RU97108213A - Автоматизированная информационная система для непрерывного контроля за работой насосно-трубопроводного комплекса для перекачки воды и нефтепродуктов - Google Patents

Claims (1)

1. Автоматизированная информационная система для непрерывного контроля за работой насосно-трубопроводного комплекса для перекачки воды и нефтепродуктов, содержащая центробежные насосы и трубопроводы, расходомеры и манометры, отличающаяся тем, что она содержит на каждой насосной станции информационный пункт, имеющий микропроцессорный контроллер, модем и блок управления, центральный информационный пункт, содержащий ЭВМ, модемы и связной процессор, входящих в локальную сеть передачи данных, а на каждом насосном агрегате датчики давления на входе и выходе насосного агрегата для измерения перепада на нем, статические преобразователи мощности для измерения активной мощности, потребляемой каждым приводным электродвигателем насосного агрегата, и датчики давления в начале и конце контролируемого участка магистрального трубопровода, причем выходы статических преобразователей мощности, датчиков давления, находящихся на входе и выходе каждой насосной установки и на магистральном трубопроводе, поданы на вход микропроцессорного контроллера, а выход с него подан на вход модема, выход с которого подан в локальную сеть передачи данных, к которой подключен вход модема, находящегося на центральном информационном пункте, выход с модема подан на вход связного процессора, выход которого подан на ЭВМ, при этом в процессе работы системы с помощью контроллеров, находящихся на информационных пунктах насосных станций, вычисляют мощности, действующие на валах насосов, определяют расходные коэффициенты, вычисляют объемный расход жидкости и развиваемые насосами напоры, находят плотность жидкости, например по насосным N1 и N2 по формулам:
   перепад давления на насосах
   в текущий момент
   P₁ = P_в1 - P_п1,
   P₂ = P_в2 - P_п2;
   и при закрытой задвижке на выходе из насоса.

   P_о1 = P_во1 - P_по1,
   P_о2 = P_во2 - P_по2;
   мощность, действующую на валах насосов
   в текущий момент
   N₁= P₁ η_эд1 η_эк1,
   N₂= P₂ η_эд2 η_эк2,
   и при закрытой задвижке на выходе из насоса
   N_о1 = P_о1 П_эдо1 П_эко1,
   N_о2 = P_о2 П_эдо2 П_эко2;
   эксплутационные коэффициенты
   

   

   
   

   

   
   расходные коэффициенты
   

   

   
   

   

   
   где

   

   
   объемный расход жидкости подаваемой насосами
   

   

   
   

   

   
   напоры развиваемые насосами
   H₁ = f (M₁),
   H₂ = f (M₂),
   плотность перекачиваемой жидкости
   

   

   
   

   

   
   где P₁, P_в1, P_п1, P₂, P_в2, P_п2 - соответственно давления, развиваемые насосом, и давления на выкиде и приеме насосных установок в текущий момент времени, МПа;
   P_о1, P_во1, P_по1, P_о2, P_во2, P_по2 - соответственно давления, развиваемые насосом, и давления на выходе и приеме насосных установок при закрытой задвижке на выкиде из насоса;
   N₁, N₂ - активные мощности потребляемые электродвигателем привода насоса, кВт;
   η_эд1,η_эд2 - коэффициенты полезного действия электродвигателей;
   n_эк1, n_эк2 - эксплуатационные коэффициенты насосных установок
   A₁, B₁, C₁, A₂, B₂, C₂ - постоянные коэффициенты наносных агрегатов;
   g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с²,
   вычисленные с помощью микропроцессорного контроллера данные по объемному расходу и плотности жидкости, а также данные от датчиков давления, находящихся на магистральном трубопроводе на приеме и выкиде насосной станции, через сеть передачи данных поступают на центральный информационный пункт в ЭВМ, которая проводит диагностику и анализ по всем насосным станциям и вырабатывает решение о состоянии насосно-трубопроводного комплекса по формулам:
   средняя плотность перекачиваемой жидкости:
   ρ_cp= 0,5(ρ₁+ρ₂)10⁶,
   перепад давления, определяемый на магистральном трубопроводе по манометрам
   P_тм = P_нт - P_кт,
   перепад давления, определяемый на магистральном трубопроводе расчетным путем
   p_тр= Kρ_cpQ $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{2}}{\text{1}}$ ,
   где P_нт, P_кт - соответственно давление в начале и конце магистрали трубопровода, МПа;
   К - коэффициент, пропорциональный сопротивлению трубопровода для жидкости с плотностью, равной единице,
   при этом, если производительности насосных станций, находящихся в начале и конце каждого участка магистрального трубопровода, или перепады давления, действующие между началом и концом магистрального трубопровода, полученные с помощью манометров и расчетным путем, также не равны между собой Q₁ ≠ Q₂ или P_тм ≠ P_тр, то ЭВМ выдает сигнал в информационные пункты для анализа производительности насосных агрегатов или давления на магистральном трубопроводе, если же возникли одновременно неравенства между производительностью смежных насосных станций и перепадом давления на магистральном участке трубопровода, полученным по манометрам и расчетным путем, то ЭВМ выдает сигнал в блоки управления, находящиеся на информационных пунктах, на остановку насосно-трубопроводного комплекса, в предположении, что произошел порыв трубопровода или возникла иная неисправность.