基于WEB的太阳能光纤温度监测系统

    引言

    油田中开采的石油呈粘稠状，在低温下极易冻结而堵塞油管，因此在输送过程中需要对输油管线采取伴热措施^［1］。本课题所研究的大庆石化输油管道伴热线，通常采用高温蒸汽与高温燃气水套炉伴热的方式。大庆位于我国东北严寒地区，冬季气温极低且持续出现 －30℃的天气，管线能否及时伴热是保证管道正常输送的关键因素，而考核其是否正常工作的重要指标是温度^［2，3］。

    大庆石化公司炼油厂所管理的高温水管伴热线数量庞大、互相交错，形成网状结构分布于整个炼油厂区内，每条管道线上安装有多个联箱，每个联箱内又分布着多条管线。传统的检测方法是人工现场检测各伴热管线温度，由于其工作条件恶劣、工作量庞大并且效率低下，难以及时发现问题，在冬季温度极低的情况下，势必会成为很大的安全隐患。因此安装一套通信可靠、运行稳定、采集速度快、自动化程度高、软件功能齐全的实时温度监测系统，为工作人员提供直观可靠的数据，从而保障系统的安全运行是非常必要的。

    本课题所研制的实时温度监测系统采用全光纤数据传输，对厂区内数百个监测点的温度实现智能采集与传输。在输油管道伴热线温度智能监测、全光纤数据采集传输及远程无线数据采集传输、严寒条件下的太阳能供电四个方向取得突破性进展。系统需满足的指标如下:

    1) 单点采集时间 ≤3 s

    2) 系统巡检周期 ≤5 min

    3) 温度监测范围 0°C ～ 500°C

    4) 温度监测精度 ≤ ± 1°C

    5) 监测站工作温度 － 50℃ ～ + 70℃

    6) 集中监测软件具有温度实时监测和报警功能、历史数据查询功能、统计功能和报表打印功能。

    1 系统总体结构及其工作原理

    1. 1 系统监测站点分布和总体结构图

    大庆石化炼油厂内的管道伴热线具体分布如图 1 所示。供热管道沿线上每隔一段距离布置了一个热网设备，称为联箱。联箱是多组供、回水管道的结合处，易出现问题，所以监测点均分布于各个联箱处，温度监测子站是依据厂内管线分布图以及布线情况确定的。这样，可以在联箱处设置一个下位机，采集联箱两侧的各管道的温度数据。

    本系统由多个监测终端( 下位机) 和一个监测中心( 上位机) 组成，监测终端和监测中心通过全光纤网络传输数据。系统包括四部分 ( 见图 2) :