一、項目概述

津燃華潤燃氣有限公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)為管道天然氣銷(xiāo)售、營(yíng)業(yè)收費、用戶(hù)服務(wù)，天然氣管網(wǎng)工程建設，各類(lèi)管網(wǎng)設施的運行、維護、保養、維修、搶修，天然氣市場(chǎng)開(kāi)發(fā)及利用等?，F有SCADA系統存在以下問(wèn)題：畫(huà)面功能太少，使用不靈活，常規組態(tài)軟件功能不齊全；系統版本老舊，數據源分散，維護困難；數據采集頻率過(guò)慢，最短采集頻率為3分鐘；總中心數據中間環(huán)節較多，效率低，風(fēng)險大。

項目建設要完成如下目標：

改變SCADA系統4套系統分別采集管理、操作界面不一的現狀，實(shí)現重要數據集中采集，統一上位組態(tài)軟件，標準化調度操作界面。

二、系統設計

系統框架從結構上分為三層，具體內容如下：

設備層：安裝網(wǎng)絡(luò )設備，部分站點(diǎn)部署串口服務(wù)器，用于將現場(chǎng)PLC的串口轉換為網(wǎng)口，統一為modbus  tcp協(xié)議上傳到中心。部分站點(diǎn)PLC本身具體以太網(wǎng)口，可直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò )設備接入APN網(wǎng)絡(luò )，以modbus tcp協(xié)議上傳數據。

網(wǎng)絡(luò )通訊層：通過(guò)部署4G路由器設備，使各站點(diǎn)與中心組網(wǎng)為APN網(wǎng)絡(luò )，為SCADA系統提供通訊及安全保障。

應用層：部署SCADA系統、實(shí)時(shí)數據庫、關(guān)系數據庫等系統，實(shí)時(shí)數據庫按照指定格式將數據寫(xiě)入到關(guān)系數據庫中，關(guān)系數據庫和實(shí)時(shí)數據庫可為公司上層信息化平臺提供數據接口。

三、系統特點(diǎn)

1、雙機冗余功能：

系統配置兩套SCADA軟件進(jìn)行雙機冗余配置，正常情況下主機完成數據采集，備機處于待機狀態(tài)，當主機宕機后，會(huì )自動(dòng)切換到備機，備機完成數據采集。

2、遠程部署更新功能：

定制開(kāi)發(fā)遠程部署更新功能，可將中心修改后的客戶(hù)端工程快捷的更新到三銷(xiāo)和輸配公司的客戶(hù)端。

3、web發(fā)布功能：

通過(guò)web功能將監控組態(tài)畫(huà)面進(jìn)行內網(wǎng)發(fā)布，在局域網(wǎng)內可利用ie瀏覽器進(jìn)行系統畫(huà)面的訪(fǎng)問(wèn)，確保web端不能進(jìn)行遠程控制。

4、數據轉儲功能：

系統可通過(guò)轉儲工具將采集的實(shí)時(shí)歷史數據按照規定的格式轉儲到關(guān)系庫中。

5、與建委平臺數據對接：

與建委平臺進(jìn)行數據對接，根據建委平臺的要求，將數據推送到建委平臺；或者開(kāi)放我方數據庫接口，建委平臺直接讀取我方數據庫。

四、系統功能

1、生產(chǎn)監控與調度管理

調度控制中心是燃氣輸配管網(wǎng)自動(dòng)控制系統的調度指揮中心，在正常情況下操作人員在調度控制中心通過(guò)計算機系統即可完成對輸配系統的監控和運行管理等任務(wù)，調度中心采集各個(gè)門(mén)站、備用氣源站、高中壓調壓站、重要工業(yè)用戶(hù)、重點(diǎn)壓力檢測點(diǎn)、閥室等現場(chǎng)數據，并對采集的數據進(jìn)行分析處理，做為整個(gè)管網(wǎng)調度依據。調度控制中心主要是對整個(gè)燃氣輸配管網(wǎng)進(jìn)行生產(chǎn)調度，并對各個(gè)調壓站、閥室、重點(diǎn)用戶(hù)等現場(chǎng)設備狀態(tài)進(jìn)行監控，及時(shí)對設備異常狀況進(jìn)行維護調度，對突發(fā)事件進(jìn)行搶修調度，對整個(gè)天然氣輸配管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)的調度和維護。調度中心SCADA系統需要預留和負荷預測、管網(wǎng)仿真、GIS系統、搶修系統等通信接口。

2、實(shí)時(shí)監測管網(wǎng)數據

該功能的實(shí)現主要借助SCADA系統將分布在主城區各SCS站所采集的管網(wǎng)設備的運行參數匯集到MCC監控界面上來(lái)。顯示當前站通信狀態(tài)及所有數據，可對每個(gè)點(diǎn)設置報警參數。同時(shí)該信息還通過(guò)WEB服務(wù)器發(fā)布，供聯(lián)網(wǎng)的客戶(hù)端瀏覽。

3、實(shí)時(shí)和歷史數據趨勢圖顯示

歷史趨勢：根據用戶(hù)的需要我們可以將相關(guān)的監控點(diǎn)數據生成歷史趨勢圖。通過(guò)歷史趨勢，用戶(hù)可以查看以前特定某段（點(diǎn)）時(shí)間的歷史圖形記錄，可以查找故障發(fā)生的時(shí)間，變化趨勢，從而找出系統的故障原因。

實(shí)時(shí)趨勢：同樣可以生成實(shí)時(shí)趨勢圖，用于分析模擬量參數（如流量、溫度、壓力等）的變化趨勢，以更好地讓操作人員掌握系統參數的變化趨勢，使系統保持最佳運行。

這些信息還可通過(guò)WEB服務(wù)器發(fā)布，供聯(lián)網(wǎng)的客戶(hù)端瀏覽。

4、下達調度和操作命令

系統操作員可以根據管網(wǎng)輸配氣的需要，下達調度指令給各SCS站或直接操作任何可以操作的閥門(mén)或其它執行器，同時(shí)監視指令運行狀況。

5、報警和事件管理

對于監控站的設備或系統部件故障報警、診斷報警等，管理軟件能自動(dòng)處理。對工藝過(guò)程報警管理軟件進(jìn)行報警組態(tài)后自動(dòng)處理。系統對任一報警可以用監控站內置喇叭發(fā)出聲報警，也可以用將重要參數報警組態(tài)為報警出現時(shí)輸出到某個(gè)數字量輸出點(diǎn)，以驅動(dòng)外接音響。對于每個(gè)報警可以組態(tài)為報警發(fā)生時(shí)系統自動(dòng)切換至報警參數所在畫(huà)面，同時(shí)在報警提示行以醒目的顏色顯示報警信息。

五、項目總結

通過(guò)建設調度系統，津燃華潤燃氣公司構建了一個(gè)穩定安全可靠的采集通信網(wǎng)絡(luò )和監控系統，優(yōu)化及指導公司的生產(chǎn)運營(yíng)。調度系統實(shí)時(shí)采集遠端各高調站的工藝運行參數，實(shí)現對站點(diǎn)運行情況的自動(dòng)連續監視、管理和數據統計，為安全運行提供必要的輔助決策信息。