一、項目概述
津燃華潤燃氣有限公司的主營業(yè)務為管道天然氣銷售、營業(yè)收費、用戶服務，天然氣管網(wǎng)工程建設，各類管網(wǎng)設施的運行、維護、保養(yǎng)、維修、搶修，天然氣市場開發(fā)及利用等?，F(xiàn)有SCADA系統(tǒng)存在以下問題：畫面功能太少，使用不靈活，常規(guī)組態(tài)軟件功能不齊全；系統(tǒng)版本老舊，數(shù)據(jù)源分散，維護困難；數(shù)據(jù)采集頻率過慢，最短采集頻率為3分鐘；總中心數(shù)據(jù)中間環(huán)節(jié)較多，效率低，風險大。
項目建設要完成如下目標：
改變SCADA系統(tǒng)4套系統(tǒng)分別采集管理、操作界面不一的現(xiàn)狀，實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)集中采集，統(tǒng)一上位組態(tài)軟件，標準化調度操作界面。
二、系統(tǒng)設計
系統(tǒng)框架從結構上分為三層，具體內容如下：
設備層：安裝網(wǎng)絡設備，部分站點部署串口服務器，用于將現(xiàn)場PLC的串口轉換為網(wǎng)口，統(tǒng)一為modbus tcp協(xié)議上傳到中心。部分站點PLC本身具體以太網(wǎng)口，可直接通過網(wǎng)絡設備接入APN網(wǎng)絡，以modbus tcp協(xié)議上傳數(shù)據(jù)。
網(wǎng)絡通訊層：通過部署4G路由器設備，使各站點與中心組網(wǎng)為APN網(wǎng)絡，為SCADA系統(tǒng)提供通訊及安全保障。
應用層：部署SCADA系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫等系統(tǒng)，實時數(shù)據(jù)庫按照指定格式將數(shù)據(jù)寫入到關系數(shù)據(jù)庫中，關系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫可為公司上層信息化平臺提供數(shù)據(jù)接口。
三、系統(tǒng)特點
1、 雙機冗余功能：
系統(tǒng)配置兩套SCADA軟件進行雙機冗余配置，正常情況下主機完成數(shù)據(jù)采集，備機處于待機狀態(tài)，當主機宕機后，會自動切換到備機，備機完成數(shù)據(jù)采集。
2、 遠程部署更新功能：
定制開發(fā)遠程部署更新功能，可將中心修改后的客戶端工程快捷的更新到三銷和輸配公司的客戶端。
3、 web發(fā)布功能：
通過web功能將監(jiān)控組態(tài)畫面進行內網(wǎng)發(fā)布，在局域網(wǎng)內可利用ie瀏覽器進行系統(tǒng)畫面的訪問，確保web端不能進行遠程控制。
4、 數(shù)據(jù)轉儲功能：
系統(tǒng)可通過轉儲工具將采集的實時歷史數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式轉儲到關系庫中。
5、 與建委平臺數(shù)據(jù)對接：
與建委平臺進行數(shù)據(jù)對接，根據(jù)建委平臺的要求，將數(shù)據(jù)推送到建委平臺；或者開放我方數(shù)據(jù)庫接口，建委平臺直接讀取我方數(shù)據(jù)庫。
四、系統(tǒng)功能
1、 生產監(jiān)控與調度管理
調度控制中心是燃氣輸配管網(wǎng)自動控制系統(tǒng)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計算機系統(tǒng)即可完成對輸配系統(tǒng)的監(jiān)控和運行管理等任務，調度中心采集各個門站、備用氣源站、高中壓調壓站、重要工業(yè)用戶、重點壓力檢測點、閥室等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理，做為整個管網(wǎng)調度依據(jù)。調度控制中心主要是對整個燃氣輸配管網(wǎng)進行生產調度，并對各個調壓站、閥室、重點用戶等現(xiàn)場設備狀態(tài)進行監(jiān)控，及時對設備異常狀況進行維護調度，對突發(fā)事件進行搶修調度，對整個天然氣輸配管網(wǎng)進行科學的調度和維護。調度中心SCADA系統(tǒng)需要預留和負荷預測、管網(wǎng)仿真、GIS系統(tǒng)、搶修系統(tǒng)等通信接口。
2、 實時監(jiān)測管網(wǎng)數(shù)據(jù)
該功能的實現(xiàn)主要借助SCADA系統(tǒng)將分布在主城區(qū)各SCS站所采集的管網(wǎng)設備的運行參數(shù)匯集到MCC監(jiān)控界面上來。顯示當前站通信狀態(tài)及所有數(shù)據(jù)，可對每個點設置報警參數(shù)。同時該信息還通過WEB服務器發(fā)布，供聯(lián)網(wǎng)的客戶端瀏覽。
3、 實時和歷史數(shù)據(jù)趨勢圖顯示
歷史趨勢：根據(jù)用戶的需要我們可以將相關的監(jiān)控點數(shù)據(jù)生成歷史趨勢圖。通過歷史趨勢，用戶可以查看以前特定某段（點）時間的歷史圖形記錄，可以查找故障發(fā)生的時間，變化趨勢，從而找出系統(tǒng)的故障原因。
實時趨勢：同樣可以生成實時趨勢圖，用于分析模擬量參數(shù)（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(tǒng)參數(shù)的變化趨勢，使系統(tǒng)保持最佳運行。
這些信息還可通過WEB服務器發(fā)布，供聯(lián)網(wǎng)的客戶端瀏覽。
4、 下達調度和操作命令
系統(tǒng)操作員可以根據(jù)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或其它執(zhí)行器，同時監(jiān)視指令運行狀況。
5、 報警和事件管理
對于監(jiān)控站的設備或系統(tǒng)部件故障報警、診斷報警等，管理軟件能自動處理。對工藝過程報警管理軟件進行報警組態(tài)后自動處理。系統(tǒng)對任一報警可以用監(jiān)控站內置喇叭發(fā)出聲報警，也可以用將重要參數(shù)報警組態(tài)為報警出現(xiàn)時輸出到某個數(shù)字量輸出點，以驅動外接音響。對于每個報警可以組態(tài)為報警發(fā)生時系統(tǒng)自動切換至報警參數(shù)所在畫面，同時在報警提示行以醒目的顏色顯示報警信息。
五、項目總結
通過建設調度系統(tǒng)，津燃華潤燃氣公司構建了一個穩(wěn)定安全可靠的采集通信網(wǎng)絡和監(jiān)控系統(tǒng)，優(yōu)化及指導公司的生產運營。調度系統(tǒng)實時采集遠端各高調站的工藝運行參數(shù)，實現(xiàn)對站點運行情況的自動連續(xù)監(jiān)視、管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計，為安全運行提供必要的輔助決策信息。
