流量精準(zhǔn)遠(yuǎn)傳裝置方案

一、流量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)遠(yuǎn)傳裝置簡(jiǎn)介

（一）、概述

隨著數(shù)字化油田的不斷發(fā)展、推進(jìn)，油氣儲(chǔ)運(yùn)已實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)監(jiān)控，各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)參數(shù)可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示與監(jiān)測(cè)，方便了崗位工人對(duì)生產(chǎn)流程實(shí)時(shí)情況的動(dòng)態(tài)了解，便于操作控制，同時(shí)可靠的數(shù)據(jù)也為管理人員提供了運(yùn)行分析的有力依據(jù)，便于生產(chǎn)調(diào)度、計(jì)劃部署。但目前各油田采油廠、集輸公司廣泛使用的容積式流量計(jì)配接有“光電脈沖轉(zhuǎn)換器”，把流量計(jì)輸出軸的角位移的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，通過(guò)PLC等設(shè)備采集光電輸出的脈沖信號(hào)計(jì)算流量計(jì)的瞬時(shí)流量及累計(jì)流量，由于輸送過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，導(dǎo)致光電設(shè)備抖動(dòng)造成計(jì)量誤差，且光電信號(hào)易受到干擾造也會(huì)造成誤差。而單流閥長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致疲勞關(guān)閉不嚴(yán)等可能使流量計(jì)產(chǎn)生倒流，PLC系統(tǒng)（站控系統(tǒng)）無(wú)法分辨流向，將導(dǎo)致倒流量被累計(jì)至總流量中造成雙倍誤差，同時(shí)PLC系統(tǒng)（站控系統(tǒng)）可能產(chǎn)生停電停機(jī)等情況，此時(shí)流量計(jì)運(yùn)行流量無(wú)法計(jì)入系統(tǒng)。上述情況都會(huì)產(chǎn)生計(jì)量數(shù)據(jù)與機(jī)械字輪數(shù)據(jù)有一定誤差。所以總是以人工抄表（機(jī)械字輪數(shù)據(jù)）為準(zhǔn)，但由于人工抄表存在著一定的時(shí)差，隨之計(jì)量數(shù)據(jù)也同樣存在一定的誤差。因此，傳統(tǒng)的“光電脈沖轉(zhuǎn)換器 + PLC”的方式不能實(shí)現(xiàn)流量的精準(zhǔn)計(jì)量。流量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)遠(yuǎn)傳裝置解決了上述問(wèn)題，該裝置采用現(xiàn)場(chǎng)電子設(shè)備將流量計(jì)底數(shù)及瞬時(shí)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并配套有專(zhuān)用的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)計(jì)量及遠(yuǎn)傳。

（二）、流量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)遠(yuǎn)傳裝置構(gòu)成

流量數(shù)據(jù)精準(zhǔn)遠(yuǎn)傳裝置由LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀和配套LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。

1、LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀與流量計(jì)配接，可替代傳統(tǒng)光電脈沖轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)流量數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化同時(shí)兼具脈沖輸出功能。

2、LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器與LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀配套通訊，完成流量數(shù)據(jù)完整數(shù)字化的前端供給，并提供網(wǎng)絡(luò)、RS485輸出接口，采用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議，可滿足不同設(shè)備、不同站控系統(tǒng)的需求。

（三）、各部分設(shè)備及功能參數(shù)

1、LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀

LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)計(jì)量的主要基礎(chǔ)部件，該設(shè)備可以與各種帶**械輸出轉(zhuǎn)軸的容積式流量計(jì)配接，作為傳統(tǒng)“光電脈沖轉(zhuǎn)換器”的替代升級(jí)產(chǎn)品使用，實(shí)現(xiàn)流量計(jì)的“機(jī)-磁-數(shù)字”轉(zhuǎn)換與遠(yuǎn)傳，可直接輸出瞬時(shí)流量和累計(jì)流量的數(shù)字信號(hào)，可實(shí)時(shí)異地遠(yuǎn)程傳輸連續(xù)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的瞬時(shí)流量和累積流量數(shù)據(jù)，能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與機(jī)械字輪的計(jì)數(shù)一致。

LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀需配套LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器使用。LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀也可用于有輸出轉(zhuǎn)軸的速度式流量計(jì)。

1）、產(chǎn)品特點(diǎn)

▲分辨率極高：傳感器部分以磁敏器件為核心，將磁脈沖直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，且每圈分辨率可達(dá)4096個(gè)脈沖，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的光電脈沖轉(zhuǎn)換器。

▲數(shù)據(jù)精準(zhǔn)：內(nèi)置微處理器，具有正反轉(zhuǎn)識(shí)別和防抖動(dòng)功能，直接輸出精準(zhǔn)的瞬時(shí)流量和準(zhǔn)確的累積流量數(shù)據(jù)。

▲穩(wěn)定的瞬時(shí)量：兼顧了瞬時(shí)流量的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度，瞬時(shí)流量刷新速度達(dá)每秒10次，穩(wěn)定性達(dá)0.1方/小時(shí)。

▲**的數(shù)據(jù)保持：在外部供電連續(xù)掉電的情況下，確保180天以上不會(huì)中斷計(jì)數(shù)，更不會(huì)丟失累積流量數(shù)據(jù)失，有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)保持能力。如果適用于機(jī)械容積式流量計(jì)，則保證累計(jì)流量與機(jī)械字輪讀數(shù)**一致，可直接取代傳統(tǒng)“光電脈沖轉(zhuǎn)換器”。

▲超微功耗：?jiǎn)闻_(tái)表頭全速通訊時(shí)工作電流小于0.2mA，功耗<0.005W。

▲**的兩線制總線傳輸：采用2線制總線（兩芯線兼顧供電和通訊）傳輸數(shù)據(jù)到室內(nèi)的LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器，且一臺(tái)總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器利用一對(duì)總線可以掛接多達(dá)256臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表。該總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電纜要求極低，**可以利用已有的普通線纜輕松地將數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸長(zhǎng)達(dá)1000m以上，通訊速率高（收發(fā)一次只需60毫秒）因而極大地降低了現(xiàn)場(chǎng)布線的施工成本和材料成本與后期維護(hù)成本。并且，如果工藝需要流量計(jì)需要擴(kuò)容時(shí)，不需要重新鋪設(shè)電纜，只需要將新增流量?jī)x表掛接到總線上即可。

▲無(wú)極性連接：電源、現(xiàn)場(chǎng)表頭接線均為無(wú)極性連接，不分正負(fù)極，避免了接錯(cuò)線。

▲短路保護(hù)功能：供電兼通訊的兩根線短路時(shí)不會(huì)燒壞設(shè)備、不會(huì)打火。

▲防浪涌抗干擾：儀表內(nèi)部電路采用多重隔離（隔離電源、光電隔離、磁珠隔離），在安全性能方面付出了較大成本。

▲倒流減計(jì)數(shù)功能：由于單流閥反映遲鈍、密封不嚴(yán)，停輸時(shí)經(jīng)常發(fā)生倒流，其它類(lèi)型的轉(zhuǎn)換器倒流時(shí)也是加計(jì)數(shù)，與實(shí)際情況相反，大大增加了誤差。我們很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

▲豐富的機(jī)械轉(zhuǎn)換接口：設(shè)計(jì)有不同的機(jī)械轉(zhuǎn)換接口可供選擇，可以方便地與不同廠家的流量計(jì)配接。

▲脈沖還原輸出接口：表頭具有脈沖信號(hào)輸出，可以把瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)還原成對(duì)應(yīng)的脈沖，以便兼容其它設(shè)備采集流量脈沖信號(hào)的需要。

2）、技術(shù)參數(shù)

表1  LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀技術(shù)參數(shù)表

3）、各類(lèi)型容積式流量計(jì)配接（示意圖）

圖1 各類(lèi)型容積式流量計(jì)配接

史密斯、浙江中亞、浙江甌海配接一體式光電脈沖的容積式流量計(jì)，需加裝金屬刮板流量計(jì)遠(yuǎn)傳聯(lián)軸器，安裝上海自儀九接口型LD-FMDI智能型容積式流量數(shù)字積算。其他各類(lèi)型按上圖接口配接LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀，直接替換原光電脈沖轉(zhuǎn)換器。

2、LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器

LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器是LD-FMDI容積式流量計(jì)智能數(shù)字積算儀的專(zhuān)用室內(nèi)通信控制與數(shù)據(jù)處理單元。

1）、產(chǎn)品特點(diǎn)

▲通過(guò)2線制總線*多可掛接256臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表,即LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀。

▲其它智能設(shè)備可以通過(guò)RJ45網(wǎng)口或RS485接口MODBUS-RTU協(xié)議直接獲取穩(wěn)定準(zhǔn)確的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量數(shù)據(jù)。

2）、技術(shù)參數(shù)

表2  LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器技術(shù)參數(shù)表

3、設(shè)備連接示意圖

LD-F-I容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字協(xié)議轉(zhuǎn)換器與LD-FMDI容積式流量計(jì)機(jī)磁電數(shù)字積算儀及計(jì)算機(jī)、PLC等設(shè)備連接方式。

圖2 裝置設(shè)備連接方式

圖3 線纜連接示意圖