. Предоставление возможности пользователю переконфигурировать порядок данных в базе 46 данных для того, чтобы показать максимальные и минимальные величины в течение определенного периода времени, представит пользователю тенденции, события, утечки, неэффективности и опасные состояния.Searches and sorts in order to identify trends and problem areas can be performed quickly by performing a sort function in the
Дополнительные возможные поля для базы данных системы транспортировки газа включают в себя любые эффекты, которые может измерять датчик, любые параметры, которые могут быть вычислены, и диагностическую или калибровочную информацию. Например, состояние устройства датчика, внешняя температура, температура газа, обнаруженные утечки, количество утечки, обнаруженные включения, количество обнаруженных включений, коэффициент качества газа, состав газа, скорость потока, объем потока, положение привода устройства, входной управляющий сигнал, вставленный фильтр, открытие выпускного вентиля, уровень воды котлована являются несколькими возможными полями. Список, обсужденный выше, не следует рассматривать как полный список, а просто как примеры возможных полей или потенциально полезных данных. На фиг.4 изображен только один центральный компьютер 44. Однако множественные центральные компьютеры могли бы быть использованы (не изображены). На самом деле многие сотрудники газовых компаний могли бы хранить или осуществлять доступ к одной и той же базе 46 данных и иметь портативный компьютер для того, чтобы манипулировать локально хранимой базой данных.Additional possible fields for the gas transportation system database include any effects that the sensor can measure, any parameters that can be calculated, and diagnostic or calibration information. For example, the state of the sensor device, external temperature, gas temperature, detected leaks, amount of leakage, detected inclusions, number of detected inclusions, gas quality factor, gas composition, flow rate, flow volume, device drive position, input control signal, inserted filter, opening exhaust valve, pit water level are several possible fields. The list discussed above should not be construed as a complete list, but simply as examples of possible fields or potentially useful data. 4, only one
В другом варианте осуществления каждая центральная система предоставляет обслуживание в часть системы транспортировки газа. Когда используются распределенные центральные системы, избыточные коммуникационные маршруты и избыточные данные дают возможность базе данных быть используемой одновременно многими пользователями. Многопользовательские конфигурации и программное обеспечение ограниченного доступа, имеющиеся в настоящее время для компьютерных сетей, будут работать эффективно в системе сообщающих регуляторов. Кроме того, сообщающие регуляторы 300-310 могут взаимодействовать друг с другом, что может быть полезно, если невозможна связь с центральным компьютером 44. Таким образом, сообщающие регуляторы 300-310 могут запоминать, а затем передавать информацию в другие местоположения.In another embodiment, each central system provides service to a portion of the gas transportation system. When distributed central systems are used, redundant communication routes and redundant data enable the database to be used simultaneously by many users. The multi-user configurations and limited access software currently available for computer networks will work efficiently in the reporting regulator system. In addition, the reporting regulators 300-310 can communicate with each other, which may be useful if communication with the
Теперь будут обсуждены способы и процедуры для определения производительности и характеристик системы транспортировки газа и реализация таких систем.Now, methods and procedures for determining the performance and characteristics of a gas transportation system and the implementation of such systems will be discussed.
Для того чтобы реализовать систему для определения эффекта системы, центральный компьютер принимает данные из сообщающих регуляторов и запоминает данные в центральной памяти. Центральный компьютер имеет процессор, который использует множество команд для того, чтобы обрабатывать или манипулировать принятыми данными. Обработанные данные могут предоставить полезную информацию пользователю системы.In order to implement a system for determining the effect of the system, the central computer receives data from communicating controllers and stores data in the central memory. The central computer has a processor that uses many instructions in order to process or manipulate received data. The processed data can provide useful information to the system user.
Восстановление событий и статистические сравненияEvent recovery and statistical comparisons
В одном примере система сообщающих регуляторов может восстанавливать события из хранимых данных. Например, данные из множества датчиков, разбросанных на сотни миль друг от друга, будут обычно приниматься центральным местоположением в различные интервалы времени, может быть разделенные месяцем. Центральный компьютер может использовать метки или атрибуты, такие как метка времени и даты, для того, чтобы систематизировать данные. События могут быть восстановлены всякий раз, когда необходимо. Кроме того, центральный компьютер может восстановить событие всей системы от начала до конца, используя метки в данных. Система сообщающих регуляторов также дает возможность пользователю сравнивать текущие состояния газовой системы с состояниями, которые существовали в прошлом, например, год назад. Например, можно было бы наблюдать и определять параметры такого события, как утечка, за прошлые годы. Пользователь может быть свидетелем небольшой утечки в предыдущие годы и увеличения утечки или потери газа в последние месяцы. Пользователь может определять различие в состояниях (величину изменения) для того, чтобы проиллюстрировать, как утечка стала достаточно значительной, чтобы ее обнаружить и устранить. Пользователь может также определять, изменилась ли или отклонилась ли система от нормального или желательного режима работы и состояния.In one example, a reporting regulator system can recover events from stored data. For example, data from a plurality of sensors scattered hundreds of miles apart will typically be received at a central location at different time intervals, maybe separated by a month. The central computer may use labels or attributes, such as a time and date stamp, to organize data. Events can be restored whenever necessary. In addition, the central computer can recover an entire system event from start to finish using tags in the data. The reporting regulator system also allows the user to compare the current state of the gas system with the states that existed in the past, for example, a year ago. For example, one could observe and determine the parameters of an event such as a leak in past years. The user may witness a small leak in previous years and an increase in leak or gas loss in recent months. The user can determine the difference in states (the magnitude of the change) in order to illustrate how the leak has become significant enough to detect and eliminate. The user can also determine if the system has changed or deviated from the normal or desired operating mode and condition.
Дистанционный просмотр данных и дистанционное управление системой транспортировки газаRemote data viewing and remote control of the gas transportation system
Портативное вычислительное устройство, такое как персональный цифровой ассистент или компактный портативный компьютер, может быть соединено с центральным компьютером 44 или с сообщающим регулятором через радиосоединение. Персонал газовой компании, имеющий соединенные портативные вычислительные устройства, может выбирать данные, выполнять сортировку и просматривать важные параметры рабочей газовой системы в любое время почти везде через радиосоединение Internet.A portable computing device, such as a personal digital assistant or a compact portable computer, may be connected to a
Когда обслуживающий персонал газовой компании не может решить проблему, они часто обращаются к изготовителю устройства, которое, по их мнению, неисправно, и объясняют обстоятельства. Обычно газовая компания и изготовитель пытаются решить проблемы в длительных телефонных переговорах. Если проблема не может быть решена по телефону, тогда изготовитель будет пытаться исправить проблему с помощью посещения поврежденного местоположения. В одном варианте осуществления цифровая камера соединяется с портом сообщающего регулятора 29 сотрудником газовой компании. Фотографии или видео-, или аудиозаписи местоположения, или установки затем посылаются через сообщающий регулятор изготовителю или руководству газовой компании.When the gas company’s maintenance staff cannot solve the problem, they often contact the manufacturer of the device, which, in their opinion, is faulty and explain the circumstances. Typically, the gas company and the manufacturer try to solve problems in lengthy telephone calls. If the problem cannot be resolved by telephone, then the manufacturer will try to correct the problem by visiting the damaged location. In one embodiment, the digital camera is connected to the port of reporting
Таким образом, с помощью сообщающего регулятора, соединенного с Internet, может быть проведена "телеконференция". Данные датчиков и видеозапись установки дает возможность лицу, принимающему решение, проанализировать проблему из своего офиса, не тратя время на поездку и на нахождение вне зоны доступа.Thus, using a reporting regulator connected to the Internet, a “teleconference” can be conducted. The sensor data and video recording of the installation allows the decision maker to analyze the problem from his office, without wasting time traveling and being outside the access zone.
Это преимущество сэкономит время поездок изготовителя и газовой компании и другие затраты относительно установки и технического обслуживания и текущего ремонта. Видеозапись часто позволяет обнаружить неправильную разводку, неправильную установку, неправильные настройки и другие проблемы на месте. Таким образом, поиск неисправностей может быть выполнен дистанционно, используя сообщающий регулятор в качестве коммуникационного концентратора.This advantage will save the travel time of the manufacturer and the gas company and other costs regarding installation and maintenance and maintenance. Video recording often reveals incorrect wiring, incorrect installation, incorrect settings, and other problems in place. Thus, troubleshooting can be performed remotely using the reporting regulator as a communication hub.
Вычисление производительности системыSystem performance calculation
Центральный компьютер может измерять параметры и может систематизировать данные для того, чтобы предоставлять характеристики системы. Характеристики системы могут быть использованы для того, чтобы определять показатели производительности. Сортированные данные датчиков могут быть обработаны или использованы в математических формулах для того, чтобы предоставить дополнительные измерения производительности системы. Например, скорость потока газа в различных частях системы транспортировки газа может быть определена с помощью управления отдельными сообщающими регуляторами и выполнения математических функций на результирующих данных датчиков. С помощью включения сообщающего регулятора для того, чтобы создать мгновенное увеличение давления, а затем отслеживания, как быстро распространяется увеличение давления через систему транспортировки газа, может быть определена средняя скорость текущего газа. Сообщающие регуляторы внизу по течению от включенного сообщающего регулятора могут измерять и сообщать время, необходимое для того, чтобы увеличенное давление перемещалось от датчика к датчику.A central computer can measure parameters and can organize data in order to provide system characteristics. System characteristics can be used to determine performance indicators. Sorted sensor data can be processed or used in mathematical formulas to provide additional measurements of system performance. For example, the gas flow rate in various parts of a gas transportation system can be determined by controlling individual communicating controllers and performing mathematical functions on the resulting sensor data. By turning on the reporting regulator in order to create an instant increase in pressure, and then monitoring how quickly the increase in pressure propagates through the gas transport system, the average flow rate of the gas can be determined. The reporting regulators downstream of the turned-on reporting regulator can measure and report the time required for the increased pressure to move from sensor to sensor.
Скорость газа, такая как средняя скорость газа, может быть вычислена с помощью центрального компьютера 44 с использованием уравнения: скорость = расстояние × время. Кроме того, соответствующая сортировка данных покажет величину и направление, в котором более высокое давление распространяется через систему транспортировки газа. Кроме того, ослабление переменных как по величине, так и по длительности покажет реакцию системы на различные входные воздействия.The gas velocity, such as the average gas velocity, can be calculated using the
ДиагностикаDiagnostics
Распространение скачка давления, как обсуждалось выше, может быть использовано для того, чтобы определить или охарактеризовать параметры потока газа в системе транспортировки газа. Скачок давления может также дать возможность пользователю увидеть, как действуют регуляторы, когда присутствуют динамические состояния. Если регулятор не компенсирует увеличение давления, он может предположить, что регулятор отказал и, следовательно, требует текущего ремонта. Данные самодиагностики из каждого сообщающего регулятора могут быть также запомнены в центральном местоположении, а также в памяти сообщающего регулятора.The propagation of the pressure jump, as discussed above, can be used to determine or characterize the parameters of the gas flow in the gas transportation system. A pressure surge can also enable the user to see how the regulators act when dynamic conditions are present. If the regulator does not compensate for the increase in pressure, it can be assumed that the regulator has failed and, therefore, requires maintenance. Self-diagnosis data from each reporting controller can also be stored in a central location, as well as in the memory of the reporting controller.
Определение и компенсация динамического расходаDynamic flow detection and compensation
Центральный компьютер может определить количество и компенсировать динамический расход. Конкретно, центральный компьютер может выявить районы, которые нуждаются в динамической компенсации. Динамический расход происходит в большинстве систем из-за изменений в потреблении. Динамический расход может периодически повторяться ежедневно или посезонно. Динамический расход может также происходить в любое время. Например, динамический расход или потребление может возникать в результате работы сушильной или воздуходувной печи на фабрике от 8:00 до 17:00 каждый день. Динамическое потребление может также возникать в результате сезонных изменений, происходящих в результате более холодной или более теплой погоды. Центральный компьютер может делать управляющие корректировки с помощью взаимодействия с отдельными сообщающими регуляторами. Управляющие корректировки могут быть сделаны в ответ на динамические расходы или прогнозы расхода. Системное управление может достичь лучшей компенсации с помощью регулирования сообщающих регуляторов.The central computer can quantify and compensate for dynamic flow. Specifically, a central computer can identify areas that need dynamic compensation. Dynamic consumption occurs in most systems due to changes in consumption. Dynamic flow can be periodically repeated daily or seasonally. Dynamic flow can also occur at any time. For example, dynamic consumption or consumption may occur as a result of the operation of a drying or blowing furnace in a factory from 8:00 to 17:00 every day. Dynamic consumption may also result from seasonal changes resulting from colder or warmer weather. The central computer can make control adjustments by interacting with individual reporting controllers. Control adjustments can be made in response to dynamic costs or expense forecasts. System control can achieve better compensation by regulating reporting regulators.
Использование графических средств, точек установки и условий предупредительного сигналаUsing graphical tools, installation points, and alert conditions
Многие имеющиеся в продаже программы организации и обработки баз данных (множества команд для того, чтобы систематизировать данные датчиков) могут создавать графики на основании данных в базе данных. В определенных приложениях графическое отображение данных в базе данных обеспечит дополнительную гибкость в понимании работы системы транспортировки газа. Например, газовая компания может установить пороговые величины на основании графика "типичных" или номинальных рабочих точек или параметров. Обнаружение величин вне графической нормы преобразовывалось бы в аномальные условия системы. Таким образом, когда данные, имеющие значение, которое превышает соответствующий порог, обнаруживаются, центральный компьютер может генерировать предупредительный сигнал. Система сообщающих регуляторов хорошо приспособлена для предупреждения персонала газовой компании, что существуют аномалии системы, на основании выбираемых пользователем граничных условий (пороговых величин). Пороговые величины могут быть легко установлены на графическом дисплее, который изображает нормальные рабочие состояния.Many commercially available programs for organizing and processing databases (many commands in order to systematize sensor data) can create graphs based on data in the database. In certain applications, graphical display of data in a database will provide additional flexibility in understanding the operation of the gas transportation system. For example, a gas company may set thresholds based on a graph of “typical” or nominal operating points or parameters. Detection of quantities outside the graphical norm would be transformed into anomalous conditions of the system. Thus, when data having a value that exceeds the corresponding threshold is detected, the central computer can generate an alert. The system of reporting regulators is well adapted to warn gas company personnel that there are anomalies in the system based on user-selected boundary conditions (threshold values). Thresholds can be easily set on a graphical display that depicts normal operating conditions.
Предупредительные сигналы могут включаться с помощью сообщающих регуляторов 300-310 или с помощью центрального компьютера 44, реагирующего на данные из сообщающих регуляторов. Когда предупредительный сигнал включается, центральный компьютер 44 может известить аварийный персонал через сеть пейджеров, электронную почту или web-браузер. После извещения персонал экстренного реагирования может выбрать данные в базе данных для того, чтобы помочь им в их критических решениях. Обычно будет возможно исправить проблемы из дистанционного местоположения, используя систему сбора данных и обращения к устройствам, описанную в настоящем описании.Alarms can be triggered using reporting regulators 300-310 or using a
Обзор мгновенного потребления и утечкиOverview of Instant Consumption and Leakage
В современных газовых системах механические счетчики могут определять, что входит в систему транспортировки газа и что выходит из этой системы ежемесячно. Однако эта разрешающая способность не является достаточно хорошей для того, чтобы точно анализировать утечку в системе транспортировки газа. В противоположность этому, система сообщающих регуляторов может определять скорость, с которой утекает газ, и, следовательно, сколько газа утекло в течение некоторого интервала времени. Система сообщающих регуляторов может также определять, сколько газа утекло при определенном давлении. Все эти определения могут быть выполнены с высокой степенью точности, которая была недостижима до этого.In modern gas systems, mechanical meters can determine what goes into the gas transportation system and what goes out of the system every month. However, this resolution is not good enough to accurately analyze leaks in the gas transportation system. In contrast, a reporting regulator system can determine the rate at which gas leaks, and therefore how much gas has leaked over a period of time. The reporting regulator system can also determine how much gas has leaked at a given pressure. All these definitions can be performed with a high degree of accuracy, which was unattainable before.
Параметры системы, которые отсутствуют непосредственно в датчиках, могут быть определены с помощью использования математических функций (уравнений), таких как функции, основанные на законах физики. Например, используя данные датчиков и уравнение сохранения энергии (что входит, то и должно выходить), могут быть определены скорости потоков для неизмеряемых трубопроводов. Если определено, что определенное количество (объем потока) газа входит в трубопровод, а меньшее, чем это количество, выходит из трубопровода, может быть вычислено количество потери газа. Кроме того, местоположение утечки может быть определено и отображено для пользователя с использованием уравнения сохранения энергии. Центральный компьютер при направлении множества команд может также определить, сколько стоит утечка газовой компании ежедневно, с помощью определения, за сколько мог бы быть продан потерянный газ. "План поиска и устранения" может быть подтвержден на основании результатов вычислений с использованием отмеченных данных. Другие законы физики, такие как суперпозиция (что входит в коллектор или пересечение, то и должно выходить), могут быть использованы для того, чтобы вычислять поток в неизмеряемых трубопроводах.System parameters that are not directly available in the sensors can be determined using mathematical functions (equations), such as functions based on the laws of physics. For example, using sensor data and the energy conservation equation (what goes in and goes out), flow rates for unmeasured pipelines can be determined. If it is determined that a certain amount (volume of flow) of gas enters the pipeline, and less than this quantity leaves the pipeline, the amount of gas loss can be calculated. In addition, the location of the leak can be determined and displayed to the user using the energy conservation equation. The central computer, when sending many commands, can also determine how much a gas company’s leak costs daily by determining how much lost gas could be sold for. The “Search and Elimination Plan” can be confirmed based on the results of calculations using the marked data. Other laws of physics, such as superposition (whatever enters the collector or intersection, it should exit), can be used to calculate the flow in unmeasured pipelines.
Определение местоположений утечекLeak Locations
Другие физические и математические законы могут быть также использованы центральным компьютером. Например, если имеется известная утечка и пользователь желает определить местоположение утечки, пользователь может систематически увеличивать давление в различных местоположениях. Это определение может быть выполнено с помощью управления сообщающими регуляторами 300-310, реагирующими на управляющие сигналы, содержащие идентификационный номер управляемого регулятора. После повышения давления в подозреваемом местоположении пользователь будет проверять, чтобы увидеть, было ли там увеличение объема потери газа в единицу времени (неучтенного газа). Более высокое давление в области с утечкой заставит больше газа утекать в течение данного периода времени. Утечки могут быть также обнаружены с помощью использования закона сохранения энергии. Кроме того, проблемы, такие как неисправные счетчики, несанкционированные вентили, неисправные датчики, неисправные регуляторы и неисправные насосы или компрессоры, могут быть обнаружены с использованием законов физики.Other physical and mathematical laws may also be used by the central computer. For example, if there is a known leak and the user wishes to determine the location of the leak, the user can systematically increase the pressure at various locations. This determination can be made by controlling reporting regulators 300-310 responsive to control signals containing the identification number of the controlled controller. After increasing the pressure at the suspected location, the user will check to see if there has been an increase in gas loss per unit time (unaccounted gas). Higher pressure in the leaky area will cause more gas to leak out over a given period of time. Leaks can also be detected using the law of conservation of energy. In addition, problems, such as faulty meters, unauthorized valves, faulty sensors, faulty regulators, and faulty pumps or compressors, can be detected using the laws of physics.
Максимизация "пропускания"Maximize Transmission
Управляя давлением из центрального местоположения с помощью увеличения давлений в определенных областях и понижения давления в других областях можно максимизировать "пропускание". Изменяя давления в системе транспортировки жидкости можно исключить завихрения или "течение газа обратно к требуемому направлению". Исключение вихревых потоков максимизирует объем "пропускания". Управление системой, реагирующей на данные, сделанные доступными с помощью управляющих регуляторов, даст возможность компании транспортировки газа максимизировать доходы, одновременно подчиняясь государственным нормам. Если требуются государственные отчеты, центральный компьютер может напечатать отчеты, извлекая и конфигурируя данные, содержащиеся в базе 46 данных.By controlling pressure from a central location by increasing pressures in certain areas and lowering pressures in other areas, "transmission" can be maximized. By changing the pressure in the fluid transport system, turbulence or "gas flow back to the desired direction" can be eliminated. The elimination of vortex flows maximizes the amount of "transmission". Managing a system that responds to data made available through managing regulators will enable the gas transportation company to maximize revenues while complying with state regulations. If government reports are required, the central computer can print reports by extracting and configuring the data contained in
Определение причины утечекDetermining the cause of leaks
В некоторых случаях система регуляторов может определять вероятную причину утечки газа. Если имеется внезапное изменение давления и потеря газа после пика давления, наиболее вероятно, что обнаружилась утечка из-за отказа закрытия вентиля сброса давления. Если имеется внезапное изменение давления и потеря газа без очевидности увеличения давления, тогда утечка наиболее вероятно произошла из-за разрыва, вызванного оборудованием конструкции. Если утечка развивается медленно и увеличивается со временем, утечка наиболее вероятно произошла из-за коррозии в трубопроводе, патрубке или вентиле в системе транспортировки газа. Центральный компьютер может обнаружить скорость изменения величины утечки и может предсказать или определить причину утечек. Может быть установлена скорость изменения пороговой величины и, если вычисленная скорость изменения превышает пороговую величину, центральный компьютер указывает, что газопровод разорван или что вентиль, или регулятор застрял в открытом положении.In some cases, the regulator system can determine the likely cause of a gas leak. If there is a sudden change in pressure and gas loss after a pressure peak, it is most likely that a leak has been detected due to a failure to close the pressure relief valve. If there is a sudden change in pressure and loss of gas without evidence of an increase in pressure, then the leak is most likely due to a rupture caused by the structural equipment. If a leak develops slowly and increases over time, the leak is most likely due to corrosion in the pipeline, pipe or valve in the gas transportation system. The central computer can detect the rate of change in the amount of leakage and can predict or determine the cause of the leakage. The rate of change of the threshold value can be set and, if the calculated rate of change exceeds the threshold value, the central computer indicates that the gas pipe is broken or that the valve or regulator is stuck in the open position.
Определение источника примесей и отслеживание примесейDetermining the source of impurities and tracing impurities
Сообщающий регулятор может принимать данные из датчика примесей или детектора и передавать данные в центральный процессор. Датчик примесей может обнаруживать наличие примесей, таких как парафин, отстой, двуокись углерода или вода, в системе транспортировки газа. Используя данные из сообщающих регуляторов, центральный процессор может определить вероятное местоположение элемента или примесей в системе транспортировки газа. Данные из сообщающих регуляторов могут быть также использованы для того, чтобы отслеживать перемещение примесей в системе 3 транспортировки газа. Кроме того, данные примесей, принятые центральным компьютером 44, могут быть использованы для того, чтобы определить влияние примесей на производительность системы (т.е. объем, давления, потерянный объем доставки и т.д.) с помощью сравнения данных предыстории с текущими данными.A reporting regulator can receive data from an impurity sensor or detector and transmit data to a central processor. An impurity sensor can detect the presence of impurities, such as paraffin, sludge, carbon dioxide or water, in the gas transport system. Using data from reporting regulators, the central processor can determine the likely location of the element or impurities in the gas transportation system. Data from reporting regulators can also be used to track the movement of impurities in the
Дополнительные признаки системы сообщающих регуляторов включают в себя возможность определения оптимального местоположения для установки фильтров на основании данных предыстории. Оптимальные местоположения для установки фильтра могут быть там, где на основании предыстории примеси входили в систему или где примеси вызывали проблемы. Финансовое обоснование для установки фильтра может быть получено из эксплуатационных затрат, связанных с проблемами или техническим обслуживанием и текущим ремонтом, созданными примесями.Additional features of the reporting regulator system include the ability to determine the optimal location for installing filters based on historical data. Optimum locations for installing the filter may be where, based on the history of the impurities, they entered the system or where impurities caused problems. The financial justification for installing the filter can be obtained from the operating costs associated with problems or maintenance and repair caused by impurities.
Планирование технического обслуживания и текущего ремонтаMaintenance Planning
Система сообщающих регуляторов дает возможность газовым компаниям выполнять техническое обслуживание и текущий ремонт на основе "когда необходимо". В настоящее время газовые компании выполняют техническое обслуживание и текущий ремонт на периодической основе или в критическом режиме. Центральный компьютер может оповестить пользователя о приближающихся проблемах или потенциальных проблемах. Например, когда снижение давления на фильтрах превышает выбранную пользователем или заранее определенную пороговую величину, можно предположить, что фильтр забивается. На основании этого определения центральный компьютер 44 может запланировать, чтобы кто-то заменил фильтр. Дополнительные "не связанные с газом" данные системы, такие как температура мотора для мотора, который приводит в действие компрессор, и уровень воды в районном котловане, могут создать приоритет в списке технического обслуживания и текущего ремонта для бригады технического обслуживания и текущего ремонта газовой компании. Таким образом, центральный процессор может объявлять и планировать техническое обслуживание и текущий ремонт на основании отмеченных данных датчика.The reporting regulator system enables gas companies to perform maintenance and repair work on an “when necessary” basis. Currently, gas companies perform maintenance and current repairs on a periodic basis or in critical mode. The central computer may notify the user of upcoming problems or potential problems. For example, when the pressure drop across the filters exceeds a user-selected or predetermined threshold, it can be assumed that the filter is clogged. Based on this definition, the
Регулировка давления и автоматическое считывание счетчика для промышленного и домашнего потребленияPressure control and automatic meter reading for industrial and home use
В другом приложении сообщающий регулятор 29 может быть эффективно использован для измерения домашнего потребления. В этом варианте осуществления сообщающий регулятор может заменить громоздкий механический счетчик, механический регулятор давления и коммуникационный шкаф (если присутствует). Сообщающий регулятор может значительно уменьшить техническое обеспечение и труд, требуемый для установки. Более важно система сообщающих регуляторов может исключить ежемесячные расходы физического посещения, считывания и записи выходных данных счетчика из каждой семьи в обществе. Таким образом, центральный процессор может автоматически составлять счета для домашнего потребления.In another application, the reporting
Дополнительным преимуществом системы сообщающих регуляторов является высшая точность при составлении счетов для фактической энергии, поставленной потребителю. В настоящее время качество поставленной энергии оценивается на основании объема поставленного газа. Истинное энергетическое содержание поставленного газа определяется с помощью многих неизмеряемых факторов, таких как энергетическое содержание газа (БТЕ (британская тепловая единица)), количество примесей в газе (вода Двуокись углерода), температура газа и другие переменные. В настоящее время все эти параметры оцениваются.An additional advantage of the reporting regulator system is the highest accuracy in billing for the actual energy supplied to the consumer. Currently, the quality of energy supplied is estimated based on the volume of gas supplied. The true energy content of the delivered gas is determined using many unmeasured factors, such as the energy content of the gas (BTU (British thermal unit)), the amount of impurities in the gas (water, carbon dioxide), gas temperature, and other variables. All of these options are currently being evaluated.
Определение и минимизация потерь тренияDetermination and minimization of friction loss
Центральный процессор может вычислять потери из-за трения в текущем газе из-за стенок трубопровода, фильтров и других ограничений. Давление, скорость, температура или кинетическая энергия, обеспеченная на входе трубопровода, минус кинетическая энергия, которая выходит из трубопровода, обеспечит потери трения через трубопровод. Эта информация является ценной для понимания неэффективностей и для обоснования больших трубопроводов, более высоких давлений или развитие системы. Центральный процессор, используя соответствующее множество команд, может планировать развитие системы распределения газа с помощью использования данных, таких как давление, объем, и использования законов физики, таких как сохранение энергии, для того, чтобы определить потери трубопровода, планируемые требования потока и другие переменные, чтобы оценить требуемое давление и размеры трубопровода, необходимые для развития системы.The central processor can calculate friction losses in the flowing gas due to pipe walls, filters, and other restrictions. The pressure, speed, temperature or kinetic energy provided at the inlet of the pipeline, minus the kinetic energy that exits the pipeline, will provide friction loss through the pipeline. This information is valuable for understanding inefficiencies and for justifying larger pipelines, higher pressures, or system development. The central processor, using the appropriate set of instructions, can plan the development of the gas distribution system by using data such as pressure, volume, and using the laws of physics, such as energy conservation, in order to determine pipeline losses, planned flow requirements and other variables, to evaluate the required pressure and the dimensions of the pipeline needed for the development of the system.
Управление ресурсамиResource management
Электронный идентификационный номер и признаки отметки системы сообщающих регуляторов, описанные в настоящем описании, обеспечивают дополнительные преимущества, такие как улучшенное администрирование ресурсами. Отмеченные данные управления ресурсами в базе 46 данных позволят газовым компаниям отлеживать все типы данных относительно производительности, технического обслуживания и текущего ремонта, калибровки, тестирования и ремонта сообщающего регулятора и датчика. Например, данные управления ресурсами относительно сообщающего регулятора, такие как предыстория ремонта, включения аварийной сигнализации, неисправная работа/неправильное функционирование, прошлые установленные местоположения, отправленные данные, выполненные ремонты, данные, удаленные из обслуживания, выполненное обслуживание данных, обслуживающий персонал, который ремонтировал местоположение ремонта или обслуживания, могут быть отмечены идентификационным номером и меткой времени. Очень точный показатель среднего времени между отказами (СВМО) может быть вычислен для сообщающих регуляторов и датчиков. Сообщающие регуляторы, которые имеют предысторию проблем, могут быть сняты из системы транспортировки газа и возвращены изготовителю для того, чтобы определить, что вызвало меньшую чем приемлемая производительность. Затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт всей системы могут быть также точно определены.The electronic identification number and marking features of the reporting regulator system described herein provide additional benefits, such as improved resource management. The marked resource management data in
Центральный компьютер 44 может обнаруживать отказ сообщающего регулятора посредством низкой производительности или из диагностических данных из отказавшего регулятора. Реагирующий на отказ центральный компьютер может планировать персонал или части последовательности для замены отказавшего сообщающего регулятора. Информация об отказе может быть помещена в базе 46 данных или она может быть загружена и запомнена в памяти сообщающего регулятора с использованием отметки идентификационным номером. Когда специалист начинает ремонт, специалист может выбрать данные предыстории относительно неисправности. Специалист может затем загрузить данные предыстории ремонта обратно в память сообщающего регулятора перед помещением устройства обратно в обслуживание. Таким образом, предыстория "от начала действия до последнего момента" относительно каждого сообщающего регулятора может легко поддерживаться, используя отметку идентификационным номером, описанную выше.The
Балансировка подающих трубопроводовPipeline balancing
База 46 данных может быть отсортирована так, чтобы отобразить местоположения низкого давления, используя центральный компьютер 44. Сообщающие регуляторы, выдающие местоположения низкого давления, могут быть отрегулированы так, чтобы увеличить свое выходное давление. Это управление уменьшит число областей системы транспортировки газа, которые имели проблемы, возникающие в результате низкого давления газа. Кроме того, центральный компьютер, используя множество команд и данные давления всей системы, может регулировать давление в конкретных областях для того, чтобы компенсировать давления подающих трубопроводов. Просмотр данных объема потока из ряда сообщающих регуляторов может указать, что один сообщающий регулятор обеспечивает непропорциональное количество газа в конкретную область (состояние разбаланса). Пользователь может затем выполнить соответствующие корректировки для того, чтобы улучшить баланс системы.The
Несмотря на то, что вышеприведенные параграфы описывают многие использования для системы сообщающих регуляторов, эти примеры не должны быть использованы, чтобы ограничить рамки объема настоящего изобретения.Although the above paragraphs describe the many uses for a reporting regulator system, these examples should not be used to limit the scope of the present invention.
Теперь, ссылаясь на фиг.5, изображена блок-схема высокого уровня для использования в управлении системой транспортировки газа. На этапе 1, как проиллюстрировано в блоке 52, сообщающему регулятору присваивается электронный идентификационный номер. Предпочтительно хранить идентификационный номер в памяти сообщающего регулятора. Пожалуйста, обратитесь к описанию фиг.3В для способов назначения и хранения электронных идентификационных номеров.Now referring to FIG. 5, a high level block diagram for use in controlling a gas transportation system is shown. In
Затем на этапе 2, как изображено в блоке 54, определяется зависимость (соотношение) между присвоенным идентификационным номером и рабочим местоположением сообщающего регулятора. В одном осуществлении соотношение устанавливается с помощью создания реляционной базы данных. База данных может быть создана с использованием существующих данных местоположения газовой компании (обычно уже в виде базы данных) и добавления идентификационных номеров сообщающих регуляторов к соответствующим колонкам в существующей базе данных (базах данных). Как обсуждалось в описании фиг.3В, многие различные способы корреляции могли бы быть использованы системой сообщающих регуляторов, а этап 54 может не требоваться, если назначенный идентификационный номер непосредственно показывает местоположение сообщающего регулятора.Then, in
На этапе 3, как проиллюстрировано в блоке 56, сообщающий регулятор работает в соответствии с множеством определенных пользователем команд (программным обеспечением) для того, чтобы принимать и запоминать данные датчиков. Например, множество команд определяет частоту, с которой данные датчиков считываются с каждого порта. Множество команд также определяет, когда, где и как данные запоминаются в памяти. Кроме того, множество команд будет определять тип и формат данных датчиков, которые будут приняты в каждым порте. Например, данные давления в цифровом формате или данные температуры в аналоговом формате могут быть приняты и запомнены с помощью сообщающего регулятора.In
Затем на этапе 4, как изображено в блоке 58, сообщающий регулятор обрабатывает данные датчиков в соответствии с множеством команд. Многие манипуляции, вычисления или обработки могли бы быть выполнены относительно данных датчиков. Однако сообщающий регулятор отмечает данные датчиков атрибутами в соответствии с множеством команд так, что данные могут быть организованы и ими можно манипулировать. Предпочтительно отмечать каждую порцию данных датчиков меткой времени, меткой даты и идентификационным номером сообщающего регулятора, который принимает данные. Отметка может быть выполнена после получения данных или перед передачей данных сообщающим регулятором. Например, местоположение в памяти, в котором хранятся данные датчиков, может быть соотнесено с интервалом времени и даты. В этом способе данные не должны быть отмечены после получения, так как местоположение в памяти определяет данные и время получения данных. Таким образом, данные могут быть отмечены, когда они передаются в центральное местоположение.Then, at step 4, as shown in
Обработка может также включать в себя вычисления процессором с использованием данных из множественных датчиков. Например, объем потока через регулятор может быть вычислен с помощью положения корпуса дроссельной заслонки, разности давления через корпус дроссельной заслонки и хранимый рабочий профиль. Обработка может также включать в себя сжатие данных датчиков перед запоминанием данных в памяти.Processing may also include calculations by the processor using data from multiple sensors. For example, the flow rate through the regulator can be calculated using the position of the throttle body, the pressure difference through the throttle body, and the stored operating profile. Processing may also include compressing the sensor data before storing the data in memory.
На этапе 5, как изображено в блоке 60, отмеченные данные затем передаются в центральное местоположение. Передача может быть инициирована из запроса данных центральным процессором. Альтернативно процессор может инициировать передачу данных в ответ на заранее определенную команду "время загружать", находящуюся в множестве команд.In
Затем на этапе 6, как проиллюстрировано в блоке 62, если сообщающему регулятору дана команда прекратить работу, процесс закончится в блоке 64. Если не произойдет изменение или если не приняты команды прекратить работу, способ возвращается на этап 3 (блок 56) и сообщающий регулятор продолжает принимать, отмечать и передавать данные датчиков.Then, at
Центральный компьютер 44 может обеспечивать часть или все из множества команд в сообщающий регулятор. Таким образом, центральный компьютер 44 может устанавливать расписание сообщение для всех сообщающих регуляторов в системе транспортировки жидкости. Центральный компьютер 44 может создавать расписание сообщения так, что загрузка (сообщение) из сообщающих регуляторов может быть выполнена способом "по круговой системе". Будет понятно, что каждая из операций, описанных выше, выполняемая с помощью процессора или компьютера, фактически выполняется одной или более подпрограмм, программ, приложений или другим множеством команд, хранимых или иначе реализуемых процессором или компьютером. Эти предложения могут быть осуществлены в программном обеспечении, микропрограммном обеспечении, техническом обеспечении или их сочетании. Система транспортировки жидкости, описанная в настоящем описании, решает тяжелые и обременительные проблемы, связанные с установкой и работой системы для сбора и управления данными из системы транспортировки газа. Предлагаемые система и способ обеспечивают интегрированную систему регулирования давления, сбора данных, отметки данных, передачи данных и управления записью. Выше были подробным образом описаны предпочтительные варианты осуществления предлагаемого изобретения. Различные модификации и дополнения могут быть сделаны не выходя за рамки сущности и объема этого изобретения. Таким образом, предполагается, что это описание должно быть взято только в качестве примера и никоим образом не должно ограничивать объем предлагаемого изобретения, определенного представленной ниже формулой изобретения.The
Claims (36)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US26626401P | 2001-02-02 | 2001-02-02 | |
US26612601P | 2001-02-02 | 2001-02-02 | |
US60/266,126 | 2001-02-02 | ||
US60/266,264 | 2001-02-02 | ||
US10/052,426 | 2002-01-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003126601A RU2003126601A (en) | 2005-03-10 |
RU2294554C2 true RU2294554C2 (en) | 2007-02-27 |
Family
ID=35364287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003126601/09A RU2294554C2 (en) | 2001-02-02 | 2002-01-30 | Connecting controller for controlling gas transportation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2294554C2 (en) |
-
2002
- 2002-01-30 RU RU2003126601/09A patent/RU2294554C2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ИВАЩЕНКО Н.Н. Автоматическое регулирование. - М.: Машиностроение, 1978, с.42-45. БАШТА Т.М. Машиностроительная гидравлика. - М.: Машиностроение, 1971, с.396-400. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003126601A (en) | 2005-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7049975B2 (en) | Reporting regulator for managing a gas transportation system | |
AU2002243711A1 (en) | Reporting regulator for managing a gas transportation system | |
AU2019201086B2 (en) | Method and system for condition monitoring of a group of plants | |
CN102063117B (en) | Service facility for providing remote diagnostic and maintenance services to a process plant | |
US7289923B2 (en) | System and method for fluid distribution | |
US20150142991A1 (en) | Electronic hub appliances used for collecting, storing, and processing potentially massive periodic data streams indicative of real-time or other measuring parameters | |
CN102455698B (en) | Automatic control rate and stable rate monitoring system and monitoring method based on tree structure | |
CN102132138A (en) | A method and apparatus for real time enhancing of the operation of a fluid transport pipeline | |
US6675167B2 (en) | System and method for managing monitoring equipment | |
CN104764595A (en) | Remote diagnostic system | |
RU2294554C2 (en) | Connecting controller for controlling gas transportation system | |
JP2004170225A (en) | Life cycle maintenance schedule planning system for plant | |
KR20210147946A (en) | Eerly warning method by monitoring the online meter status | |
Westhoff | Using operating data at natural gas pipelines | |
CN111670416A (en) | Alarm management system (ALMS) KPI integrated with plant information system | |
KR102667747B1 (en) | Customized cloud fems system for energy saving in distributed facilities with clean room environment and method of operating the system | |
Caves et al. | Computer applications: A tool for water distribution engineering | |
JP2003324544A (en) | Measured data management system | |
Battista et al. | Tele-Maintenance And Pipelines | |
Germain et al. | The ART of Supervisory Control and Data Acquisition | |
de Montricher et al. | Implementation of a Real-Time Gas Pipeline Model | |
McLean et al. | Case history of the implementation of a fast track gas production SCADA project | |
Calapa et al. | Data loggers provide cost effective system monitoring, alarming and SCADA backup |