煤层气排采自动化系统简介（北京九州云海科技有限公司）.doc

北京九州云海科技有限公司 JZ-DCS煤层气排采自动化系统简介 一、概述 煤层气井口排采主要设备包括套管、螺杆泵+电机、排水管路、天然气管路、阀门等，如下图1所示。为了实现对煤层气排采过程的控制与调度的自动化、同时减少操作人员的劳动强度、能节约人力、财力资源、降低运营成本，我公司研制生产的JZ-DCS煤层气排采自动化系统对以现场的运行设备进行监测和控制，实现数据采集、设备控制、测量、参数调节、各类信号报警及数据远传、共享、集中管理等各项功能。 图1 二、自动化系统组成 如图2所示，自动化系统由现场测控单元、现场终端、无线网络传输系统、远程终端组成。 现场测控单元 现场测控单元由控制终端和各类执行器及传感器等组成，实时进行采集、处理、控制、无线传输等工作。 主要功能如下： 采集现场的井下压力、温度、套内压力等传感器数据，并计算显示。 采集变频器的电压、电流、频率等参数，并计算显示。 采集现场气体流量、水流量（瞬时和累计），并计算显示。 可接受现场及远程终端指令，远程控制电机的启停操作。 可接受现场及远程终端指令，设置变频器的频率，从而达到控制电机转速的目的。 根据现场及远程终端设定的水位高度，达到水位恒定的自动闭环控制，实现自动降液。 现场终端 现场终端主要通过数字化、图形化的方式显示现场监测到的各类传感器的数据，并具有分析、处理、以及控制等功能，便于现场工作人员的数据查看、分析和操作。 无线网络传输系统 该部分主要完成井场现场数据与远程终端之间的桥梁作用，用于实现无线数据采集功能。该部分主要包括无线数据传输装置、GPRS网络、底层数据传输采集系统组成。因考虑到实际现场的GPRS信号可能比较弱的特点，系统可以选配GPRS信号放大处理装置，或选用北斗卫星、欧洲海事卫星进行数据通讯。 远程终端 该部分主要完成现场数据的采集、处理、分析、存储等工作，以及对数据的网络发布功能，便于各级部门对于数据浏览功能的实现。 主要功能如下： 实时数据监测显示 显示井下压力、温度、水量、气量、井口压力、电压、电流、频率等信息。 远程控制功能 可远程设定水位深度调节策略，远程控制电机的转速，通过设定电机转速实行电机的启停。 系统信息管理 配置系统主要信息参数，包括井信息、报警限信息、GPRS信息、时间信息（采集、存储等时间）、用户信息、权限信息等主要信息数据，并可配置水位深度调节策略（水位与电机转速的对应表）。 数据报表功能 自动生成日报、月报、年报，并进行报表统计、打印。 数据存储备份功能 系统提供数据备份能力，可以方便的对数据库数据进行管理。 系统扩充升级功能 系统具有开放的数据接口，方便后期监测点的增加和扩容。 系统安全认证功能 权限设置提供完善的安全认证，非法用户不能进入系统，合法用户根据权限可进行相应的操作。 设备故障报警功能 可以设置参数的报警上下限值，系统将根据上下限值的判断自动将故障信息弹出，及时提醒操作人员，并以声音报警的形式体现。 图 2 终端界面介绍： 钻井数据 气体流量图形 三、系统设计 1、工控级通用控制器主要部件选型设计 现场测控单元主控制器 主控制器选用西门子系列可编程控制器，该控制器可扩展多个I/O模块、模拟量输入/输出模块、通讯模块等。 变频器 变频器选用西门子品牌。 无线数据传输模块 无线数据传输采用西门子 MD 720-3 模块，该模块通过串行端口与S7-200控制器相连接，可实现以下功能: 电话服务； 通过GSM、3G网络或卫星信号网络进行数据传输； 当出现故障时发送消息报警； 远程监控主控制器。 现场终端 现场终端采用西门子7英寸的触摸屏。 工业电源 选用MW系列电源或西门子SITOP系列电源，24V / 2A 输出，给PLC、传感器、HMI等供电。 压力传感器 井下压力传感器采用高品质压力、温度传感器，该传感器既然可以测量套内的气体压力，又可以用来测量井下水的液位。 2、安全性可靠性设计 防爆设计 防雷设计 防尘防潮设计 系统冗余设计 我公司研制生产的JZ-DCS煤层气排采自动化系统现已用于山西晋城、河北张家口等地的煤层气开采，用户评价：系统稳定可靠，自动化程度较高，技术服务及时、全面。 JZ-DCS煤层气排采自动化系统价格清单 名称 型号 数量 单位 单价 金额 备注 （元） （元） 井口压力传感器 JZYH-JKYL-5 1 个 2500 2500 　 管道压力传感器 JZYH-JKYL-2 1 个 2500 2500