SIXNET 天然气计量系统 SYT 6143 标准计量程序嵌入式应用
中国天然气计量技术标准体系介绍
已重新修订并报批，待发布。 2.GB/T21446-2008 《 用 标 准
孔板流量计测量天然气流量》 GB/T21446-2008 非 等 效 采 用
ISO5167：2003 （E）《用安装在充满 流体的圆形截面管道中的差压装 置 测 量 流 量 》， 同 时 参 考 了 AGA No.3：2000《天然气流体计量 同心 直角边孔板流量计》的部分内容， 标准规定了标准孔板的结构形式、 技术要求； 节流装置的取压方式、 使用方法、安装和操作条件以及天 然气在标准条件下体积流量、质量 流量和能量流量的计算方法，同时 还给出了计算流量及其有关不确 定度等方面的必要资料。此标准只 适用于取压方式为法兰取压和角 接取压的节流装置，不适用于孔板 开孔直径小于12.5mm， 测 量 管 内 径大于1000mm和小于50mm，直径 比 大 于0.75和 小 于0.1以 及 雷 诺 数 小于5000的场合。
6.GB/T17747-1999 《 天 然 气 压缩因子计算》
GB/T17747 -1999 等 效 采 用 ISO12213：1997 《天然气压缩因子 计算》，其规定了天然气、含人工掺 和物的天然气和其他类似混合物 仅以气体状态存在时的压缩因子 计算方法，两种计算方法主要应用 于正常进行输气和配气条件下的 管输干气，包括交接计量或其他用 于结算的计算。通常输气和配气的 操 作 温 度 为 （263 ～338）K， 操 作 压 力不超过12MPa。 在此范围内如果 不计包括相关的压力和温度等输 入数据的不确定度， 则两种计算 方法的预期不确定度 约为0.1%。
3.GB/T21391-2008 《 用 气 体 涡轮流量计测量天然气流量》
GB/T21391-2008 非 等 效 采 用 EN12261：2002 《 气 体 流 量 计 - 气 体 涡 轮 流 量 计 》， 并 参 考 了 AGA No.7：2004 《测量燃料气体用涡轮 流 量 计 》 和ISO9951：1993 《 密 封 管
6143说明1
编 制 说 明
CPE 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司 （四川石油勘察设计研究院）
石 油 工 业 天 然 气 流 量 计 量 站
２００３ 年 １０ 月
目 次
１． 任务来源及目的 ...............................................................................................................................................................1 ２． 相关国内外标准的发展及本标准修订的必要性...................................................................................................1 ３． 修订工作过程 ....................................................................................................................................................................2 ４． 本标准修订依据及主要内容 ........................................................................................................................................3 ５． 技术经济分析论证和预期的经济效益 ...................................................................................................................10 ６、与原 ＳＹ／Ｔ６１４３ 标准的比较 ........................................................................................................................................11 ７． 标准水平 ...........................................................................................................................................................................11 ８． 标准实施日期建议.........................................................................................................................................................12
sixnet
重要行业应用案例—工业自动化油气集输工程—胜利油田天然气计量信息系统胜利油田油气集输公司天然气采输系统共负责8个油气田的开发管理。
管辖气井203口，集气处理站23座，配气站2座，压气站2座，预处理站1座，厂际交接口计量站3个，油田总外输计量站1个。
目前完成所有天然气贸易计量站的改造，已将所有四级生产单位全部联网，最终将建成一个综合的天然气计量信息SCADA系统。
基于IPM TM RTU强大的嵌入式应用功能，SIXNET开发出符合中国行业标准的天然气计量程序（SY/T 6143-2004标准），并率先实现了计量程序固件化应用。
以高端RTU产品取代传统流量计算机集成新一代的天然气计量系统，不但具备符合SY/T 6143-2004标准的计量运算功能，还提供场站控制功能和预集成的丰富的通讯能力，可方便的构建天然气计量信息SCADA系统。
广泛应用：油气田井口、集气站、净化厂、增压站、计量交接站市政天然气工程—深圳燃气集团高压输配管网SCADA系统深圳高压管网输配调度管理系统（DMS）是广东LNG试点工程总体项目中的城市天然气利用工程，该系统包括SCADA系统、CIS系统、GIS系统、负荷预测系统、安全评估系统。
其中SCADA系统采用DNP3通讯协议，主通讯为VPN专线，备用通讯采用CDMA路由器建立无线网络。
SCADA系统一期采用39套SIXNET IPm TM/mIPm TM RTU产品，具有先进的采集控制、数据存储和灵活的通讯能力；13套SIXNET uIPm TM通讯网关，整合已建场站PLC系统的通讯，将PLC系统和智能仪表转换为DNP3通讯协议；42套SIXNET RS系列工业以太网交换机，提供Modbus交换机状态监测特性，可对场站交换机进行远程设备监测管理。
以太网标准和DNP3通讯被纳入整个SCADA系统设计中，成熟工业以太网产品和技术已进入大型SCADA系统应用领域。
广泛应用：油气长输管线首/末站、分输站、阀室；市政管网的门站、调压站、远程测压站。
外输天然气计算机管理系统
外输天然气计算机管理系统在各油田的天然气对外销售站中，传统的计量方法是通过标准孔板节流装置和双波纹管差压计来计量。
计量精度差，自动化程度低，天然气量受人为因素影响较大，报表内容容易失真，不得于决策者快速、准确了解生产情况。
为了解决这些矛盾，开发了天然气计量计算机管理系统，在站内全面实现计算机计量管理。
系统采用SY/T6143-1996计量标准，在硬件选型和软件操作平台选型上都作了长远考虑，具有技术先进，系统可扩充性强、性能稳定等优点。
不仅可以提高天然气计量的自动化程度，改变以往计量精度低的缺点，广阔的应用前景和推广价值。
1系统组成系统组成框图如图1所示。
图1在线标定及讲师系统结构图1.1硬件选型为了保证本系统长期、稳定的运行，主机需选用性能稳定的工业控制机。
同时，由于网络的发展和实际的需要，各单位的决策者都需要能够了解到第一手资料，故在现场设置1台调制解调器，用于接收和应答请求，使采集到的信号和统计出的信息都能够及时的反馈给决策者。
主要硬件由HUB、孔板、流量计算机、多变量变送器、压力变送器、热电阻、工控机、UPS电源、调制解调器等组成。
1.2软件选型为了使系统提供给用户一个美观、易操作的最全面，选用多窗口口操作的Windows系统，充公利用了丰富的系统资源，使系统更具有生命力和扩展性。
本系统选用了美国WonderWare公司开发的Intouch工控组态软件，该软件具有丰富的驱动程序资源，运行于Windows系统下，适合于不同的硬件资源，采用描述性语言编程，易于理解和修改，操作最全面及系统开发采用积木式堆积，开发周期短。
同时该软件支持NetBIOS和TCP/IP协议，利于远程通信的实现。
1.3软件实现①利用Window98下的网络服务功能，把现场的计算机作为拨号网络服务器，利用Intouch的NetDDE 功能，通过TCP/IP协议，请求方通过调制解调器与现场主机进行通信，进而达到远程通信的目的，并可以进行远程调试。
浅析天然气自动化计量系统的应用
浅析天然气自动化计量系统的应用作者：穆建圣来源：《城市建设理论研究》2013年第21期摘要：天然气自动化计量系统能够实现对井站、集气站、脱水装置的自动化控制，包括各种检测、控制调节和数据采集系统。
本文首先对天然气计算机自动化计量系统概述，然后分析了影响自动化计量系统准确度的主要因素，并从三方面详细探讨了天然气自动化计量系统的应用，最后对天然气自动化计量系统的安全设计应用要点进行了探讨。
关键词：天然气；自动化计量系统；孔板计量装置；凝析油；安全设计Abstract: the gas metering automation system can realize JingZhan QiZhan, dehydration device of automatic control, set, includes a variety of detection, control and data acquisition system. This paper for the natural gas computer automation measurement system overview, and then analyze the main factors that affect the accuracy of automatic measuring system, and in detail from three aspects discusses the application of natural gas automatic measurement system, finally the safety of the natural gas metering automation system design and application are discussed in this paper.Key words: natural gas; Automatic measurement system; Orifice metering device; Condensate; Safety design中图分类号：TB933文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、天然气计算机自动化计量系统概述（一）天然气计算机自动化计量系统的构成目前我国天然气计量系统仍然采用孔板计量装置和流量计算机来构成自动化计量系统。
SIXNET钢铁企业能源管理系统解决方案
首页供应商新闻产品技术应用下载研讨代理商采购供求集成商维修培训教程博客论坛论文人才市场研究展会杂志工控TV 工控WAP 工控观察工控MP输入关键词综合PLC DCSPACPC-BASED CPCI/PXI嵌入式系统专用控制器SCADA 自动化软件人机界面工业以太网现场总线无线通讯低压变频器高压变频器运动控制机械传动机器视觉传感器现场仪表显示控制仪表分析测试仪表执行机构工业安全低压电器 电源纺织机械包装机械塑料机械橡胶机械印刷机械烟草机械起重机械工程机械物流仓储电梯机床冶金汽车电子建材造纸矿业水业石化电力风电太阳能节能 铁路轨道交通首页公司介绍产品中心新品速递公司新闻方案应用专业论文资料下载在线销售最热最新栏目导航SIXNET — 美国西斯耐特自动化技术公司中国代表处网站企业相关方案应用Top10SIXNET 泵站数据采集与报警监…SIXNET 钢铁企业能源管理系统…SIXNET 发电厂集散控制系统SIXNET 能源监控系统工业以太…SIXNET 高端RTU 产品在天然气…SIXNET 天然气管线SCADA 系统作者：SIXNET供稿单位：SIXNET — 美国西斯耐特自动化技术公司中国代表处阅读人次：7076发布时间：2008-1-3应用领域： 信息化 冶金方案与应用SIXNET 钢铁企业能源管理系统（EMS ）解决方案———基于高端RTU 产品实现先进的系统架构一、概述能源管理系统（Energy management system ，简称EMS ）是钢铁企业信息化系统的一个重要组成部分，在能源数据进行采集、加工、分析，处理以实现对能源设备、能源实绩、能源计划、能源平衡、能源预测等方面发挥着重要的作用。
在企业信息化系统的架构中，把能源管理作为MES 的一个基本应用构件，作为大型企业自动化和信息化的重要组成部分，如图示：SIXNET — 美国西斯耐特自动化技术公司中国代表处SIXNET IPm控制器嵌入式应用SIXNET市政水处理监控网络SIXNET工业以太网产品在电力…基于SIXNET工业电话调制解调…能源介质种类主要包括：高炉煤气（BFG）、焦炉煤气（COG）、转炉煤气（LDG）、天然气（NG）、氧气（O2）、氮气（N2）、氩气（Ar）、压缩空气（Air）、蒸汽、氢气（H2）、采暖热网、生活水、工业净环水、工业浊环水、浓盐水、除盐水、酚氰水、软化水、电力等。
天然气计量自动化管理系统研究与应用研究
天然气计量自动化管理系统研究与应用研究摘要：天然气计量是天然气交易过程中的重要工作内容，在交易的过程中，需要保证计量的准确性，保证交易的公平性。
但是对天然气的计量工作而言，保证计量准确性十分不易。
这要科学合理的计量方法，投入大量的计算科学技术，才能实现天然气计量的自动化。
关键词：天然气；计量；问题；对策引言关于天然气贸易交接中，通常的计量方法有体积、质量以及能量计量这三种方法。
传统的天然气计量方式容易引起数据差错，数据的更新不及时，导致天然气采集与输出之间有出入，降低了经济效益。
天然气计量自动化管理系统与现代技术相结合，如计算机网络技术、移动通讯技术、分布式技术、自动化技术等，将数字采集和输出方式应用到天然气的计量管理中，提高了的生产效率，在天然气的计量管理上有很重要的作用。
1 天然气计量的现状天然气是一种高效、清洁燃料和优质化工原料，天然气流量计量已经成为天然气工业发展的重要制约因素，是天然气使用中必须解决的一个重要问题。
流量计量既是天然气供需双方贸易结算的依据，又是生产部门用气效率的障眼法技术指标。
在企业生产和经营管理中流量计量是一项日常进行的重要的技术基础工作。
天然气的准确计量不但能公平的贸易结算，而且能改进生产工艺，提高产品质量，降低产品生产成本，确保安全生产，提高经济效益和社会效益。
2 目前天然气计量中存在的问题及产生的原因我国制定了天然气行业标准《天然气流量的标准孔板计量方法》（SY/6143-1996），规定标准孔板的结构形式、技术要求、节流装置的取压方式、使用方法以及流量计算及其不确定度方面的资料，为天然气流量计量提供了标准依据。
但孔板流量计在天然气流量计量中还存在不少问题。
（1）仪器本身产生的误差a.孔板入口直角锐利度。
b.管径尺寸与计算不符。
c.孔板厚度误差。
d.节流件附件产生台阶、偏心。
e.孔板上游端面平度。
f.环室尺寸产生台阶、偏心。
g.取压位置。
h.焊接、焊缝突出。
i.取压孔加工不规范或堵塞。
天然气计量自动化管理系统研究与应用106
天然气计量自动化管理系统研究与应用摘要：本文针对当前天然气计量自动化管理系统进行了概述，结合天然气计量自动化的现状，分析了其流量计算模式和实现，并综述了流量数据的采集和数据的传输，也对天然气计量自动化管理的远程监控进行了概述，以期为天然气计量自动化管理提供新思路，切实有效的提高天然气的生产效率，获得最大的经济和社会效益。
关键词：天然气；计量自动化管理；应用关于天然气贸易交接中，通常的计量方法有体积、质量以及能量计量这三种方法。
传统的天然气计量方式容易引起数据差错，数据的更新不及时，导致天然气采集与输出之间有出入，降低了经济效益。
天然气计量自动化管理系统与现代技术相结合，如计算机网络技术、移动通讯技术、分布式技术、自动化技术等，将数字采集和输出方式应用到天然气的计量管理中，提高了的生产效率，在天然气的计量管理上有很重要的作用。
一、流量计算模型研究与实现（一）流量计算模型研究天然气通过节流装置时，会造成孔板的局部收缩、流速增大、压力降低，如此在孔板前后形成压力差。
气流越大，压力差越大。
因此，根据计算公式可以通过测定压差来衡量其体流速和流量的大小[1]。
（二）流量计算模型的计算方法根据石油天然气行业标准SY/T6143—1996，来计算天然气体积流量，公式为：如果在实际中选用了上述公式，节流装置和计算方法的选用都需要满足该标准的要求，而有些需要的参数还有一定的限制条件，例如，孔板开孔的直径大小，测量管内径大小，直径比值，管径雷诺数这些参数都在一定的范围之内；还有就是要求孔板上游测量管内壁的相对粗糙度上限值应小于或等于规定值。
这些有关参数的选取和设定可以参照SY/T6143一1996标准中的附件3的内容。
在流量计算模型中，各参数都需要确定，如计量系数A，渐近速度系数E，孔板开孔直径d，相对密度系数FG，可膨胀性系数ε，流动温度系数FT，超压缩因子FZ，流出系数C。
二、流量数字采集与传输系统（一）流量数字采集系统传统的计量方法，少量的智能仪器仪表所采集的生产信息不完整，而且要进行数字化改造的条件也少。
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SIXNET天然气计量系统
SY/T 6143标准计量程序嵌入式应用
SIXNET高端RTU产品（IPm级）具有32位PowerPC处理器、大容量存储空间，提供多个标准串口和以太网通讯端口。
不但提供标准编程功能，还支持嵌入式应用，可支持高级编程和网络通讯应用程序，例如Web Server、Internet访问、高级C/C++编程等，是最新一代控制器产品，一经推出就在业内获得好凭，并引导了工业控制器的发展方向。
1、天然气计量的先进功能
1) 计量站负责交接计量任务，基于mIPm RTU产品可实现SY/T 6143计量标准嵌入式应用，大大提高计
量程序运行的可靠性和实时性，是天然气计量应用的最新发展。
2) 使用SIXNET系统特有的Datalogging功能，流量累计等重要数据在mIPm RTU内做备份，而不仅仅
依赖传统的计算机做数据备份。
即使计算机和通讯设备出现故障，而数据依旧可恢复，大大提高数据存储的安全性。
3) mIPm RTU产品高可靠的工业应用品质，保障重要计量站点的设备长期可靠运行。
2、 mIPm RTU的通讯能力
1) 同时提供1个以太网和4个串口（RS232/RS485）通讯。
2) 支持远程通讯（无线以太网、电台、GSM/GPRS等）、就地显示（计算机、显示面板等）和本地智能
流量计通讯（定制专有通讯协议）。
3) 支持标准Modbus通信协议，并可定制第三方专有通讯协议。
3、系统的易扩展功能
1) 独立单元的模块化DIN导轨安装提升系统扩展能力，并简化系统安装工作。
2) SIXNE T软件支持系统配置和程序的在线修改。
3) mIPm RTU实现2路计量，简单扩展I/O模块即可实现多路计量系统。
4) 基于开放式的产品架构，我们可以方便的更新最新版本的计量标准程序，而不增加额外的硬件投资。
4、系统可靠性运行方案
1) 首先是产、销甚至是计量监督部门认可的计量运算标准程序，例如SY/T 6143计量标准。
2) 其次是系统运行管理要确保数据的安全和可靠，我们提供两种有效手段：
a 、通过Keylock 键盘安全管理软件（SIXNET CHINA 开发），避免非正常的计算机操作
b 、为影响计量结果的重要过程数据提供双重密码，如天然气组分参数，交接双方必须同时确认后，方可输入或修正
5、企业管理信息网络终端监控方案
1)
控制器内嵌入Web Server 功能组件。
2)
控制器内嵌入防火墙功能组件。
3)
分配控制器（RTU ）一个有效的IP 地址。
4)
建立网络物理联接。
5) 组态浏览终端的IE 界面，分配密码权限。
6、天然气SY/T 6143标准计量程序解读
RTU 内嵌的天然气SY/T6143标准计量程序分三个部分：
1)
初始化数据：创建二维数据表、瞬时流量叠代初值的计算等。
2)
瞬时流量叠代计算：轻松实现常规PLC 语言无法实现的叠代过程。
3) 流量累积：时间积分法、单位时间校正、断电保持累积流量。
SY/T6143标准中对上述每一部分都有具体要求或规定，SIXNET RTU 内嵌程序根据实际应用优化了一些标准中没有具体规定的计算方法。
7、系统配置结构示意图
典型监控应用界面 标准计量程序应用界面。