本文選題：石油管道 + SCADA系統(tǒng)　； 參考：《西安工程大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近些年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,對(duì)能源的需求日益加大。石油作為主要能源供應(yīng)之一,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響不言而喻。管道運(yùn)輸具有安全性高、建設(shè)周期短、可連續(xù)作業(yè)以及成本低等優(yōu)點(diǎn),逐漸成為原油運(yùn)輸?shù)闹饕\(yùn)輸方式。由于原油長(zhǎng)輸管道距離遠(yuǎn)且周邊地形復(fù)雜的特點(diǎn),管道的運(yùn)行管理與監(jiān)控存在很大的難度。SCADA系統(tǒng)能夠?qū)﹂L(zhǎng)輸管道各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行全面監(jiān)控,包括對(duì)管道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、應(yīng)急預(yù)警處理以及相關(guān)設(shè)備遠(yuǎn)程控制等。工作人員在控制中心就可以監(jiān)控整個(gè)輸油管道系統(tǒng)各點(diǎn)的運(yùn)行狀況,不需在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地操作,這樣不僅提高了工作效率,同時(shí)保證了工作人員的生命安全。本文通過(guò)對(duì)管道SCADA系統(tǒng)的深入研究,提出了設(shè)計(jì)一種基于ARM處理器的管道監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集管道運(yùn)行的重要參數(shù),并控制調(diào)節(jié)閥及油泵實(shí)現(xiàn)按計(jì)劃向下游分輸油品。RTU(Remote Terminal Unit)作為SCADA系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),承擔(dān)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、通信及設(shè)備控制等任務(wù)。在硬件方面,本文中RTU包括以下部分:模擬量輸入/輸出模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊、以太網(wǎng)模塊、RS-232/RS-485接口、存儲(chǔ)器模塊及電源模塊。利用RTU連接不同的傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)管道運(yùn)行的重要信息的采集,同時(shí)通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)閥及油泵的控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)流量的精確控制。在軟件方面,移植了嵌入式操作系統(tǒng)作為系統(tǒng)的軟件平臺(tái)并完成了驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。其中主要包括了完成Linux嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立、Boot loader移植、Linux內(nèi)核移植以及根文件系統(tǒng)的移植等。同時(shí),完成了分輸計(jì)劃的制定。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型及求解,得出最佳分輸?shù)钠鹬箷r(shí)間及分輸流量,保證了系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定地向下游分輸油品。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)模塊功能進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明管道監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期功能。
[Abstract]:In recent years, our country economy develops rapidly, the demand for energy is increasing day by day.Oil as one of the main energy supply, the impact on economic development is self-evident.Pipeline transportation, with the advantages of high safety, short construction period, continuous operation and low cost, has gradually become the main transportation mode of crude oil transportation.Because of the characteristics of long distance crude oil pipeline and complicated surrounding terrain, it is very difficult to manage and monitor the pipeline operation. SCADA system can monitor the operation parameters of long distance pipeline, including real-time data acquisition.Emergency early warning and remote control of related equipment.In the control center, the staff can monitor the operation condition of the whole oil pipeline system, and do not need to operate in the industrial field. This not only improves the working efficiency, but also ensures the safety of the staff.In this paper, a pipeline monitoring system based on ARM processor is proposed through the deep research of pipeline SCADA system.The system can collect the important parameters of pipeline operation in real time, and control the regulating valve and oil pump to realize the planned oil distribution downstream. RTU remote Terminal unit is the key link of the SCADA system, which undertakes the tasks of remote data acquisition, communication and equipment control.In terms of hardware, RTU includes the following parts: analog input / output module, digital input / output module, Ethernet module RS-232 / RS-485 interface, memory module and power module.The important information of pipeline operation is collected by using different sensors connected with RTU, and the accurate control of flow rate is realized through the control of regulating valve and oil pump.In the software aspect, the embedded operating system is transplanted as the software platform of the system and the driver is designed.It mainly includes the establishment of Linux embedded development environment and the porting of Linux kernel and root file system.At the same time, the completion of the transmission plan.By establishing mathematical model and solving, the optimal starting and ending time and flow rate are obtained, which ensures the system can distribute oil products downstream efficiently and stably.Finally, the function of the monitoring system module is tested through experiments.The experimental results show that the pipeline monitoring system can achieve the expected function.
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE973

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本文編號(hào)：1739072