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力控燃?xì)釹CADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)解決方案

1.項(xiàng)目概述

1.1項(xiàng)目背景

城市天然氣企業(yè)眾多的場(chǎng)站系統(tǒng)（幾十個(gè)至幾百個(gè)）地理位置分布廣，調(diào)控指揮中心如果無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的獲悉各重要場(chǎng)站的信息，這將給生產(chǎn)調(diào)度人員對(duì)整體的運(yùn)營(yíng)進(jìn)行正確的評(píng)估及決策帶來(lái)了很大的麻煩，給下屬公司所轄門(mén)站下達(dá)準(zhǔn)確的指導(dǎo)指令帶來(lái)很大的困難，很難對(duì)未來(lái)的形勢(shì)和環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，因此，建設(shè)一個(gè)完善的燃?xì)釹CADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)有助于改善集團(tuán)企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行管理。

1.2需求分析

燃?xì)釹CADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，完成資源實(shí)時(shí)調(diào)配與控制，完成設(shè)備運(yùn)行管理，故障分析，生產(chǎn)報(bào)警管理等。

本SCADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括：有人值守門(mén)站監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，無(wú)人值守門(mén)站生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集上傳；調(diào)度中心調(diào)度管理平臺(tái)建設(shè)，將原有門(mén)站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)移植或無(wú)縫接入到新的監(jiān)控平臺(tái)上；在新增門(mén)站設(shè)置以計(jì)算機(jī)為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集所屬區(qū)域的溫度傳感器、壓力變送器、流量等設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳至集團(tuán)。在新增的工業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)各安裝一臺(tái)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳模塊，采集相應(yīng)流量計(jì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過(guò)以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡(luò)直接上傳給集團(tuán)調(diào)度中心。

通過(guò)本次系統(tǒng)建設(shè)，將為企業(yè)提供一個(gè)穩(wěn)定、可靠、可信并及時(shí)的SCADA系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)門(mén)站和工業(yè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集、篩選、過(guò)濾、統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算、應(yīng)用等，以科學(xué)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度管理。

1.3系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

燃?xì)釹CADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)是結(jié)合計(jì)算機(jī)、信息與控制技術(shù)最新發(fā)展，面向燃?xì)庹{(diào)度監(jiān)控，充分利用管網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息，建立燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行模型，形成統(tǒng)一的管理平臺(tái)和人機(jī)界面，監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，生成調(diào)度策略和緊急搶修策略，保障燃?xì)夤芫W(wǎng)安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，提高燃?xì)馄髽I(yè)管理水平和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益。

生產(chǎn)調(diào)度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)主要完成對(duì)管網(wǎng)輸配及場(chǎng)站系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視管理任務(wù)，將整個(gè)遠(yuǎn)程站的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、存檔并向各遠(yuǎn)程站發(fā)送調(diào)度及控制指令。同時(shí)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)在線(xiàn)模擬、輸送計(jì)劃、泄漏檢測(cè)及定位、運(yùn)行優(yōu)化、計(jì)量管理、模擬培訓(xùn)等任務(wù)。

主調(diào)度控制中心的操作人員通過(guò)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(guò)程的壓力、溫度、流量、密度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，完成對(duì)整個(gè)管網(wǎng)的操作和管理。

1.4系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

城市燃?xì)釹CADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的分布式控制系統(tǒng)，由它完成對(duì)管網(wǎng)的監(jiān)控。它由調(diào)度控制中心、容災(zāi)后備控制中心、門(mén)站區(qū)域控制站（有人值守站、無(wú)人值守站）、遠(yuǎn)程終端裝置(RTU)、通信系統(tǒng)等組成。

監(jiān)控中心將通過(guò)通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與各個(gè)工藝場(chǎng)站的站控系統(tǒng)互聯(lián)，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，并實(shí)現(xiàn)輸氣調(diào)度、設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化、計(jì)量管理、管道模擬等任務(wù)。監(jiān)控中心SCADA系統(tǒng)的控制功能分為“中心控制"、“站場(chǎng)控制"、“就地控制"三級(jí)控制模式。監(jiān)控中心的操作人員通過(guò)系統(tǒng)所提供的管線(xiàn)壓力、溫度、流量、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息，完成對(duì)管道全線(xiàn)及場(chǎng)站的運(yùn)行監(jiān)控和管理。

1)建立調(diào)度中心管控平臺(tái)

建立調(diào)度中心管控平臺(tái)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)、歷史、報(bào)警數(shù)據(jù)的管理、存儲(chǔ)、檢索，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)分析生產(chǎn)情況、匯總和統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為指揮、決策的依據(jù)。

2)建立場(chǎng)站監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)

實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)門(mén)站運(yùn)行過(guò)程中的工藝參數(shù)如壓力、溫度、流量、瞬時(shí)值、累積值、計(jì)劃值等，可選用表格顯示或條形圖顯示，還可進(jìn)行組顯示、特定顯示等。

1.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

可擴(kuò)展性—系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上一方面要全面滿(mǎn)足當(dāng)前環(huán)境下的需求及未來(lái)一段時(shí)間的應(yīng)用需求，另一方面要能方便地進(jìn)行功能擴(kuò)展，可靈活增添刪減功能模塊。

可集成性—從技術(shù)發(fā)展角度和用戶(hù)需求來(lái)看，軟件結(jié)構(gòu)本身應(yīng)能與上層應(yīng)用系統(tǒng)集成，做到信息共享和資源數(shù)據(jù)共享。

力控燃?xì)釹CADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)解決方案

2系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

2.1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.2系統(tǒng)介紹

2.2.1調(diào)度中心管理系統(tǒng)

調(diào)度中心管理系統(tǒng)從功能上被分為SCADA服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和Web服務(wù)器等三部分。

1）SCADA服務(wù)器

SCADA服務(wù)器主要為系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理支撐，主要負(fù)責(zé)處理、存儲(chǔ)、管理從站場(chǎng)和RTU采集傳送來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存放在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器中運(yùn)行通信管理軟件，完成與各站場(chǎng)及RTU的通信連接、協(xié)議轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)管理等任務(wù)。

2）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器主要完成歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理，并為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供數(shù)據(jù)服務(wù)。能自動(dòng)恢復(fù)通信中斷期間的數(shù)據(jù)。

3）WEB服務(wù)器

Web服務(wù)器是實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)與管理應(yīng)用系統(tǒng)之間的銜接服務(wù)器。實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)將有關(guān)信息寫(xiě)入Web服務(wù)器，并對(duì)其實(shí)時(shí)更新。Web服務(wù)器在管理信息網(wǎng)絡(luò)中以網(wǎng)站的形式出現(xiàn)，它既為管理系統(tǒng)提供生產(chǎn)信息，又避免了與生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)等無(wú)直接關(guān)系的計(jì)算機(jī)直接訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器。

4）操作員工作站

操作員工作站是調(diào)度、操作人員與調(diào)度中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面（MMI），它在調(diào)度控制中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶(hù)機(jī)，操作員通過(guò)它可詳細(xì)了解管網(wǎng)的運(yùn)行狀況并下達(dá)命令，它們通過(guò)LAN與服務(wù)器互聯(lián)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(tái)。工程師可通過(guò)它們對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)等進(jìn)行維護(hù)和管理；同時(shí)還可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)其所允許的功能。

2.2.2門(mén)站監(jiān)控系統(tǒng)

站控系統(tǒng)設(shè)在各門(mén)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(duì)所屬門(mén)站的溫度、壓力、流量、泄漏報(bào)警等各種參數(shù)的采集、處理及控制。站控計(jì)算機(jī)運(yùn)行監(jiān)控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集處理和顯示，以及異常情況的就地控制。