本发明专利技术公开了长距离管道输煤DMS管网仿真系统（SimS），该系统由一个模拟管道系统、实际管道系统、仿真模型、监控系统、远程终端控制系统、可编程逻辑控制系统组成，模拟管道系统与仿真模型连接，仿真模型与监控系统连接，监控系统分别与远程终端控制系统、可编程逻辑控制系统、另一远程终端控制系统连接；可编程逻辑控制系统与实际管道系统连接；仿真模型与图形建模工具连接，图形建模工具依次分别与界面显示、综合布站、在线仿真器、在线预测分析、数据文件、商用数据库、现场数据、实验室数据连接；商用数据库与实时仿真数据库连接。结构合理，操作简便，自动化程度高，可操作性强，通过预测模型管理输煤管道运行，适用于管道运输。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属管道运输调度管理领域，具体涉及长距离管道输煤的调度管理及SimS管网仿真系统。
技术介绍
近年来，我国的输油、气等管道领域在管网仿真系统的构建中，多相流仿真软件得到了一定的应用，但存在与输煤管道工程中的应用的缺陷。本专利技术在对原有管道多相流仿真软件优化改进的基础上，建立了输煤管道仿真系统的预测模型。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构合理，操作简便，自动化程度高，可操作性强的管网·仿真系统，并通过输煤管道仿真预测模型，管理输煤管道运行状况。本专利技术在对原有管道多相流仿真软件优化改进的基础上，建立了输煤管道仿真系统的预测模型的长距离管道输煤的调度管理及SimS管网仿真系统。为了克服现有技术的不足，本专利技术的技术方案是这样解决的长距离管道输煤的调度管理及SimS管网仿真系统由一个模拟管道系统、一个实际管道系统、一个仿真模型、一个监控系统、远程终端控制系统、一个可编程逻辑控制系统组成，本专利技术的特殊之处在于所述模拟管道系统与仿真模型连接，所述仿真模型与监控系统连接，所述监控系统分别与一远程终端控制系统、可编程逻辑控制系统、另一远程终端控制系统连接；所述可编程逻辑控制系统与实际管道系统连接；所述仿真模型与图形建模工具连接，所述图形建模工具依次分别与界面显示、综合布站、在线仿真器、在线预测分析、数据文件、商用数据库、现场数据、实验室数据连接；所述商用数据库与实时仿真数据库连接。所述监控系统与实时数据接口后，接收SCADA系统采集的现场实时数据，并通过SCADA发送到在线仿真器。所述仿真模型以文本形式保存各种工况数据，需要时可直接进入该种工况，对SCADA系统的相关数据进行修正和仿真运算，并提供给监控中心。所述现场仿真系统通过检查管道中压力、流量，对管网运行状况进行监控。本专利技术与现有技术相比，具有结构合理，操作简便，自动化程度高，可操作性强，通过输煤管道仿真预测模型管理输煤管道运行状况的优点，同时，还具有以下特点I)开放性选择专业工作站、工业以太网、TCP/IP网络通讯协议、Windows XP/ 7操作系统、VC2005窗口开发环境、专业数据库、0PC/API接口，为系统的开放性打下了基础。2)采用面向对象技术在系统的分析、设计、编程中，采用的面向对象技术提高了系统的稳定性、可靠性、可扩充性和可维护性；采用C++编程语言开发系统软件，大大减少了编程工作量。3)多相流针对煤浆的物理特性，采用多相流仿真内核算法，使仿真系统具备可组态流体物性功能。4)时步可调模型动态仿真工程中的时步可调功能，使操作者可根据需要确定仿真时间。5)可操作性图形系统的交互性取决于系统人机界面的设计，在系统的设计中，充分利用了 GUI界面的优点，使操作者只需使用一个鼠标即可完成全部操作。6)实时性在图形数据结构中采用的一系列加速方法和局部刷新方法可以满足仿真系统对图形系统的实时要求，且实现了图形的平滑无级放大和快速滚动。附图说明·图I为本专利技术输煤管网仿真过程结构示意框图；图2为图I的仿真设计逻辑框图；图3为程序界面图；图4为仿真参数设置界面图；图5为布站基本数据界面图；图6为生成管路连接界面图；图7为添加线路截断阀室界面图；图8为添加脚本命令界面图；图9为控制脚本界面图；图10为各点压力和全线流量曲线图；图11为仿真进程的速度界面图；图12为位置以及流量的变化情况界面图；图13为压力-流量特性曲线图；图14为截止阀特性参数设置曲线图；图15为管输特性参数设置曲线图；图16为程序启动画面界面图；图17为显示临界流速表中的所有记录界面图；图18为界面显示添加记录区域界面图；图19为添加浆体记录界面图；图20为添加水力坡度记录界面图；图21为添加粒度级配记录界面曲线图。具体实施例方式附图为本专利技术的实施例。下面结合附图及实施例对
技术实现思路
作进一步详细说明参照图I、图2所示，长距离管道输煤的调度管理及SimS管网仿真系统，该仿真系统由一个模拟管道系统、一个实际管道系统、一个仿真模型、一个监控系统、一个RTU远程终端控制系统、一个PLC可编程逻辑控制系统组成，所述模拟管道系统I与仿真模型3连接，所述仿真模型3与监控系统4连接，所述监控系统4分别与RTU远程终端控制系统5、PLC可编程逻辑控制系统6、另一 RTU远程终端控制系统7连接；所述PLC可编程逻辑控制系统6与实际管道系统2连接；所述仿真模型3与图形建模工具12连接，所述图形建模工具12依次分别与界面显示11、综合布站8、在线仿真器9、在线预测分析10、数据文件13、商用数据库16、现场数据15、实验室数据14连接；所述商用数据库16与实时仿真数据库17连接。所述监控系统与实时数据接口后，接收SCADA系统采集的现场实时数据，并通过SCADA发送到在线仿真器。所述仿真模型以文本形式保存各种工况数据，需要时可直接进入该种工况，对SCADA系统的相关数据进行修正和仿真运算，并提供给监控中心。 所述现场数据通过检查管道中压力、流量，对管网运行状况进行监控。下面分别介绍 I.系统功能I)、建立仿真环境，以启动针对本项目工程各项参数的仿真模型。①、接收调度中心SCADA系统采集的现场实时数据；②、将在线仿真器/漏堵探测器的输出数据发送给SCADA系统；③、将仿真预测数据发送给SCADA系统。2)、保存工况数据管道仿真系统以文本形式保存各种工况数据，以便在所需时直接进入该种工况。3)、监测管网的运行状态通过自动调整和校正来自于SCADA系统的数据，检查管道中的压力、流量等，实现对管网运行状态的监控，并可设定报警的数据极限值。4)、对SCADA系统的扩展在线仿真器通过对来自于SCADA系统的相关数据的修正和仿真运算，持续提供管道沿线不同部位的压力、流量等参数，从而起到扩展SCADA系统功能的作用。 管道仿真过程如图2所示。5)、在线预测分析在线预测的工作机制是以在线仿真器的当前运算结果为管网的起始状态及预测计算起点，设定一系列的压力、流量变化值，仿真要在真实情况发生前对管网的运行状态做出预测。①、自动预测根据设定的压力、流量等参数的变化结果，预测分析器仿真计算出管网运行状态随这些参数变化的结果。根据预设的报警条件，可在真实事件发生之前采取应对措施。②、规划预测依据不同设定，分析管网在未来不同控制策略下的运行状态，从而优选出最佳控制方案。6)、参数报警可以根据要求设置参数自动报警。当仿真参数超过报警值时，就会自动报警。7)、控制逻辑可以实现联锁保护、联锁控制、PID控制，以及顺序控制功能。实施例I管道输煤模拟建立管道输煤模型，显示各站点相关设备参数及实时运行状态；完成各参数的联动显示及煤浆运行状态参数的显示；完成输煤的相关计算和统计；对异常工况进行报警和记录。(一)仿真环境的建立I、新建一个仿真工程图3所示，点击快捷栏中的“新建”按钮口或“文件”菜单中的“新建”选项，即可新建一个仿真工程程序界面。图4所示，点击快捷栏中的“仿真参数设置”按钮或“仿真”菜单中的“仿真参数设置”选项，进入参数设置界面。(I)导入布站文件点击“导入布站文件”项，即可读取所选择的布站文件，该文件有布站辅助设计程序生成，成功导入后，布站基本数据如图5。( 2 )选择泵站内工作泵数量和备用泵数量后，即可生成管路连接图，如图6。(3)根本文档来自技高网...
【技术保护点】
长距离管道输煤的调度管理及SimS管网仿真系统，该仿真系统由一个模拟管道系统、一个实际管道系统、一个仿真模型、一个监控系统、远程终端控制系统、一个可编程逻辑控制系统组成，其特征在于所述模拟管道系统（1）与仿真模型（3）连接，所述仿真模型（3）与监控系统（4）连接，所述监控系统（4）分别与一远程终端控制系统（5）、可编程逻辑控制系统（6）、另一远程终端控制系统（7）连接；所述可编程逻辑控制系统（6）与实际管道系统（2）连接；所述仿真模型（3）与图形建模工具（12）连接，所述图形建模工具（12）依次分别与界面显示（11）、综合布站（8）、在线仿真器（9）、在线预测分析（10）、数据文件（13）、商用数据库（16）、现场数据（15）、实验室数据（14）连接；所述商用数据库（16）与实时仿真数据库（17）连接。
【技术特征摘要】
1.长距离管道输煤的调度管理及SimS管网仿真系统，该仿真系统由一个模拟管道系统、一个实际管道系统、一个仿真模型、一个监控系统、远程终端控制系统、一个可编程逻辑控制系统组成，其特征在于所述模拟管道系统(I)与仿真模型(3)连接，所述仿真模型(3)与监控系统(4)连接，所述监控系统(4)分别与一远程终端控制系统(5)、可编程逻辑控制系统(6)、另一远程终端控制系统(7)连接；所述可编程逻辑控制系统(6)与实际管道系统(2)连接；所述仿真模型(3)与图形建模工具(12)连接，所述图形建模工具(12)依次分别与界面显示(11)、综合布站(8)、在线仿真器(9)、在线预测分析(10)、数据文件(13)、商用数据库(16)、现场数...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉林，胡家运，张建民，涂昌德，刘睿，
申请(专利权)人：中煤科工集团武汉设计研究院，
类型：发明
国别省市：
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