摘 要：本文以甲烷氯化物的生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中流量監(jiān)測為例，重點(diǎn)介紹了在化工行業(yè)中液態(tài)化學(xué)物質(zhì)的生產(chǎn)與傳輸過程中如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線監(jiān)測，zui后詳細(xì)分析了遠(yuǎn)程監(jiān)測在化工行業(yè)內(nèi)泄漏事故處置中的應(yīng)用，并對其發(fā)展方向作了展望。
　　
　　一．引 言
　　　　
　　　　隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，液態(tài)化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)的種類和應(yīng)用范圍都得到了增加。這些液態(tài)化學(xué)物質(zhì)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中或多或少都會(huì)存在著一些安全隱患，一旦發(fā)生泄漏就可能會(huì)引發(fā)中毒、火災(zāi)甚至爆炸事故，嚴(yán)重危害人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。此外，對于生產(chǎn)企業(yè)自身而言也會(huì)蒙受經(jīng)濟(jì)上的重大損失。所以，在液態(tài)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中，對其進(jìn)行實(shí)時(shí)的流量監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)是十分必要的。下面就以甲烷氯化物的生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中的流量監(jiān)測為例，介紹我公司自行研究開發(fā)的遠(yuǎn)程流量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。
　　
　　
　　二．甲烷氯化物遠(yuǎn)程流量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)簡介
　　
　　 甲烷氯化物是目前國內(nèi)生產(chǎn)量和消耗量都比較大的重質(zhì)性液態(tài)化學(xué)物質(zhì)，其廣泛應(yīng)用于
　　化工原料和溶劑。2000年以后，我國甲烷氯化物的市場有較大缺口和增長，2003年我國二氯甲烷、三氯甲烷、*的生產(chǎn)能力分別達(dá)到2萬噸、5萬噸、5萬噸，需求量約5萬噸、10萬噸、5萬噸，2005年需求量將達(dá)到10萬噸、16萬噸、8萬噸。
　　 甲烷氯化物遠(yuǎn)程流量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)主要是對生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中的甲烷氯化物的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測。系統(tǒng)采用流量計(jì)作為數(shù)據(jù)采集的前端單元，通過可編程智能遠(yuǎn)程RTU-2600 將流量計(jì)所采集的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集并封裝成數(shù)據(jù)包，然后再通過GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)通訊的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務(wù)器端后，保存到的數(shù)據(jù)庫中，方便操作或管理人員通過瀏覽器以WEB的方式訪問實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。
　　
　　三．系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　
　　 根據(jù)甲烷氯化物流量監(jiān)測的需求情況整個(gè)系統(tǒng)被分成三大部分：一部分是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時(shí)將現(xiàn)場甲烷氯化物的流量數(shù)據(jù)通過流量計(jì)采集到智能監(jiān)控終端RTU-2600內(nèi)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場情況實(shí)現(xiàn)采集點(diǎn)現(xiàn)場的自動(dòng)報(bào)警，防止泄露事故的發(fā)生；第二部分是上位機(jī)監(jiān)測中心，它實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示、報(bào)表打印輸出等信息管理工作和進(jìn)行特殊情況的監(jiān)控中心預(yù)警，其Web發(fā)布功能使得用戶可以方便的通過IE瀏覽器訪問實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)而不用安裝任何附帶的客戶端軟件；zui后一部分屬于附加的功能，將檢測到的甲烷氯化物的流量數(shù)據(jù)以手機(jī)短信息的方式定時(shí)發(fā)送到管理人員的上，使管理人員隨時(shí)隨地都能夠了解到現(xiàn)場的情況，這部分功能在某些場合下可以實(shí)現(xiàn)事故預(yù)警，但具體要看使用單位想要如何運(yùn)用。
　　 現(xiàn)場水位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，通過以GPRS、CDMA、以態(tài)網(wǎng)等無線或有線方式發(fā)送到監(jiān)控中心。流量計(jì)通過RS-485接口和威控科技智能測控終端RTU-2600相連接。數(shù)據(jù)采集到智能終端后，經(jīng)過數(shù)據(jù)打包，再利用以上通訊方式發(fā)送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心服務(wù)器上，監(jiān)控中心服務(wù)器裝有服務(wù)器端軟件，對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、分析、顯示。出于對信息安全、科學(xué)管理的需要，給有數(shù)據(jù)訪問需求的部門或人員配置訪問數(shù)據(jù)的不同用戶名和權(quán)限，用戶通過IE實(shí)時(shí)查看并配置監(jiān)測到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。另一方面，現(xiàn)場檢測的數(shù)據(jù)通過智能終端內(nèi)部的程序設(shè)定可以直接發(fā)送到相關(guān)管理人員的上，通過這種主動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地匯報(bào)現(xiàn)場信息。
　　
　　
　　 下圖為遠(yuǎn)程流量監(jiān)測示意圖
　　
　　
　　
　　四．甲烷氯化物遠(yuǎn)程流量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)
　　
　　1．現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集傳輸硬件
　?。?）遠(yuǎn)程測控終端RTU-2600
　　威控科技可編程遠(yuǎn)程測控終端RTU-2600將采集、控制、通訊三種功能合為一體，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和傳輸，它是整個(gè)系統(tǒng)的前端核心。利用自身所具有的開關(guān)量和模擬量數(shù)據(jù)采集接口采集數(shù)據(jù)，并通過自身所配備的以太網(wǎng)、GPRS、PSTN、ADSL通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)端監(jiān)控中心。由于此智能終端提供了方便的二次開發(fā)C語言平臺，可以開發(fā)各種復(fù)雜的算法并且可與組態(tài)軟件的無縫連接。我們通過智能終端內(nèi)部的編程可以將傳感器或智能儀表傳輸上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行一些處理再發(fā)送至遠(yuǎn)端管理中心，并且實(shí)現(xiàn)間歇性數(shù)據(jù)傳輸，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁抠Y費(fèi)。智能儀表例如流量計(jì)就可以通過RS-485接口或者模擬量接口直接和智能終端進(jìn)行通訊。
　　
　?。?）通訊方式的選擇
　　
　　a.化工廠有移動(dòng)網(wǎng)的情況下優(yōu)先選用GPRS通訊方式。
　　
　　b.化工廠無移動(dòng)網(wǎng)的情況下，選用固定PSTN或者ADSL通訊方式，其中PSTN方式另配威控科技DCM-100嵌入式通訊模塊，ADSL方式配ADSL Modem。
　　
　　 c.在主干具備光纜通訊條件，使用以太網(wǎng)通訊方式。
　?。?）現(xiàn)場箱體
　?。?）電源供電
　　現(xiàn)場具備AC220，可用開關(guān)電源供電，用RTU-2600。
　?。?）甲烷氯化物流量計(jì)
　　傳統(tǒng)的液體或氣體流量采集方法是人工從標(biāo)尺上讀數(shù)據(jù)，后來采用了以機(jī)械或電氣傳動(dòng)的模擬式自動(dòng)流量計(jì)?，F(xiàn)在自動(dòng)數(shù)傳監(jiān)測系統(tǒng)中，已廣泛應(yīng)用了流量傳感器。用于各種液態(tài)、氣態(tài)。
　　五．甲烷氯化物遠(yuǎn)程流量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)功能
　　甲烷氯化物遠(yuǎn)程流量實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)按照功能可分為二部分：監(jiān)控中心（MCC）、本地站（LCM）。
　　監(jiān)控中心（MCC）相對于管理站，本地站（LCM）相對于計(jì)量站。監(jiān)控中心（MCC）與本地站（LCM）之間采用混合組網(wǎng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
　　監(jiān)控中心（MCC）的主要功能：
　　1） 系統(tǒng)登陸
　　提供登陸界面，用戶以不同身份通過IE瀏覽器登陸系統(tǒng)，訪問權(quán)限內(nèi)的界面和數(shù)據(jù)。
　　
　　
　　
　　
　　2） 操作員管理
　　管理員可以添加、刪除、瀏覽所有用戶。
　　
　　
　　
　　
　　3） 檔案管理
　　管理現(xiàn)場的區(qū)域檔案、終端檔案、計(jì)量點(diǎn)檔案以及設(shè)置抄表計(jì)劃。
　　
　　
　　
　　
　　4） 全網(wǎng)監(jiān)視
　　在線監(jiān)視全網(wǎng)運(yùn)行工況和具體參數(shù)，數(shù)據(jù)與現(xiàn)場保持同步，并用數(shù)字、趨勢圖、表格、棒圖等方式顯示數(shù)據(jù)。
　　
　　
　　
　　
　　5） 直方圖
　　
　　
　　
　　
　　5） 報(bào)警
　　對各類故障、事故、參數(shù)超限提供報(bào)警。
　　6） 數(shù)據(jù)存儲
　　對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息進(jìn)行存儲，可隨時(shí)調(diào)用、檢索、查詢、打印以供分析參考。
　　7） 報(bào)表打印
　　可打印班、日、月、年生產(chǎn)報(bào)表、運(yùn)行趨勢圖。
　　
　　
　　六．甲烷氯化物流量監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展前景展望
　　
　　甲烷氯化物流量監(jiān)測，應(yīng)是傳統(tǒng)化工生產(chǎn)向現(xiàn)代型化工生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志，現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的重要手段。它對于減少化工產(chǎn)品在生產(chǎn)運(yùn)輸過程中的損耗和加強(qiáng)化工產(chǎn)品安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配制和可持續(xù)利用具有革命性的意義。可以相信，在穩(wěn)步引進(jìn)和積極消化吸收西方發(fā)達(dá)國家技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，一個(gè)有中國特色的、多樣化的化工產(chǎn)品生產(chǎn)及運(yùn)輸自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)體系會(huì)很快發(fā)展起來。
　　
　　七、關(guān)于系統(tǒng)整體可執(zhí)行性和安全性的描述
　　
　　系統(tǒng)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備均選用達(dá)到工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)且適合化工廠安全作業(yè)規(guī)范的硬件產(chǎn)品，在電器外部加套密封電器箱，到達(dá)防風(fēng)、防潮、防塵的作用，在某些特定場所還可以實(shí)現(xiàn)防爆設(shè)計(jì)。
　　上位機(jī)管理軟件采用Microsoft SQL Server 可視化編程軟件來設(shè)計(jì)、構(gòu)架。
　　系統(tǒng)運(yùn)行如采用GPRS無線數(shù)傳的方式，需要向中國移動(dòng)交納GPRS信息流量費(fèi)用。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r現(xiàn)列無線運(yùn)行費(fèi)用如下：
　　GPRS月基本數(shù)據(jù)費(fèi) 5 元，流量 20MB ；超過按 0.01 元 /KB 計(jì)收。
　　注：以上數(shù)據(jù)來自北京移動(dòng)通訊公司，如需外地服務(wù)，漫游費(fèi)請咨詢當(dāng)?shù)?860。