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力控燃氣生產(chǎn)運營管理系統(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）分布在全國各地,調(diào)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(chǎn)調(diào)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，給各下屬公司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，建設一個完善的生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)有助于改善集團化企業(yè)的管理與運營。

1.2項目意義

管控一體化是指管理與控制一體化，就是利用各種技術，把生產(chǎn)現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)通過信息網(wǎng)絡系統(tǒng)進行系統(tǒng)集成、技術融合，為企業(yè)全面實現(xiàn)信息自動化管理奠定基礎。燃氣集團管控一體化系統(tǒng)的目標是利用*的計算機技術，實現(xiàn)管理系統(tǒng)與實時生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，建立輸氣管網(wǎng)管控一體化數(shù)據(jù)集成平臺。同時，通過對輸氣管網(wǎng)快速響應和優(yōu)化控制，實現(xiàn)輸氣管網(wǎng)的安全平穩(wěn)調(diào)度，增強生產(chǎn)運行的預警能力、快速反應能力和應急處理能力，縮短事件應對時間，提高管理水平和效益。

1.3項目目標

燃氣生產(chǎn)運營及輸配調(diào)度管理系統(tǒng)是結(jié)合計算機、信息與控制技術最新發(fā)展，面向燃氣調(diào)度監(jiān)控，整合了燃氣管網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))、燃氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS系統(tǒng))、客戶信息系統(tǒng)(CIS系統(tǒng)，Customer Information System)、仿真系統(tǒng)等系統(tǒng)的數(shù)字化管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以充分利用管網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息，建立燃氣管網(wǎng)運行模型，形成統(tǒng)一的管理平臺和人機界面，監(jiān)測管網(wǎng)的實時運行狀態(tài)，對管網(wǎng)運行工況進行仿真和評估，生成調(diào)度策略和緊急搶修策略，保障燃氣管網(wǎng)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(jīng)濟效益。

生產(chǎn)調(diào)度實時數(shù)據(jù)庫管理平臺主要完成對管網(wǎng)輸配及場站系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視管理任務，將整個遠程站的數(shù)據(jù)進行處理、分析、存檔并向各遠程站發(fā)送調(diào)度及控制指令。同時實現(xiàn)管網(wǎng)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，同時提供開放式數(shù)據(jù)接口來與企業(yè)自動化管理平臺連，完成生產(chǎn)調(diào)度、維護調(diào)度、搶修調(diào)度等調(diào)度功能模塊；

主調(diào)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(wǎng)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(wǎng)的操作和管理。

燃氣集團管控一體化系統(tǒng)的管理目標:

(1)建立管控一體化網(wǎng)絡體系，改變多個控制系統(tǒng)各自獨立，無法進行綜合分析，無法進行統(tǒng)一規(guī)劃和利用全局資源的局面，從目前面向生產(chǎn)過程控制的自動化轉(zhuǎn)向面向業(yè)務管理的信息化，提高管道運營控制和管理水平。

(2)建立管道生產(chǎn)業(yè)務的數(shù)據(jù)集成，*實現(xiàn)控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，對控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行更深層次的數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)本身的價值，減少信息的浪費，讓企業(yè)上層管理者能夠及時、直觀地了解生產(chǎn)現(xiàn)場的運行情況，對生產(chǎn)現(xiàn)場進行可控管理。

(3)基于數(shù)據(jù)集成平臺，對大量信息進行分析提取，對生產(chǎn)情況、管道狀態(tài)等進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、未來趨勢預測、管網(wǎng)狀態(tài)仿真、運行方案優(yōu)化，為管理決策提供支持。

(4)針對燃氣集團運營的*性、復雜性和代表性，建立具有高針對性、寬適應度和靈活的管控一體化系統(tǒng)，既能滿足當前業(yè)務需求，又能兼顧未來管網(wǎng)大規(guī)模改造所帶來的管理和業(yè)務調(diào)整。

1.4需求分析

燃氣生產(chǎn)運營系統(tǒng)可分為生產(chǎn)實時指揮運營管理系統(tǒng)，輸配管理系統(tǒng)，視頻系統(tǒng)，GIS系統(tǒng)，管理信息系統(tǒng)等。調(diào)度中心運營信息系統(tǒng)需要實時采集生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，完成運營計劃、運營信息管理，資源實時調(diào)配與控制。完成設備運行管理，故障分析，生產(chǎn)報警管理等。相關的仿真系統(tǒng)可以完成管網(wǎng)模擬、仿真、預測的數(shù)據(jù)信息，信息發(fā)布系統(tǒng)可以完成氣候等自然環(huán)境信息、經(jīng)濟發(fā)展狀況、城市發(fā)展規(guī)劃及政府法規(guī)指令等信息的發(fā)布與管理。系統(tǒng)可根據(jù)企業(yè)的不同建設周期和不同發(fā)展階段來統(tǒng)一規(guī)劃，分段建設。采用實時數(shù)據(jù)庫平臺構(gòu)建的該信息系統(tǒng)可以構(gòu)建企業(yè)生產(chǎn)運營調(diào)度管理系統(tǒng)，構(gòu)建企業(yè)信息門戶。主要特點如下：

基于Internet進行管理和查看，完成購銷存系統(tǒng)；

Intranet的應用和集成，使信息在企業(yè)內(nèi)部共享和應用更便捷充分，易于升級和維護；

模塊化結(jié)構(gòu)，靈活組合，伸縮性強；

圖形化界面，易于掌握使用；

開放式系統(tǒng)，滿足一系列國際標準和事實標準；

系統(tǒng)可靠性高。*基于瀏覽器方式，管理維護方便；

典型的燃氣生產(chǎn)運營指揮管理系統(tǒng)銷售公司輸配管理軟件可分為開發(fā)工具、業(yè)務模塊2大部分。開發(fā)工具包括工作流配置工具、組織架構(gòu)配置工具、菜單及權限配置工具3個部分。業(yè)務模塊分為數(shù)據(jù)庫、中間件、Web前端框架、業(yè)務框架、業(yè)務模塊5個部分。

力控燃氣生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)解決方案2建設內(nèi)容及范圍

2.1系統(tǒng)建設內(nèi)容

城市天然氣管網(wǎng)生產(chǎn)實時監(jiān)控及管理系統(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(wǎng)的監(jiān)控。它由調(diào)度控制中心（完成對城市燃氣管網(wǎng)各站場、遠控截斷閥室的監(jiān)控、調(diào)度管理和優(yōu)化運行等任務。）、容災后備控制中心、門站區(qū)域控制站（SCS）、遠程終端裝置(RTU)、通信系統(tǒng)等組成。

監(jiān)控中心將通過通信系統(tǒng)與各個工藝場站的站控系統(tǒng)互聯(lián)，從而進行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，并實現(xiàn)輸氣調(diào)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。

l)建立場站數(shù)據(jù)集成平臺:將場站SCADA實時數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心實時數(shù)據(jù)庫中，實時數(shù)據(jù)庫提供實時數(shù)據(jù)的管理、存儲、檢索，通過實時數(shù)據(jù)庫來分析生產(chǎn)情況、匯總和統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為指揮、決策的依據(jù)。將實時數(shù)據(jù)庫和管理數(shù)據(jù)庫進行集成和整合，建立實時數(shù)據(jù)與管理數(shù)據(jù)之間的關系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全共享和利用。

2)實現(xiàn)場站及輸氣管網(wǎng)動態(tài)運營管理。主要包括建立管網(wǎng)運行監(jiān)控管理系統(tǒng)、管網(wǎng)安全預警管理系統(tǒng)、營銷計劃管理系統(tǒng)及管道運行狀態(tài)管理系統(tǒng)。

3)實現(xiàn)場站及輸氣管網(wǎng)模擬優(yōu)化運行和天然氣調(diào)度應急決策支持。主要包括建立管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)模擬和動態(tài)模擬優(yōu)化及天然氣調(diào)度應急決策支持系統(tǒng)。

2.2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(jié)構(gòu)本身應能與其它應用系統(tǒng)集成，做到信息共享和資源共享。

互操作性—支持各種主流實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)接口，并通過標準關系數(shù)據(jù)庫接口(ODBC，OLE DB)實現(xiàn)與ERP及其它MIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。平臺的開放性保證了今后可從生產(chǎn)管理系統(tǒng)的不同數(shù)據(jù)模塊中裁剪不同的功能，以滿足某個特定任務的需要，實現(xiàn)互操作。

2.3系統(tǒng)設計依據(jù)

信息系統(tǒng)軟件設計制造標準

?GB/T12505-90    《計算機軟件配置管理計劃規(guī)范》

?GB/T13423-1992  《工業(yè)控制用軟件評定準則》

?GB 8567 《計算機軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南》

?GBT12504-90 《計算機軟件質(zhì)量保證計劃規(guī)范》

?GB/T 17544－1998《信息技術軟件包質(zhì)量要求和測試》

?GB/Z18729-2002  《基于網(wǎng)絡的企業(yè)信息集成規(guī)范》

安全標準規(guī)范

?ISO7498-2安全體系結(jié)構(gòu)

?ISO 15408 (GB/T18336)信息技術安全技術信息技術安全性評估準則

?GB 17859-1999 計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則

?GB/T18336 信息技術安全性評估準則

?JGJ/T16-92《民用電氣設計規(guī)范》

?GBJ232-83《電氣裝置安裝工程施工有驗收規(guī)范》

?GB/T18728-2002《制造業(yè)企業(yè)資源計劃系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)技術規(guī)范》

?《企業(yè)信息化技術規(guī)范》

?中華人民共和國計算機信息系統(tǒng)安全保護條例

3系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

燃氣管網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)建設的目標就是實現(xiàn)燃氣管網(wǎng)輸配調(diào)度的高度智能化、科學化。調(diào)度的依據(jù)就是對各種數(shù)據(jù)信息（實時、歷史、空間、非空間、事件、消息等）科學分析的結(jié)果，而數(shù)據(jù)信息又是所有各種分析的基礎。因此，調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的基礎就是數(shù)據(jù)信息，而核心就是實施調(diào)度的各種功能模塊，其邏輯結(jié)構(gòu)也可分為三層。

調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)從邏輯上被分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)管理層和功能實現(xiàn)層。其中數(shù)據(jù)采集層為軟件系統(tǒng)的基礎層，主要負責各種數(shù)據(jù)信息的采集，包括：

SCADA信息：燃氣管網(wǎng)各門站、儲配站、調(diào)壓站、閥室等處設備運行工況信息，管網(wǎng)各監(jiān)測點的壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù)信息；

GIS信息：燃氣管網(wǎng)的地理及空間分布信息、管網(wǎng)屬性等；

CIS信息：客戶信息、報修信息等；

仿真信息：管網(wǎng)模擬、仿真、預測的數(shù)據(jù)信息；

其它信息：氣候等自然環(huán)境信息、經(jīng)濟發(fā)展狀況、城市發(fā)展規(guī)劃及政府法規(guī)指令等信息。