力控燃氣SCADA生產調度管理系統(tǒng)解決方案

1.項目概述

1.1項目背景

城市天然氣企業(yè)眾多的場站系統(tǒng)（幾十個至幾百個）地理位置分布廣，調控指揮中心如果無法及時準確的獲悉各重要場站的信息，這將給生產調度人員對整體的運營進行正確的評估及決策帶來了很大的麻煩，給下屬公司所轄門站下達準確的指導指令帶來很大的困難，很難對未來的形勢和環(huán)境進行準確的評估，因此，建設一個完善的燃氣SCADA生產調度管理系統(tǒng)有助于改善集團企業(yè)的生產運行管理。

1.2需求分析

燃氣SCADA生產調度管理系統(tǒng)需要實時采集生產現場數據，完成資源實時調配與控制，完成設備運行管理，故障分析，生產報警管理等。

本SCADA生產調度管理系統(tǒng)建設內容包括：有人值守門站監(jiān)控系統(tǒng)建設，無人值守門站生產數據采集上傳；調度中心調度管理平臺建設，將原有門站的生產數據移植或無縫接入到新的監(jiān)控平臺上；在新增門站設置以計算機為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，實時采集所屬區(qū)域的溫度傳感器、壓力變送器、流量等設備的相關參數，并通過GPRS網絡上傳至集團。在新增的工業(yè)監(jiān)測點各安裝一臺數據遠傳模塊，采集相應流量計的實時數據，并通過以太網或GPRS網絡直接上傳給集團調度中心。

通過本次系統(tǒng)建設，將為企業(yè)提供一個穩(wěn)定、可靠、可信并及時的SCADA系統(tǒng)，對各個門站和工業(yè)監(jiān)測點的運行參數進行采集、篩選、過濾、統(tǒng)計、分析、計算、應用等，以科學的數據為依據，優(yōu)化企業(yè)生產調度管理。

1.3系統(tǒng)建設目標

燃氣SCADA生產調度管理系統(tǒng)是結合計算機、信息與控制技術最新發(fā)展，面向燃氣調度監(jiān)控，充分利用管網的數據信息，建立燃氣管網運行模型，形成統(tǒng)一的管理平臺和人機界面，監(jiān)測管網的實時運行狀態(tài)，生成調度策略和緊急搶修策略，保障燃氣管網安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行，提高燃氣企業(yè)管理水平和運營經濟效益。

生產調度實時數據庫管理平臺主要完成對管網輸配及場站系統(tǒng)數據采集和監(jiān)視管理任務，將整個遠程站的數據進行處理、分析、存檔并向各遠程站發(fā)送調度及控制指令。同時實現管網在線模擬、輸送計劃、泄漏檢測及定位、運行優(yōu)化、計量管理、模擬培訓等任務。

主調度控制中心的操作人員通過SCADA系統(tǒng)操作員工作站所提供/顯示的管網系統(tǒng)工藝過程的壓力、溫度、流量、密度、設備運行狀態(tài)等信息，完成對整個管網的操作和管理。

1.4系統(tǒng)建設內容

城市燃氣SCADA生產調度管理系統(tǒng)是以計算機為核心的分布式控制系統(tǒng)，由它完成對管網的監(jiān)控。它由調度控制中心、容災后備控制中心、門站區(qū)域控制站（有人值守站、無人值守站）、遠程終端裝置(RTU)、通信系統(tǒng)等組成。

監(jiān)控中心將通過通信和網絡系統(tǒng)與各個工藝場站的站控系統(tǒng)互聯，從而進行數據采集與監(jiān)控，并實現輸氣調度、設備運行優(yōu)化、計量管理、管道模擬等任務。監(jiān)控中心SCADA系統(tǒng)的控制功能分為“中心控制”、“站場控制”、“就地控制”三級控制模式。監(jiān)控中心的操作人員通過系統(tǒng)所提供的管線壓力、溫度、流量、設備運行狀態(tài)等信息，完成對管道全線及場站的運行監(jiān)控和管理。

1)建立調度中心管控平臺

建立調度中心管控平臺負責實時、歷史、報警數據的管理、存儲、檢索，通過實時數據庫來分析生產情況、匯總和統(tǒng)計生產數據，作為指揮、決策的依據。

2)建立場站監(jiān)控系統(tǒng)平臺

實時采集監(jiān)測門站運行過程中的工藝參數如壓力、溫度、流量、瞬時值、累積值、計劃值等，可選用表格顯示或條形圖顯示，還可進行組顯示、特定顯示等。

1.5系統(tǒng)設計原則

可擴展性—系統(tǒng)的設計上一方面要全面滿足當前環(huán)境下的需求及未來一段時間的應用需求，另一方面要能方便地進行功能擴展，可靈活增添刪減功能模塊。

可集成性—從技術發(fā)展角度和用戶需求來看，軟件結構本身應能與上層應用系統(tǒng)集成，做到信息共享和資源數據共享。

力控燃氣SCADA生產調度管理系統(tǒng)解決方案

2系統(tǒng)整體結構

2.1系統(tǒng)拓撲圖

2.2系統(tǒng)介紹

2.2.1調度中心管理系統(tǒng)

調度中心管理系統(tǒng)從功能上被分為SCADA服務器、數據庫服務器和Web服務器等三部分。

1）SCADA服務器

SCADA服務器主要為系統(tǒng)提供實時數據管理支撐，主要負責處理、存儲、管理從站場和RTU采集傳送來的實時數據，并為網絡中的其它服務器和工作站提供實時數據。實時數據存放在實時數據庫中，實時數據服務器中運行通信管理軟件，完成與各站場及RTU的通信連接、協(xié)議轉換、網絡管理等任務。

2）數據庫服務器

歷史數據服務器主要完成歷史數據的存儲、管理，并為網絡中的其它服務器和工作站提供數據服務。能自動恢復通信中斷期間的數據。

3）WEB服務器

Web服務器是實時監(jiān)控系統(tǒng)與管理應用系統(tǒng)之間的銜接服務器。實時監(jiān)控系統(tǒng)將有關信息寫入Web服務器，并對其實時更新。Web服務器在管理信息網絡中以網站的形式出現，它既為管理系統(tǒng)提供生產信息，又避免了與生產實時監(jiān)控系統(tǒng)等無直接關系的計算機直接訪問實時監(jiān)控系統(tǒng)服務器。

4）操作員工作站

操作員工作站是調度、操作人員與調度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面（MMI），它在調度控制中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶機，操作員通過它可詳細了解管網的運行狀況并下達命令，它們通過LAN與服務器互聯并交換信息。

5）工程師站

工程師站是系統(tǒng)工程師的操作平臺。工程師可通過它們對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的數據庫等進行維護和管理；同時還可以對系統(tǒng)進行二次開發(fā)，實現其所允許的功能。

2.2.2門站監(jiān)控系統(tǒng)

站控系統(tǒng)設在各門站控制室，系統(tǒng)主要由操作站，RTU，PLC等控制系統(tǒng)組成。RTU完成對所屬門站的溫度、壓力、流量、泄漏報警等各種參數的采集、處理及控制。站控計算機運行監(jiān)控組態(tài)軟件實現數據的采集處理和顯示，以及異常情況的就地控制。