力控燃氣SCADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)解決方案

力控燃氣SCADA生產(chǎn)調(diào)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(diào)控指揮中心如果無法及時準(zhǔn)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，給下屬公司所轄門站下達準(zhǔn)確的指導(dǎo)指令帶來很大的困難，很難對未來的形勢和環(huán)境進行準(zhǔn)確的評估，因此，建設(shè)一個完善的燃氣SCADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)有助于改善集團企業(yè)的生產(chǎn)運行管理。

1.2需求分析

燃氣SCADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)需要實時采集生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，完成資源實時調(diào)配與控制，完成設(shè)備運行管理，故障分析，生產(chǎn)報警管理等。

本SCADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容包括：有人值守門站監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，無人值守門站生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集上傳；調(diào)度中心調(diào)度管理平臺建設(shè)，將原有門站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)移植或無縫接入到新的監(jiān)控平臺上；在新增門站設(shè)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(shè)備的相關(guān)參數(shù)，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳至集團。在新增的工業(yè)監(jiān)測點各安裝一臺數(shù)據(jù)遠傳模塊，采集相應(yīng)流量計的實時數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)或GPRS網(wǎng)絡(luò)直接上傳給集團調(diào)度中心。

通過本次系統(tǒng)建設(shè)，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(shù)進行采集、篩選、過濾、統(tǒng)計、分析、計算、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)

燃氣SCADA生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)是結(jié)合計算機、信息與控制技術(shù)最新發(fā)展，面向燃氣調(diào)度監(jiān)控，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)，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(wù)，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(xùn)等任務(wù)。

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(shè)備運行狀態(tài)等信息，完成對整個管網(wǎng)的操作和管理。

1.4系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

城市燃氣SCADA生產(chǎn)調(diào)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(wǎng)的監(jiān)控。它由調(diào)度控制中心、容災(zāi)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(wǎng)絡(luò)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(shè)備運行優(yōu)化、計量管理、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(shè)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(diào)度中心管控平臺

建立調(diào)度中心管控平臺負責(zé)實時、歷史、報警數(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)。

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(shù)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(shè)計原則

可擴展性—系統(tǒng)的設(shè)計上一方面要全面滿足當(dāng)前環(huán)境下的需求及未來一段時間的應(yīng)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(shù)發(fā)展角度和用戶需求來看，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。

力控燃氣SCADA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)拓撲圖

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)提供實時數(shù)據(jù)管理支撐，主要負責(zé)處理、存儲、管理從站場和RTU采集傳送來的實時數(shù)據(jù)，并為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供實時數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)存放在實時數(shù)據(jù)庫中，實時數(shù)據(jù)服務(wù)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(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)管理等任務(wù)。

2）數(shù)據(jù)庫服務(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、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)器是實時監(jiān)控系統(tǒng)與管理應(yīng)用系統(tǒng)之間的銜接服務(wù)器。實時監(jiān)控系統(tǒng)將有關(guān)信息寫入Web服務(wù)器，并對其實時更新。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)實時監(jiān)控系統(tǒng)等無直接關(guān)系的計算機直接訪問實時監(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)度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面（MMI），它在調(diào)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(wǎng)的運行狀況并下達命令，它們通過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。工程師可通過它們對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(xiàn)其所允許的功能。

2.2.2門站監(jiān)控系統(tǒng)

站控系統(tǒng)設(shè)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(shù)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(xiàn)數(shù)據(jù)的采集處理和顯示，以及異常情況的就地控制。