一总体介绍

    针对油田各联合站的原油生产计量需求，我公司历经多年研发成功了“原油含水在线监测计量系统”，该系统围绕我公司的含水率仪表等拳头产品，结合油田各站点的工艺流程特点和生产管理对各项数据/报表的需要，设计配套了从仪表选型、数据采集、上位机管理软件系统等一整套应用方案。

二软件功能介绍

    原油含水在线监测计量软件支持1~16套含水管线的计量管理需要，主要包括原始数据采集、数据处理、产量计算、报表生成打印、历史数据保存调用、人机界面、数据发布共享几个软件模块。

原始数据采集软件模块。标准软件支持与FKC818多功能数据采集器的通信接口，根据设定的数据刷新时间间隔从数据采集器读取各通道的原始电信号数据——模拟量大小，脉冲计数个数；该模块可应甲方要求增加支持的数据设备类型。

数据处理模块。原始数据采集软件模块得到的原始数据，根据用户设定的硬件连接关系、仪表量程、报警上下限等参数，生成可提供用户观看使用的温度值、含水率、流量等有意义的物理量，同时判断并记录是否有仪表处于报警状态。

产量计算模块。根据一定的算法对经数据处理模块得出的瞬时数据进行计算，得到用户最关心的生产统计数字。如流量的累积、瞬时油量和水量的计算、含水率的加权平均、视密度与标密度的换算、体积与重量的换算、小时产量的累积运算等。

报表生成打印模块。在产量计算模块的基础上，结合用户设定的日/班起始时间、自动打印时间等参数，生成一定时间段内的产量报表，支持自动打印和随时手动打印。报表的类型包括：瞬时报表，班报表，日报表，月报表，年报表。

历史数据保存调用模块。通过与数据库接口，保存瞬时数据、产量数据、报警记录等，数据保存时间3年。通过人机接口模块供操作人员随时查询、打印。

人机界面软件模块。该模块直接展现在系统操作人员面前，输出信息的同时也接受操作人员设定的各项参数。主要的人机界面包括：一个或多个工艺流程图画面，可直观显示油田站点的设备管线仪表工艺流程，实时显示仪表数值和设备状态；工艺流程定制画面，支持选择一定的背 景图片，添加静态文本和实时数据（变量）输出框，并支持点击进入二级流程，流程画面支持以单独文件的形式存储；信号通道构型设定画面，可设定各仪表数据的映射关系、仪表的量程和偏移量、报警上下限；报警画面，显示系统报警信息和开关机事件记录；信号趋势图画面，可选择显示各输入信号量的变化趋势；报表显示画面，可选择显示瞬时报表、班报表、日报表、年报表等，可查询打印历史报表；系统参数设置画面，如操作权限设置管理、报表名称设定、管线名称设定、班起始时间设定、自动打印时间设定、清除历史数据设定、含水路数、各路含水管线产量计算相关参数（主要有油密度、水密度、油温修正系数等）、流程画面文件设定等。

数据发布共享软件模块。为了方便油田数据的共享互联，微机计量系统特扩展该软件模块，可根据用户的实际需求采用OPC服务器、DDE、WEB网页等形式提供数据或浏览画面接口，为采油厂相关科室提供数据服务，减少上报环节，为局相关处室提供数据服务，方便整个油田集输调度。

三 主要仪表选型

     FKC02型原油含水率在线监测仪，采用多频测量原理，既保证了很高的分辨率，又具有很强的油品适应性。它通过计算被测介质的电参数的实部和虚部，克服常规射频或电容式含水率仪表只测等效有效值的缺点，精确测量油水的体积比例，所测结果与液体矿化度、油水密度关联性很小，再加上仪表采用多探头技术，同步测量介质温度用于对含水率测量结果进行修正。相对于原来的射线型仪表，FKC02型含水率在线分析仪参数设置和精度校正也非常简单，需要工程技术人员整定的参数只有2~3个

FKC02型含水仪产品介绍如下：

l使用场合：原油含水率的在线测量，包括高含水、低含水原油和外输原油；机油、润滑油、变压器油及化工产品的微量水分在线测量以及其它腐蚀性极强的含水液体介质；

l一次仪表为截断法兰（管段）式结构，可直接替换油田早期安装的放射性含水率仪表（无需改动管线流程）；

l探头采用316不锈钢加F4的组合，可适应酸、碱性液体和包括甲苯等有机溶剂在内的绝大多数被测介质；

l内置温度传感器，仪器无需外接温度变送器便可进行温度测量显示和对含水率测量结果进行温度补偿；

l含水分析仪表头可直接显示瞬间含水率、原油温度、含水率曲线等10种参数；

l性能指标:

  工作电源：DC16~32V

  信号输出接口：4~20mA电流 或 RS485/MODUS通信

  仪器分辨率达0.01%，测量精度如下：

  量程0~3%：   精度 ±0.1%；

  量程1~10%： 精度 ±0.5%；

  量程10~30%：精度 ±1.5%；

  量程30~100%：精度 ±4.5%；

  介质温度：0~160℃；介质压力 < 4MPa ；

  防爆等级: ExdⅡBT4；防护等级： IP65。

l外形尺寸

l 安装方式：垂直安装，DN50~DN300 标准法兰或定制

 数据采集模块介绍

现场仪表发出的电压、电流、脉冲等电信号经信号电缆传到专用的数据采集箱—FKC128多路数据采集器，在数据采集器上转变为数字信号后以数据通信的方式传到工控机。

FKC128多路数据采集器介绍如下：

l 支持信号类型：模拟量0~5V/4~20mA/0~20mA；脉冲量0~50KHZ/0.4~12Vpp；开关量有源/无源；可满足绝大多数油田现场一次仪表的信号采集。

l 通道数量：单台标准配置FKC818数据采集器可支持模拟量16路，脉冲量12路，可大致满足1~4条管线含水率计量需求；由于FKC128数据采集器采用插卡式扩展结构，单串口可支持1~64路模拟量、1~48路脉冲量输入，可基本满足1~16路含水率计量需求；

l 通信接口：RS232或RS485，MODBUS通信协议

上位机硬件系统

上位机硬件系统由研华原装工业微机和HP激光打印机等外设组成，为确保系统稳定可靠运行，标配2000VA的在线式UPS电源。

工业微机系统配置如下：

l 标配型号：台湾研华IPC-610H/P4 3.0G/1G/120G

l 显示器: PHILIPS20’LCD显示器

l 打印机:HPLasjet1020激光打印机

l UPS电源:ST-2000A在线式后备电源

l 机柜/操作台:可选1.6m标准机柜或双操作位操作台

四、参照标准

为确保工程技术先进合理、安全可靠，符合国家及油田的方针政策，符合客观实际、符合技术规定，严格执行以下标准规范：

l《电气装置安装工程爆炸和火灾危险场所电气施工及验收规范》 GB 50257—1996

l《自动化仪表选型规定》               HG 20507-92

l《分散型控制系统工程设计规定》       HG/T 20573-95

l《油气田及管道仪表控制设计规范》     SY/T 0090-96

l《油气田及管道计算机控制系统设计规范》   SY/T 0091-96

l《自动化仪表工程施工及验收规范》        GB 50093-2002

l《自动化仪表工程施工质量验收规范》     GB50131—2007

l《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 GB/T50311—2000

l《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》 GB/T50312—2000

l《石油计量表》                          GB/T1885-98