從1993年至今，力控科技以用戶(hù)的需求為著(zhù)眼點(diǎn)，在城市燃氣管網(wǎng)行業(yè)積極拓展，在計量管理、計劃管理、安全管理等幾個(gè)方面研發(fā)了高效、易用的模塊，應用范圍涵蓋了門(mén)站、儲配站、調壓站、輸配管網(wǎng)、CNG、LNG站等系統，以及大型燃氣集團生產(chǎn)指揮調度系統。

    力控科技多年來(lái)為國內大、中、小燃氣企業(yè)提供服務(wù)，通過(guò)對提高生產(chǎn)效率等方面進(jìn)行的大量研究和摸索，力控科技取得了豐碩的成果,并且對燃氣業(yè)務(wù)需求非常了解，甚至走到了燃氣公司的前面，目前力控產(chǎn)品在昆侖燃氣、新奧燃氣、百川等地方燃氣均有成功的應用案例。

    Inpro Forture優(yōu)勢

    力控科技城市燃氣生產(chǎn)運營(yíng)指揮管理系統Inpro Forture適用于同時(shí)擁有門(mén)站、調壓站、LNG/CNG加氣站等跨地域天然氣運營(yíng)公司，也適合只有子站的區域/地方燃氣公司，可以連接自動(dòng)化系統、遠程終端設備（RTU）、PLC、DCS、關(guān)系數據庫、地理信息系統（GIS）、視頻服務(wù)器，可為MES、ERP等企業(yè)管理系統提供源頭數據。

    可視化操作

    設備工況、工藝流程等信息一目了然，通過(guò)鼠標即可完成傻瓜式的操作。

    在線(xiàn)系統維護

    系統功能的更改立即生效，無(wú)需影響目前的操作或生產(chǎn)任務(wù)。

    遠程部署

    經(jīng)過(guò)授權的用戶(hù)能在授權的服務(wù)器上修改遠程的程序和數據。

    遠程監控

    遠程用戶(hù)基于瀏覽器就可以安全訪(fǎng)問(wèn)現場(chǎng)數據并作出指導。

    安全管理

    嚴格的權限審核，以及防止黑客攻擊的物理隔離手段，保證數據的安全性。

    報警管理

    管道發(fā)生泄漏、設備運行異常等報警通知與管理。
    通過(guò)電話(huà)、郵件和短信等方式隨時(shí)隨地獲取到報警信息。
    站控系統的報警限值修改后，無(wú)需額外操作即可同步到調度中心。

    數據收集和分析

    工藝設備、能耗數據的全方位采集，以及通過(guò)報表、曲線(xiàn)等工具的直觀(guān)統計分析。

    購銷(xiāo)存報表管理

    燃氣集團通過(guò)各分公司、子公司的銷(xiāo)售計劃為指導，可以進(jìn)行統一安排調度。

    設備通訊

    支持串口、以太網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)等通信方式，提供主流設備驅動(dòng)以及定制化的服務(wù)。

    系統集成

    提供OPC、ODBC、API等接口，快速集成GIS、視頻等第三方系統。

    擴展性能

    設備、站控系統從幾十到幾百的增加，都可以快速接入現有平臺。

    典型應用案例：

    中國石油昆侖燃氣生產(chǎn)指揮調度系統
    新奧燃氣（青島、聊城、桂林等）SCADA系統
    港華燃氣（桐鄉）SCADA監控系統
    中油南充燃氣有限公司生產(chǎn)運行管理系統
    北京市燃氣集團第四分公司燃氣監控系統
    江蘇蘇州天然氣管網(wǎng)調度監控系統
    百川能源廊坊SCADA調度系統
    安徽天然氣蕪湖-銅陵支線(xiàn)工程SCADA系統
    重慶長(cháng)壽CNG加氣站生產(chǎn)監控與管理系統
    廣東東莞長(cháng)安LNG儲配站控制系統

    產(chǎn)品簡(jiǎn)介

    1 系統介紹

    1.1系統簡(jiǎn)介

    系統實(shí)時(shí)采集遠端各場(chǎng)站的工藝運行參數，實(shí)現對天然氣管網(wǎng)和工藝設備運行情況進(jìn)行自動(dòng)、連續的監視，管理和數據統計，為管網(wǎng)輸配的優(yōu)化調度、故障分析、設備的安全運行提供必要的輔助決策信息。燃氣生產(chǎn)運營(yíng)指揮管理系統Inpro Forture適用于同時(shí)擁有門(mén)站、調壓站、LNG/CNG加氣站等跨地域天然氣運營(yíng)公司，也適合只有子站的區域/地方燃氣公司，可以連接自動(dòng)化系統、遠程終端設備（RTU）、PLC、DCS、關(guān)系數據庫、地理信息系統（GIS）、視頻服務(wù)器，可為MES、ERP等企業(yè)管理系統提供源頭數據。燃氣生產(chǎn)運營(yíng)指揮管理系統的設計可分為管控中心、站控系統、安全通訊系統。

    1.2管控中心設計

    管控中心負責統一監視、調度、管理全線(xiàn)的生產(chǎn)運行，如下達命令、采集各種數據、協(xié)調各個(gè)遠方工藝站場(chǎng)和線(xiàn)路截斷閥的運行、處理全線(xiàn)的事故，各個(gè)工藝站場(chǎng)和RTU站的站控系統，在正常情況下受調度中心的指揮，為調度中心提供數據，負責本地站的具體操作和聯(lián)鎖保護，完成各種具體的操作程序（如流程切換、設備的啟動(dòng)/停車(chē)、聯(lián)鎖保護、過(guò)程控制等）。當調度中心發(fā)生故障時(shí),容災備份中心高速自動(dòng)啟動(dòng),承擔起整個(gè)管網(wǎng)調度任務(wù)。

    管控中心服務(wù)器采用分布式結構，按功能將它們分開(kāi)設置，以降低單臺服務(wù)器的負荷，提高系統的處理能力和可靠性，并便于管理。對于大的燃氣調度系統，可以考慮采用容災設計，當主調度中心出現災難性事故而失去調度功能后，能自動(dòng)切換到異地的備用容災中心。

                   

    管控中心的實(shí)時(shí)、歷史、web服務(wù)器都采用力控的實(shí)時(shí)數據庫pSpace, 這是一個(gè)高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強、跨網(wǎng)絡(luò )系統的開(kāi)放式實(shí)時(shí)數據庫系統，產(chǎn)品為完全的分布式結構，可任意組建應用模式；支持C/S和B/S應用；它可以提供豐富的企業(yè)級信息系統客戶(hù)端應用和工具；大容量支持企業(yè)級應用，內部實(shí)現高數據壓縮率，可實(shí)現歷史數據的海量存儲，靈活的擴展結構可滿(mǎn)足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性?；诹貙?shí)時(shí)數據庫的城市燃氣生產(chǎn)運營(yíng)指揮管理系統具備以下優(yōu)勢：

    1）可視化操作，設備工況、工藝流程等信息一目了然，通過(guò)鼠標即可完成傻瓜式的操作。

    2）在線(xiàn)系統維護，系統功能的更改立即生效，無(wú)需影響目前的操作或生產(chǎn)任務(wù)。

    3）遠程部署，經(jīng)過(guò)授權的用戶(hù)能在授權的服務(wù)器上修改遠程的程序和數據。

    4）遠程監控，遠程用戶(hù)基于瀏覽器就可以安全訪(fǎng)問(wèn)現場(chǎng)數據并作出指導。

    5）安全管理，嚴格的權限審核，以及防止黑客攻擊的物理隔離手段，保證數據的安全性。

    6）報警管理，管道發(fā)生泄漏、設備運行異常等報警通知與管理。通過(guò)電話(huà)、郵件和短信等方式隨時(shí)隨地獲取到報警信息。站控系統的報警限值修改后，無(wú)需額外操作即可同步到調度中心。

    7）數據收集和分析，工藝設備、能耗數據的全方位采集，以及通過(guò)報表、曲線(xiàn)等工具的直觀(guān)統計分析。

    8）購銷(xiāo)存報表管理，燃氣集團通過(guò)各分公司、子公司的銷(xiāo)售計劃為指導，可以進(jìn)行統一安排調度。

    9）設備通訊，支持串口、以太網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)等通信方式，提供主流設備驅動(dòng)以及定制化的服務(wù)。

    10）系統集成，提供OPC、ODBC、API等接口，快速集成GIS、視頻等第三方系統。

    11）擴展性能，設備、站控系統從幾十到幾百的增加，都可以快速接入現有平臺。

    1.3站控設計

    包括門(mén)站、高中壓調壓站、儲配站、LNG/CNG站、重點(diǎn)工業(yè)用戶(hù)專(zhuān)用調壓站以及管網(wǎng)監測點(diǎn)，它們執行調度控制中心指令，實(shí)現站內數據采集及處理、連鎖保護、順序控制、連續控制及對工藝設備運行狀態(tài)的監視，并向調度控制中心上傳所采集的各種數據與信息[5]。站控系統一般分為兩類(lèi)：

    有人值守站：門(mén)站、高-中壓調壓站、加氣站等。
    無(wú)人值守站：調壓站、計量站、閥室、管網(wǎng)壓力監測點(diǎn)等

    1）有人值守站設計

    有人值守站是一個(gè)相對獨立、完整的小型控制系統。在系統中設置工程師站、操作員站，配備一套視頻監控系統。

               

    （1）在新增及改造門(mén)站、加氣站等各設置一套以PLC為核心的控制系統，采集現場(chǎng)溫度變送器、壓力變送器、流量計等設備的狀態(tài)數據；

    （2）PLC連接站控上位機，實(shí)現生產(chǎn)數據和狀態(tài)的站內監控；

    （3）站控系統數據通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )或者VPN網(wǎng)絡(luò )將采集到的生產(chǎn)數據送到調度中心。

    此設計具有斷線(xiàn)緩存的功能，保證當站控系統與調度中心出現通訊故障時(shí)，數據能保存在本地，一旦通訊恢復之后，就可以自動(dòng)將數據回補到調度中心，保證數據的完整性。

    2）無(wú)人值守站設計

    由于一些調壓站、工業(yè)用戶(hù)站點(diǎn)、閥室等面臨分散，并且監測點(diǎn)數量較少，同時(shí)考慮到管網(wǎng)規模的擴展及監控站點(diǎn)建設的延伸，采用RTU產(chǎn)品完成監控。

                     

    （1）在新增及改造調壓站、工業(yè)用戶(hù)等各設置一套以RTU為核心的控制系統，采集現場(chǎng)設備的狀態(tài)數據；

    （2）RTU的串口與DTU相連，通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將采集到的生產(chǎn)數據送到調度中心。

   此設計中，當通訊系統出現故障時(shí)，數據可以保存在本地RTU，一旦通訊恢復，可以自動(dòng)將數據上傳到調度中心

    1.4安全網(wǎng)絡(luò )設計

    為了防范黑客及惡意代碼等底層生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )的攻擊侵害及由此引發(fā)的生產(chǎn)事故，保障生產(chǎn)系統的安全穩定運行，需要建立生產(chǎn)系統安全防護體系。

    pSafetyLink是種專(zhuān)為工業(yè)網(wǎng)絡(luò )應用設計的防護設施，用于解決工業(yè)SCADA控制網(wǎng)絡(luò )如何安全接入信息網(wǎng)絡(luò )（外網(wǎng)）的問(wèn)題。它與防火墻等網(wǎng)絡(luò )安全設備本質(zhì)不同的地方是它阻斷網(wǎng)絡(luò )的直接連接，只完成特定工業(yè)應用數據的交換。由
于沒(méi)有了網(wǎng)絡(luò )的連接，攻擊就沒(méi)有了載體，如同網(wǎng)絡(luò )的“物理隔離”。

    3 系統主要功能介紹

    管控中心從功能上分為生產(chǎn)實(shí)時(shí)監控與調度系統、生產(chǎn)運營(yíng)調度管理系統、燃氣購銷(xiāo)存調度管理系統、應急指揮系統、設備管理GIS系統等。

    3.1 生產(chǎn)實(shí)時(shí)監控與調度系統

    生產(chǎn)實(shí)時(shí)監控與調度系統通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )與各個(gè)站場(chǎng)控制系統和遠程RTU設備進(jìn)行數據通信，完成對管道數據的采集、處理及存儲歸檔、設備控制、故障處理、安全保護、報警等任務(wù)[6]。

    實(shí)時(shí)監測數據：設備工況、流量溫度等信息采集并顯示。

    動(dòng)態(tài)工藝流程圖:工藝參數查詢(xún) 、管道實(shí)時(shí)流動(dòng)顯示。

    系統自診斷: 故障自動(dòng)診斷、自動(dòng)恢復。

    趨勢展示: 趨勢曲線(xiàn)、棒圖、餅圖等實(shí)時(shí)展示及歷史查詢(xún)。

    報警管理:實(shí)時(shí)顯示并記錄各種報警信息，如壓力/流量的超限，支持報警限值在線(xiàn)調整并自動(dòng)同步、語(yǔ)音短信等報警通知方式、報警聯(lián)動(dòng)。

    報表生成與打印: 根據生產(chǎn)的實(shí)際要求，任意定義各類(lèi)表格及其格式，如班報表、日報表、月統計表，甚至年統計表等等，并且自動(dòng)或人工打印。

    權限管理: 調度中心系統具備嚴格的權限管理及操作跟蹤功能，記錄所有用戶(hù)操作過(guò)程，對出現的系統安全問(wèn)題提供調查的依據和手段。
 
                    

                    

    3.2生產(chǎn)運營(yíng)調度管理系統

    通過(guò)生產(chǎn)調度系統提供的長(cháng)時(shí)間歸檔的生產(chǎn)歷史數據及可視化數據分析工具，操作員可對今后的供氣需求作出近期或遠期的預測。

    根據負荷預測分析提供的數據報表，合理安排每日/周/月的用氣計劃。

    根據管網(wǎng)實(shí)時(shí)模型，對管道的異常工作情況進(jìn)行分析。

    模擬分析、計算用氣高峰期管線(xiàn)上的壓力分布。

    分析高峰期每日運行的管道系統的輸送和儲氣性能。

                  

    3.3燃氣購銷(xiāo)存調度管理系統

    系統完成燃氣購銷(xiāo)存的管理，包括能源計劃、審批、撥款、購銷(xiāo)合同、輸配、輸差管理及氣損分配、終端的用戶(hù)的收費管理、工作量管理等。不同的用戶(hù)權限可以分別對各分公司、子公司燃氣購銷(xiāo)日指定、周計劃、日報表進(jìn)行管理。

    3.4應急指揮系統

    利用數據集成平臺，決策者可得到大量數據與信息的支持，可縮短生產(chǎn)調度部門(mén)對管網(wǎng)事故制定應急方案的反應時(shí)間。

    事故發(fā)生后，能在系統地圖上進(jìn)行定位，確定事故地點(diǎn)，提示周?chē)艿篮拖嚓P(guān)設施信息，生成處理預案。

    顯示需關(guān)閉的閥門(mén)和調壓器,使應急處置人員可以立即關(guān)閉相關(guān)閥門(mén)，切斷氣源，隔離漏點(diǎn)，防止事故范圍擴延。

    提供事故影響范圍，查詢(xún)和顯示所影響到的用戶(hù)，對重要的用戶(hù)能閃爍顯示，并打印停氣/斷氣通知單給所有受影響的用戶(hù)。

    可疊加顯示事故周邊地區的危險源、重要單位、消防系統、醫院等的信息，為事故搶修提供參考信息。

                

    3.5設備管理GIS系統

    GIS系統讀取生產(chǎn)監控數據，為用戶(hù)提供一套管理燃氣輸配管網(wǎng)空間及屬性信息、實(shí)現數據的綜合查詢(xún)、統計及輸出、可以有效進(jìn)行緊急事故處理，并可與SCADA系統、客戶(hù)信息系統集成使用。

                    

    4 購銷(xiāo)存報表設計與實(shí)現

    燃氣公司在銷(xiāo)售上采取多級分銷(xiāo)機制[7]，分公司將計劃購氣量、實(shí)際購氣量、銷(xiāo)氣量、購氣量等數據上報至總部，燃氣總部匯總各分公司的數據進(jìn)行審核、分析、調度等。因此需要一個(gè)能夠自動(dòng)進(jìn)行數據傳輸、數據匯總的系統，來(lái)保證業(yè)務(wù)的有效性，提高工作效率。

    力控科技設計的購銷(xiāo)存報表，綜合了web發(fā)布、IIS發(fā)布以及數據處理技術(shù)，實(shí)現了燃氣公司總部與各分公司之間的數據交換功能，在任何能夠接入Internet或中石油局域網(wǎng)的計算機上都能夠填報和查看生產(chǎn)數據，填報的日報數據可以自動(dòng)生成月累計和年累計數據，避免人為計算出現紕漏的可能，提高了計算的準確性和時(shí)效性，從而加快了公司自動(dòng)化和信息化的建設進(jìn)程。

    4.1 分公司報表設計

                   

    按照各分公司氣源類(lèi)型在底色為灰色的表框內填入當日數據，LPG生產(chǎn)數據填報3位小數，系統自動(dòng)保留2位，其它氣源均以整數填寫(xiě)，這些數據通過(guò)報表進(jìn)行處理，并將計算的結果顯示在報表底色為白色的表框中，在右邊的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)欄里填寫(xiě)相應的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)情況，確認無(wú)誤后點(diǎn)擊“提交”按鈕，即完成當日生產(chǎn)數據上報，指示燈由紅色變?yōu)榫G色。

    基于信息安全考慮，各分公司設置了唯一的登錄權限，分公司的購銷(xiāo)存報表還能完成打印、導出、歷史查詢(xún)等功能。

    4.2 燃氣總部報表設計

    總部報表有三種操作動(dòng)作：

    1）查看各公司當日報表和歷史數據，當日報表可以在圖中直接點(diǎn)擊分公司名稱(chēng)后進(jìn)入。

    2）查看燃氣總部當日數據和歷史數據，在該報表中可以查看到各公司當日的生產(chǎn)數據，支持打印和excel導出，查詢(xún)時(shí)只需要在報表左上角的時(shí)間控件中選擇需要查詢(xún)的日期，即可查看當日的匯總報表。

    3）查看各氣源合計歷史數據，在界面中點(diǎn)擊“天然氣合計”、“管道氣合計”、“CNG合計”、“LNG合計”、“管輸氣合計”、“人工煤氣合計”、“LPG合計”等氣源合計的單元格，即可查看該氣源的歷史數據。

    5 結束語(yǔ)

    隨著(zhù)越來(lái)越多的站庫系統的建設以及分布在全國，總部的指揮中心如何及時(shí)準確的獲悉所有站庫的信息，對整體的運營(yíng)進(jìn)行正確的評估及決策，并且給各分支結構下達準確的指導成為一個(gè)難點(diǎn)。通過(guò)不斷的總結和摸索，目前Inpro Forture系統在昆侖燃氣、新奧燃氣、百川等地方燃氣均有成功的應用案例。