摘 要：本文以甲烷氯化物的生產、運輸過程中流量監(jiān)測為例，重點介紹了在化工行業(yè)中液態(tài)化學物質的生產與傳輸過程中如何實現(xiàn)遠程無線監(jiān)測，zui后詳細分析了遠程監(jiān)測在化工行業(yè)內泄漏事故處置中的應用，并對其發(fā)展方向作了展望。
　　
　　一．引 言
　　　　
　　　　隨著石油化學工業(yè)的發(fā)展，液態(tài)化學物質生產的種類和應用范圍都得到了增加。這些液態(tài)化學物質在生產、運輸、使用過程中或多或少都會存在著一些安全隱患，一旦發(fā)生泄漏就可能會引發(fā)中毒、火災甚至爆炸事故，嚴重危害人民的生命和財產安全。此外，對于生產企業(yè)自身而言也會蒙受經濟上的重大損失。所以，在液態(tài)化學物質進行生產、運輸、使用過程中，對其進行實時的流量監(jiān)測和統(tǒng)計是十分必要的。下面就以甲烷氯化物的生產、運輸過程中的流量監(jiān)測為例，介紹我公司自行研究開發(fā)的遠程流量實時監(jiān)測系統(tǒng)。
　　
　　
　　二．甲烷氯化物遠程流量實時監(jiān)測系統(tǒng)簡介
　　
　　 甲烷氯化物是目前國內生產量和消耗量都比較大的重質性液態(tài)化學物質，其廣泛應用于
　　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、*的生產能力分別達到2萬噸、5萬噸、5萬噸，需求量約5萬噸、10萬噸、5萬噸，2005年需求量將達到10萬噸、16萬噸、8萬噸。
　　 甲烷氯化物遠程流量實時監(jiān)測系統(tǒng)主要是對生產、運輸過程中的甲烷氯化物的流量進行實時的監(jiān)測。系統(tǒng)采用流量計作為數(shù)據(jù)采集的前端單元，通過可編程智能遠程RTU-2600 將流量計所采集的流量數(shù)據(jù)進行收集并封裝成數(shù)據(jù)包，然后再通過GPRS/CDMA無線數(shù)據(jù)通訊的方式實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務器端后，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的方式訪問實時的數(shù)據(jù)。
　　
　　三．系統(tǒng)設計
　　
　　 根據(jù)甲烷氯化物流量監(jiān)測的需求情況整個系統(tǒng)被分成三大部分：一部分是現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置，實時將現(xiàn)場甲烷氯化物的流量數(shù)據(jù)通過流量計采集到智能監(jiān)控終端RTU-2600內，同時根據(jù)現(xiàn)場情況實現(xiàn)采集點現(xiàn)場的自動報警，防止泄露事故的發(fā)生；第二部分是上位機監(jiān)測中心，它實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的接收、存儲、顯示、報表打印輸出等信息管理工作和進行特殊情況的監(jiān)控中心預警，其Web發(fā)布功能使得用戶可以方便的通過IE瀏覽器訪問實時和歷史數(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)以手機短信息的方式定時發(fā)送到管理人員的上，使管理人員隨時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現(xiàn)事故預警，但具體要看使用單位想要如何運用。
　　 現(xiàn)場水位數(shù)據(jù)的實時采集，通過以GPRS、CDMA、以態(tài)網等無線或有線方式發(fā)送到監(jiān)控中心。流量計通過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，經過數(shù)據(jù)打包，再利用以上通訊方式發(fā)送到遠端的監(jiān)控中心服務器上，監(jiān)控中心服務器裝有服務器端軟件，對接收的數(shù)據(jù)進行存儲、分析、顯示。出于對信息安全、科學管理的需要，給有數(shù)據(jù)訪問需求的部門或人員配置訪問數(shù)據(jù)的不同用戶名和權限，用戶通過IE實時查看并配置監(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)通過智能終端內部的程序設定可以直接發(fā)送到相關管理人員的上，通過這種主動的方式實現(xiàn)隨時隨地匯報現(xiàn)場信息。
　　
　　
　　 下圖為遠程流量監(jiān)測示意圖
　　
　　
　　
　　四．甲烷氯化物遠程流量實時監(jiān)測系統(tǒng)組成與結構
　　
　　1．現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集傳輸硬件
　?。?）遠程測控終端RTU-2600
　　威控科技可編程遠程測控終端RTU-2600將采集、控制、通訊三種功能合為一體，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集和傳輸，它是整個系統(tǒng)的前端核心。利用自身所具有的開關量和模擬量數(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、GPRS、PSTN、ADSL通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠端監(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)進行一些處理再發(fā)送至遠端管理中心，并且實現(xiàn)間歇性數(shù)據(jù)傳輸，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁抠Y費。智能儀表例如流量計就可以通過RS-485接口或者模擬量接口直接和智能終端進行通訊。
　　
　?。?）通訊方式的選擇
　　
　　a.化工廠有移動網的情況下優(yōu)先選用GPRS通訊方式。
　　
　　b.化工廠無移動網的情況下，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，使用以太網通訊方式。
　　（3）現(xiàn)場箱體
　?。?）電源供電
　　現(xiàn)場具備AC220，可用開關電源供電，用RTU-2600。
　　（6）甲烷氯化物流量計
　　傳統(tǒng)的液體或氣體流量采集方法是人工從標尺上讀數(shù)據(jù)，后來采用了以機械或電氣傳動的模擬式自動流量計。現(xiàn)在自動數(shù)傳監(jiān)測系統(tǒng)中，已廣泛應用了流量傳感器。用于各種液態(tài)、氣態(tài)。
　　五．甲烷氯化物遠程流量實時監(jiān)測系統(tǒng)功能
　　甲烷氯化物遠程流量實時監(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）相對于計量站。監(jiān)控中心（MCC）與本地站（LCM）之間采用混合組網方式進行數(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)，訪問權限內的界面和數(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、計量點檔案以及設置抄表計劃。
　　
　　
　　
　　
　　4） 全網監(jiān)視
　　在線監(jiān)視全網運行工況和具體參數(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） 報警
　　對各類故障、事故、參數(shù)超限提供報警。
　　6） 數(shù)據(jù)存儲
　　對實時數(shù)據(jù)、報警信息進行存儲，可隨時調用、檢索、查詢、打印以供分析參考。
　　7） 報表打印
　　可打印班、日、月、年生產報表、運行趨勢圖。
　　
　　
　　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，應是傳統(tǒng)化工生產向現(xiàn)代型化工生產轉變的重要標志，現(xiàn)代傳感技術、計算機技術、通信技術、網絡技術是實現(xiàn)這一轉變的重要手段。它對于減少化工產品在生產運輸過程中的損耗和加強化工產品安全生產，實現(xiàn)資源優(yōu)化配制和可持續(xù)利用具有革命性的意義?？梢韵嘈?，在穩(wěn)步引進和積極消化吸收西方發(fā)達國家技術和經驗的同時，一個有中國特色的、多樣化的化工產品生產及運輸自動監(jiān)控技術體系會很快發(fā)展起來。
　　
　　七、關于系統(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)采集傳輸設備均選用達到工業(yè)級標準且適合化工廠安全作業(yè)規(guī)范的硬件產品，在電器外部加套密封電器箱，到達防風、防潮、防塵的作用，在某些特定場所還可以實現(xiàn)防爆設計。
　　上位機管理軟件采用Microsoft SQL Server 可視化編程軟件來設計、構架。
　　系統(tǒng)運行如采用GPRS無線數(shù)傳的方式，需要向中國移動交納GPRS信息流量費用。根據(jù)系統(tǒng)運行情況和數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r現(xiàn)列無線運行費用如下：
　　GPRS月基本數(shù)據(jù)費 5 元，流量 20MB ；超過按 0.01 元 /KB 計收。
　　注：以上數(shù)據(jù)來自北京移動通訊公司，如需外地服務，漫游費請咨詢當?shù)?860。