MYC-1煤层气排采远程监控系统技术说明

一、煤层气排采远程监控?系统概述

我公司研制生产的MYC-1煤层气远程监控系统主要包括数据采集节点，现场人机终端，无线模块，服务器和客户端。其中我公司已设计的客户端包括基于Chrome核心的浏览器网页客户端（PC端）和app客户端两部分。PC端，以数据监控及分析为主要目的，用户可以观察到详细的实时生产数据；app客户端，以审查为目的，用户可以通过它对重要的统计数据进行浏览。

MYC-1煤层气远程监控系统同时也可以根据需要包含流量计、套压计等一整套完整的煤层气排采解决方案。

二、系统工作原理与系统结构

2.1系统工作原理

采集板通过485通讯协议对现场仪表的数据进行采集并储存，之后由CAN协议将数据传输到主板中；主板对接收到的数据进行再处理，一方面将数据传送到液晶屏加以显示，另一方面将数据传送到DTU无线模块。无线模块利用移动通讯网（GPRS流量）将数据传输到服务器并储存。客户可通过PC端或app客户端，登陆远程服务器控制端，查看实时数据，历史数据等并进行远程控制。如图1所示。

图1 工作原理流程图

2.2系统的组成结构及主要参数

系统的主要组成结构以及参数如下表：

MYC-1煤层气排采远程监控系统组成结构及技术参数表

三、MYC-1煤层气排采远程监控系统主要功能

煤层气排采技术

3.1远程数据采集、传输功能：采集板通过485通讯协议对现场仪表的数据进行采集并储存，之后由CAN协议将数据传输到主板中；主板对接收到的数据进行再处理，一方面将数据传送到液晶屏加以显示，另一方面将数据传送到DTU无线模块。无线模块利用移动通讯网（GPRS流量）将数据传输到服务器并储存。

3.2远程控制功能：生产管理员可以通过远程客户端对生产井进行远程调控，下发生产指令后，生产井现场终端会给远程终端一个反馈信号，确认远程终端所下发命令是否已执行或需要重新进行调整。

3.3智能排采：系统提供降流压排采、稳流压排采两种智能排采方式。智能排采方式可以减轻监控人员的负担，在一定程度上解决人员紧缺的问题。

降流压排采方式根据设定的周期及下降的流压值，稳定的降低井底流压，适用于新开尚未产气或产气量不稳定的煤层气井。选择降流压模式时，系统自动根据设置的流压下降值控制电机的工作，每过一定时间对变频器的频率进行调整。当一定时间内井底流压的下降值低于目标值时，人机终端会自动增加变频器的频率，使电机加速；当井底流压的下降值超过目标值时，人机终端会自动减少变频器的频率，使电机减速。

稳流压排采方式根据设定的流压上下限，平稳地调节变频器频率，在保护煤层气井的前提下，保证产气量的稳定。选择稳流压模式时，系统自动根据设置的流压范围控制电机的工作。当井底流压超过设定范围上*，人机终端会自动增加变频器的频率，使电机加速；当井底流压超过设定范围下*，人机终端会自动减少变频器的频率，使电机减速。

并且系统可以进行手动定速的人工排采方式人工排采方式对监控人员的要求较高，需要监控人员长时间在线观察数据，并及时发送控制指令。

3.4报警功能：在PC端“报警设置”栏，设置相应的报警范围，当超过所设置的报警范围时，系统就会有语音提示，并推送到app客户端于服务器上，此外，在相应的井号有相应的报警记录生成，以便后期查询及分析。

3.5数据筛选功能：历史数据功能可以保存以往的数据，方便以后检查和分析；服务器上可以快速查询该井的历史数据，也可以选择任意时间范围内的历史数据进行查看。数据筛选功能主要是针对历史数据进行筛选，有助于去除异常数据。点击“历史数据”栏，选择所要查询历史数据的井号、时间进行查询。系统提供秒数据、分钟数据和小时数据三种查询类型，并可以选择表格或曲线的形式加以呈现。多井实时动态曲线界面可以进行数据筛选操作，选择所采用的筛选方式并加以设置。

3.6实时数据监测及历史数据查询功能：实时数据曲线可以同时监控多个排采井的实时数据，还可以进行历史数据查询、数据筛选、远程控制、报警设置等操作，是系统实时监控的核心功能。并且历史数据可以查看日报表、小时报表、分钟报表，而报表可以以表格和曲线的形式展现。

3.7人力成本的节约：井场实现无人化管理，数据实时监控，节约人力和运营成本。

3.8app客户端：具有查看井口实时数据、历史数据和报警信息的功能。扫描PC端上相应的二维码，下载并安装对应APP客户端（支持IOS系统及安卓系统），输入帐号密码登录后，即可通过App客户端查看各井口的实时数据和历史数据，点击井口号可以查看实时动态曲线。

四、煤层气排采设备技术参数

4.1套压压力变送器

HJ3105套压压力变送器自带rs485和4~20mA通信，能和MYC-1煤层气排采远程监控系统进行通信；套压压力变送器测量范围：≥2Mpa，压力测量精度：≤0.1%FS，分辨率：≤1Kpa。电源变化：≤±0.1% 电源低降：≤±0.1%

4.2煤层气排采液流量计

HLW煤层气排采液流量计是一种速度式流量仪表，具有计量可靠，成本低，易维修等特点，在气、固、液三相流的状态下测量准确性高。流量计自带RS485信号和4~20mA信号，测量范围：0.1m3/d~10m3/d，zui小精度要求：小于0.01m3/d，公称压力：0.25MPa~1.0MPa。

4.3UPS电源系统

在生产现场动力电源断电后，UPS电源将给现场各设备提供外接电源并保证MYC-1煤层气排采远程监控系统在72小时之内正常传输采集数据；同时在动力电源断电时，发出报警声。

4.4 GPRS通讯模块

ZWG-28 GPRS通讯模块具有超高的抗干扰以及智能的信号传输功能。在生产井信号较弱或者干扰较强时，ZWG-28 GPRS通讯模块会自行放大传输信号。

4.5服务器软件

服务器软件可以监视多井实时数据、查询历史数据以及远程控制远程系统的井上设备的运作，服务器上的历史数据可以以日报表、小时报表、分钟报表，而报表可以以表格和曲线的形式展现。

4.6RTU柜

RTU箱子集成组成部分以及电路走向，如下图

五、保养和维护

5.1 日常保养

为防止煤层气控制柜出现故障，保证设备正常运行，延长控制柜使用寿命，需要对控制柜进行日常的维护，维护内容如下：

确认环境温度在-40℃～+60℃；

湿度在0%～97%RH；

确认柜体无油雾、无凝水；

确认UPS系统无异常发热、无异常振动；

确认输入电源的电压电流在允许范围内；

5.2煤层气排采设备定期维护

为了防止煤层气排采设备发生故障，确保长时间高性能稳定运行，用户必须定期(半年内)对控制柜进行检查，检查项目及内容见表3：

表3 检查项目及内容