管道储运行业中的计算机技术

    随着科技进步和管道事业的发展,计算机技术在油气储运行业中得到广泛应用,例如计算机技术是实现管道自动化管理和管道系统仿真的基础。管道自动化是利用计算机系统、监控设备及各种仪表对管道的运行状态进行检测和监视,管理人员依据计算机系统或仪表显示的情况对管道设备进行调整,使整个管输系统高效、安全、平稳地运行。
    目前,国外广泛采用“监控与数据采集系统(SupervisoryControl and Data Acquisition),简称(SCADA 系统)”来完成对油气管道的自动监控和自动保护,并已成为管道自动控制系统的基本模式。一个完整的管道自控系统一般可分为三级控制:现场控制、站场控制和调度控制中心控制。调度控制中心主要由SCADA 主机系统、操作员接口、通信设备等组成,通过信道与分布在管道上各站场的控制系统相连。站场控制系统通过现场仪表或成套控制设备检测和处理压力、流量、温度及运行状态等相关数据,并控制相应阀门,同时向调度控制中心传送必要的数据和接受调度控制指令。现场控制主要是指对单台设备就地独立的操作。SCADA 系统无论规模大小都由三部分组成:位于调度控制中心的主端调度装置、位于各站场的远程终端装置及连接它们的通信系统或数据传输系统。一套大型主端调度装置可受理数百个远程终端装置及上万个检测控制点。我国库鄯(新疆库尔勒至鄯善)输油管道和陕京(陕西靖边至北京)输气管道及其以后建设的长输管道,大都已采用SCADA 系统实现全线自动化,其他大多数管道仍以站场控制为主。
    管道仿真是依据管道系统的试验目的,建立系统模型,并在不同条件下利用计算机技术对其进行分析研究。由于计算机仿真技术可以替代费时、费力、费钱的真实实验,尤其是可以应用在某些实际试验不现实或根本不可能的场合,因此在许多领域得到越来越广泛的应用。国外已有30 多年的历史,而应用在长输管道上也只有10 多年时间,国内则刚刚起步。

    目前仿真软件主要有培训型、设计型和在线运营管理型三种,使管线作到了优化设计,安全、经济运营,同时也给企业带来了巨大的经济效益。在培训型软件中,通过计算机模拟管线的真实情况,采用高分辨率的彩色图形和动画及其他多媒体新技术,增加了学员的兴趣,有一种身临其境的感觉,达到了现场培训的效果,特别是便携式计算机培训可以使人员不脱离本职工作而进行训练。设计型软件是在费用最小的基础上自动设计,比传统的设计方法省时、省力、省经费,可从数百个设计方案中找到最经济的方案。运营管理型软件在管道稳态或动态条件下模拟、检测和评估管线的运行情况。具体的运行方案可在管线运行前进行试验模拟,使运行效果最优。 




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