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導語:隨著城市燃氣管網規模的不斷擴大,舊有的管理手段和管理模式都已無法滿足“合理規劃,科學管理,安全供氣,優質服務,放心用氣”的要求。本文主要介紹了典型燃氣調度中心SCADA係統的架構以及力控軟件在該係統中的應用情況。
一.概述
燃氣調度中心SCADA係統涉及門站、工業用戶、加氣站、城區管網末端、tiaoyazhandengduozhongleixingdejiankongdian。suoyoujiankongdiandeshishishujuxuyaochuansongdaoranqitiaoduzhongxin,kegongtiaoduzhongxincaozuoyuanshishijiance,bingqiekechengxianzaijizhongjiankongdapingmushang。
燃氣調度中心SCADA係統可為管理層提供一個穩定,可靠,可信並及時的監管係統,對全國各地方站庫的運營參數進行采集、篩選、過濾、統計、分析、計算、應用等,以科學的數據為依據,優化並指導燃氣公司的生產運營。
二.係統設計原則
可擴展性——xitongdeshejishangyifangmianyaoquanmianmanzudangqianhuanjingxiadexuqiujiweilaiyiduanshijiandeyingyongxuqiu,lingyifangmianyaonengfangbiandejinxinggongnengkuozhan,kelinghuozengtianshanjiangongnengmokuai。
可集成性——從技術發展角度和用戶需求來看,軟件結構本身應能與其它應用係統集成,做到信息共享和資源共享。
互操作性——支持各種主流實時數據庫的數據接口,並通過標準關係數據庫接口(如ODBC、OLE DB)實現與ERP及其它MISxitongdeshujujicheng。pingtaidekaifangxingbaozhenglejinhoukecongshengchanguanlixitongdebutongshujumokuaizhongcaijianbutongdegongneng,yimanzumougetedingrenwudexuyao,shixianhucaozuo。
三.係統設計目標
燃氣調度中心SCADA係統設計目標如下:
▲各站庫所有參數的采集與存儲,並彙總到調度中心平台;
▲各站庫主要參數,主要工藝畫麵的監視;
▲各站庫主要參數的統計及分析;
▲各站庫主要參數的趨勢圖,餅圖,棒圖展示;
▲各站庫主要參數的日報,月報,季報,年報展示;
▲設備支持遠程控製,遠程客戶可實時瀏覽現場數據信息。
四.係統架構
整個係統具有很好的擴展性,伸縮性,使得後期新增站庫可以低成本無縫接入。整個係統的WEB發布功能,可滿足用戶在任何時間,任何地點都可通過用戶認證方式訪問此係統。
為提高係統的穩定性、可靠性、可用性,在中心係統的建設中,構建冗餘網絡提高底層通訊的穩定性。構建冗餘的通信服務器、數據庫服務器、應用服務器提高係統的可靠性,構建網絡防火牆和病毒防火牆提高係統的抗風險能力。構建網絡備份設備NAS,可大大降低意外事故帶來的數據丟失造成的損失。
整個係統網絡拓撲結構現場情況分析後,選用如下混合模式結構,整體拓撲圖如下所示:

圖1 係統架構圖
zaixitongdejianshezhong,benzhejiangdixitongtongxunfeiyongdeyuanze,duiyijingjierujituanzhuanwangdefengongsi,kekaolvjiangfengongsifanweineigefenzhandeshujutongguojituanzhuanwangchuanshudaojituanzongbu,zheyangkejianshaoshenqingduotiaoADSL鏈路所產生的運營費用,但需要指出的是,如考慮使用集團專網傳輸數據,需盡可能的保證數據傳輸的帶寬。
由(you)於(yu)已(yi)有(you)的(de)各(ge)分(fen)公(gong)司(si)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)平(ping)台(tai)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong),為(wei)了(le)方(fang)便(bian)數(shu)據(ju)通(tong)信(xin)格(ge)式(shi)的(de)統(tong)一(yi)和(he)數(shu)據(ju)安(an)全(quan),在(zai)各(ge)個(ge)分(fen)公(gong)司(si)係(xi)統(tong)中(zhong)安(an)裝(zhuang)配(pei)置(zhi)一(yi)台(tai)力(li)控(kong)科(ke)技(ji)工(gong)業(ye)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)通(tong)訊(xun)網(wang)關(guan)pFieldComm和一台力控科技工業安全防護隔離設備pSafetyLink。其中數據可通過多種總線方式將各個分站的數據采集到通訊網關pFieldComm,然後再通過自身的另外一個網口將數據實時的發送到安全防護隔離設備pSafetyLink。該設備收到數據包後,將數據包進行解析,剝離TCP/IP協議,將原始數據單向傳輸到該設備的另外一側,
力控科技pSafetyLink設備對遠程數據進行加密壓縮,並通過Internet將jiang加jia密mi壓ya縮suo後hou的de數shu據ju包bao傳chuan送song到dao遠yuan端duan調tiao度du中zhong心xin的de服fu務wu器qi。利li用yong該gai設she備bei的de雙shuang係xi統tong,單dan向xiang隔ge離li傳chuan輸shu功gong能neng,將jiang病bing毒du及ji網wang絡luo黑hei客ke行xing為wei徹che底di隔ge離li在zai外wai網wang,最zui大da限xian度du的de保bao護hu生sheng產chan係xi統tong的de安an全quan和he可ke靠kao運yun行xing。
4.1.軟件係統架構
燃氣調度中心使用力控科技企業級實時曆史數據庫pSpace平台軟件,對數據進行歸檔存儲和二次處理。
pSpace平(ping)台(tai)針(zhen)對(dui)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)具(ju)有(you)一(yi)套(tao)成(cheng)熟(shu),先(xian)進(jin)的(de)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。該(gai)軟(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)完(wan)全(quan)按(an)照(zhao)層(ceng)次(ci)化(hua),模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)思(si)想(xiang)進(jin)行(xing)設(she)計(ji),結(jie)合(he)生(sheng)產(chan)型(xing)企(qi)業(ye)的(de)特(te)點(dian)和(he)需(xu)求(qiu)對(dui)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)抽(chou)象(xiang)及(ji)提(ti)煉(lian),以(yi)數(shu)據(ju)為(wei)主(zhu)線(xian)進(jin)行(xing)設(she)計(ji)與(yu)擴(kuo)展(zhan),底(di)層(ceng)以(yi)各(ge)種(zhong)驅(qu)動(dong)來(lai)提(ti)取(qu)生(sheng)產(chan)中(zhong)的(de)各(ge)類(lei)數(shu)據(ju),構(gou)架(jia)企(qi)業(ye)生(sheng)產(chan)信(xin)息(xi)建(jian)立(li)統(tong)一(yi)數(shu)據(ju)庫(ku)平(ping)台(tai)。並(bing)以(yi)行(xing)業(ye)應(ying)用(yong)特(te)點(dian)為(wei)模(mo)型(xing)結(jie)合(he)強(qiang)大(da)的(de)計(ji)算(suan)引(yin)擎(qing)建(jian)立(li)應(ying)用(yong)功(gong)能(neng)模(mo)塊(kuai),到(dao)最(zui)頂(ding)層(ceng)以(yi)統(tong)一(yi)的(de)展(zhan)現(xian)方(fang)式(shi)為(wei)企(qi)業(ye)服(fu)務(wu)。整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)總(zong)結(jie)如(ru)下(xia):分布式數據采集,集中式數據存儲,分布式模塊化應用,統一信息展示。

圖2 軟件係統架構圖
五.係統功能簡述
5.1.實時監控畫麵展示
通過力控科技ForceControl組態軟件的畫麵組態工具,用戶可以快捷,方便的開發定製圖形視圖應用。可實時顯示現場流程畫麵,將溫度、壓力、流量、泄漏報警等各種實時數據及時呈現給燃氣調度中心相關人員。

圖3 實時畫麵展示

圖4 實時畫麵展示—生產數據
5.2.數據報表、曲線分析功能
燃氣調度中心SCADA係統可自動生成日報表,月報表及年報表,管理人員可通過趨勢、報表、曆史回放等手段了解管網過去的狀況、分析未來的趨勢。係統具備可生成分時等特殊報表的功能,任意組合用戶測量趨勢、測量參數累計、故障時段等趨勢記錄,並可通過打印輸出。
5.3.報警事件、安全管理功能
係統可實時顯示並記錄就地流量測量係統的各種報警信息,如流量/壓力的超限、儀表工作電源不正常、閥門工作異常、通訊故障等報警信息。
此(ci)外(wai)燃(ran)氣(qi)調(tiao)度(du)中(zhong)心(xin)係(xi)統(tong)具(ju)備(bei)嚴(yan)格(ge)的(de)權(quan)限(xian)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)及(ji)操(cao)作(zuo)跟(gen)蹤(zong)功(gong)能(neng),記(ji)錄(lu)所(suo)有(you)用(yong)戶(hu)操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng),對(dui)出(chu)現(xian)的(de)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)問(wen)題(ti)提(ti)供(gong)調(tiao)查(zha)的(de)依(yi)據(ju)和(he)手(shou)段(duan)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)係(xi)統(tong)采(cai)集(ji)、控製的安全可靠性,該方案采用SCADA操作員站雙機熱備、雙網冗餘配置。
5.4.企業信息門戶功能
為了滿足現代企業信息化的要求,力控軟件平台可以將企業的生產過程係統,數據瀏覽係統,數據查詢係統,數據分析係統以WEB的方式提供出來。
基於WEB的配置、運行、管理方式,極大的減少了企業的管理維護成本。操作人員無需具備高級語言開發能力,便可對pSpace WEB係統的頁麵,功能進行定製的修改。采用用戶名和密碼的驗證訪問方式,可保護係統的安全。
六.結語
燃(ran)氣(qi)調(tiao)度(du)中(zhong)心(xin)的(de)信(xin)息(xi)化(hua)建(jian)設(she),積(ji)極(ji)響(xiang)應(ying)了(le)國(guo)家(jia)大(da)力(li)推(tui)進(jin)信(xin)息(xi)化(hua)與(yu)工(gong)業(ye)化(hua)深(shen)度(du)融(rong)合(he),走(zou)中(zhong)國(guo)特(te)色(se)新(xin)型(xing)工(gong)業(ye)化(hua)道(dao)路(lu),促(cu)進(jin)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)方(fang)式(shi)轉(zhuan)變(bian)和(he)工(gong)業(ye)轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)的(de)發(fa)展(zhan)戰(zhan)略(lve)。整(zheng)套(tao)係(xi)統(tong)結(jie)合(he)先(xian)進(jin)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)、網絡通信技術、自動化控製技術,可以提高工作效率、降低成本,為燃氣管網的統一調度管理提供了有力保障。
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