煤层气排采自动化系统简介(北京九州云海科技有限公司)

1、北京九州云海科技有限公司JZ-DCS 煤层气排采自动化系统简介一、概述煤层气井口排采主要设备包括套管、 螺杆泵+电机、排水管路、天然气管路、阀门等，如下图 1所示。为了实现对煤层气排采过程的控制与调度的自动化、 同时减少操作人员的劳动强度、能节约人力、财力资源、降低运营成本，我公司研制生产的 JZ-DCS煤层气排采自动化系统对以现场的运行设备进行监测和控制，实现数据采集、设备控制、测量、参数调节、各类信号报警及数据远传、共享、集中管理等各项功能。图 1 二、自动化系统组成如图 2所示，自动化系统由现场测控单元、现场终端、无线网络传输系统、远程终端组成。1、现场测控单元现场测控单元由控制终端和各

2、类执行器及传感器等组成， 实时进行采集、 处理、控制、无线传输等工作。主要功能如下：（1）采集现场的井下压力、温度、套内压力等传感器数据，并计算显示。（2）采集变频器的电压、电流、频率等参数，并计算显示。（3）采集现场气体流量、水流量（瞬时和累计） ，并计算显示。（4）可接受现场及远程终端指令，远程控制电机的启停操作。（5）可接受现场及远程终端指令，设置变频器的频率，从而达到控制电机转速的目的。（6）根据现场及远程终端设定的水位高度，达到水位恒定的自动闭环控制，实现自动降液。2、现场终端现场终端主要通过数字化、 图形化的方式显示现场监测到的各类传感器的数据，并具有分析、处理、以及控制等功能，便

3、于现场工作人员的数据查看、分析和操作。3、无线网络传输系统该部分主要完成井场现场数据与远程终端之间的桥梁作用， 用于实现无线数据采集功能。该部分主要包括无线数据传输装置、 GPRS网络、底层数据传输采集系统组成。因考虑到实际现场的 GPRS信号可能比较弱的特点， 系统可以选配GPRS信号放大处理装置，或选用北斗卫星、欧洲海事卫星进行数据通讯。4、远程终端该部分主要完成现场数据的采集、处理、分析、存储等工作，以及对数据的网络发布功能，便于各级部门对于数据浏览功能的实现。主要功能如下：（1）实时数据监测显示显示井下压力、温度、水量、气量、井口压力、电压、电流、频率等信息。（2）远程控制功能可远程设

4、定水位深度调节策略，远程控制电机的转速，通过设定电机转速实行电机的启停。（3）系统信息管理配置系统主要信息参数，包括井信息、报警限信息、 GPRS信息、时间信息（采集、存储等时间） 、用户信息、权限信息等主要信息数据，并可配置水位深度调节策略（水位与电机转速的对应表） 。（4）数据报表功能自动生成日报、月报、年报，并进行报表统计、打印。（5）数据存储备份功能系统提供数据备份能力，可以方便的对数据库数据进行管理。（6）系统扩充升级功能系统具有开放的数据接口，方便后期监测点的增加和扩容。（7）系统安全认证功能权限设置提供完善的安全认证，非法用户不能进入系统，合法用户根据权限可进行相应的操作。（8）

5、设备故障报警功能可以设置参数的报警上下限值， 系统将根据上下限值的判断自动将故障信息弹出，及时提醒操作人员，并以声音报警的形式体现。井各类阀门器套下压力传感器井各类阀门器套下压力传感器下温度传感内压力传感气体流量计水流量计无线网络传输系统现场终端现场测控单元井变频器器各类传感器与执行器图 2终端界面介绍：钻井数据现场测控单元主控制器I/O 模现场测控单元主控制器I/O 模三、系统设计1、工控级通用控制器主要部件选型设计（1）主控制器选用西门子系列可编程控制器，该控制器可扩展多个块、模拟量输入 /输出模块、通讯模块等。（2） 变频器变频器选用西门子品牌。无线数据传输模块工业电源（3）无线数据传输

6、模块工业电源无线数据传输采用西门子 MD 720-3 模块，该模块通过串行端口与S7-200控制器相连接，可实现以下功能 : 1） 电话服务；2） 通过 GSM、3G网络或卫星信号网络进行数据传输；3） 当出现故障时发送消息报警；4） 远程监控主控制器。（4） 现场终端现场终端采用西门子 7英寸的触摸屏。（5）压力传感器选用 MW 系列电源或西门子 SITOP系列电源，24V / 2A 输出，给 PLC、压力传感器传感器、HMI 等供电。（6）井下压力传感器采用高品质压力、 温度传感器，该传感器既然可以测量套内的气体压力，又可以用来测量井下水的液位。2、安全性可靠性设计（1） 防爆设计（2）

7、防雷设计（3） 防尘防潮设计（4） 系统冗余设计我公司研制生产的 JZ-DCS煤层气排采自动化系统现已用于山西晋城、 河北张家口等地的煤层气开采，用户评价：系统稳定可靠，自动化程度较高，技术服务及时、全面。型号JZYH-JKYL-5 JZYH-JKYL-2 JZYH-JDYL-20 JZYH-QTLL-50B CJDL- 5.6 JZYH-KZG S-JZBS15KW MW-JZAD15 12V-12Ah JZKZ-06 JZMK-02 JSL MD720 ANT-89 PC/PPI MICRO-SC IC65 420V 80KA LY2N JZYH-WKXT-200 SDY 线槽、插头、线缆

8、、导轨、线号、端子设备运输及现场施工费用计数量1 1 1 1 1000 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 3 1 5 1 1 1 1 120850 单位个个个个米台套个个个个套个个条套个个套套套/年套次单价（元）2500 2500 23000 12000 12 3000 15000 1200 300 5000 3500 5500 5500 500 1300 15000 200 550 60 1500 4600 1200 4000 金额（元）2500 2500 23000 12000 12000 3000 15000 1200 600 5000 3500 5500 5500 500 1

9、300 15000 600 550 300 1500 4600 1200 4000 备注根据井深定型号JZYH-JKYL-5 JZYH-JKYL-2 JZYH-JDYL-20 JZYH-QTLL-50B CJDL- 5.6 JZYH-KZG S-JZBS15KW MW-JZAD15 12V-12Ah JZKZ-06 JZMK-02 JSL MD720 ANT-89 PC/PPI MICRO-SC IC65 420V 80KA LY2N JZYH-WKXT-200 SDY 线槽、插头、线缆、导轨、线号、端子设备运输及现场施工费用计数量1 1 1 1 1000 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 3 1 5 1 1 1 1 120850 单位个个个个米台套个个个个套个个条套个个套套套/年套次单价（元）2500 2500 23000 12000 12 3000 15000 1200 300 5000 3500 5500 5500 500 1300 15000 200 550 60 1500 4600 1200 4000 金额（元）2500 2500 23000 12000 12000 3000 15000 1200 600 5000 3500 5500 5500 500 1300 15000 600 550 300 1500 4600 1