一、項目概況

昆侖燃氣公司各運行單位分布的區(qū)域點多面廣，經(jīng)營范圍涉及種類多，生產(chǎn)管理難度大。各級調(diào)度室安全監(jiān)控系統(tǒng)正在逐步建設(shè)，自控水平、自控設(shè)備配置情況不盡相同，已建安全監(jiān)控系統(tǒng)存在諸多問題，如安全監(jiān)控系統(tǒng)差異性較大，建設(shè)標準、功能需要完善，報警系統(tǒng)設(shè)計不合理，各級調(diào)度室SCADA系統(tǒng)之間通訊協(xié)議為私有協(xié)議等等。由于無總體指導(dǎo)標準，各級調(diào)度室、各站點系統(tǒng)功能、生產(chǎn)調(diào)度情況各異，對昆侖燃氣集中管理、科學(xué)調(diào)度、緊急搶修等各方面帶來諸多隱患。因此有必要建立一套統(tǒng)一、先進的安全監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)標準，規(guī)范各級調(diào)度室及場站安全監(jiān)控系統(tǒng)的新改擴建。

本次選定項目是對湖南省的燃氣輸配進行集中監(jiān)控，下屬湖南輸配公司、常德項目公司、中油遠望公司、株洲公司和岳陽公司，總的檢測點數(shù)大約有7000點，后續(xù)還有不斷建設(shè)的新站點，隨著規(guī)模的擴大，也要融入到區(qū)域調(diào)度系統(tǒng)中，實現(xiàn)一體化調(diào)度。

二、項目特色

• 三級管理，兩級控制，系統(tǒng)安全穩(wěn)定

• 指定供氣，精確輸配，實時調(diào)度

• 報警自動同步，避免報警不一致

• 統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理，避免指令重復(fù)下發(fā)

三、系統(tǒng)架構(gòu)

圖1系統(tǒng)架構(gòu)

區(qū)域調(diào)度中心監(jiān)控系統(tǒng)硬件上由工作站和服務(wù)器機房組成，其中工作站包括1個SCADA監(jiān)控工程師站、2個SCADA監(jiān)控操作員站。服務(wù)器主要包括通訊服務(wù)器2臺、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器2臺、WEB服務(wù)器1臺、用戶與權(quán)限管理服務(wù)器1臺。用戶與權(quán)限管理平臺負責對全過程進行權(quán)限驗證以及管理。所有應(yīng)用軟件分別運行于服務(wù)器上，工作站安裝應(yīng)用軟件的客戶端。區(qū)域調(diào)度中心通訊服務(wù)器與底層設(shè)備用石油專網(wǎng)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和計劃指令的下發(fā)。

四、系統(tǒng)功能

區(qū)域調(diào)度中心可實時采集遠端各站點的工藝運行參數(shù)，實現(xiàn)對燃氣管網(wǎng)和場站工藝設(shè)備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。

4.1 數(shù)據(jù)采集和存儲

區(qū)域調(diào)度中心對各項目公司門站、調(diào)壓站、LCN站、CNC站的重要監(jiān)測參數(shù)進行采集和記錄，主要有電氣量參數(shù)（電流、電壓、功率等）、狀態(tài)量參數(shù)（各電氣開關(guān)分合狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)等）、運行參數(shù)（設(shè)備運行時間、流量、壓力、報警信息、操作員信息等）、統(tǒng)計參數(shù)（用氣量、電量等）等。

在區(qū)域調(diào)度中心部署工業(yè)實時歷史數(shù)據(jù)庫用來存儲海量的、具有時間特性的過程數(shù)據(jù)。工業(yè)實時歷史數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)采集、存儲時提供3種以上的壓縮方式，如死區(qū)壓縮、旋轉(zhuǎn)門壓縮、改進的死區(qū)壓縮等多種壓縮算法，大量的節(jié)約了硬盤控件和提高數(shù)據(jù)檢索速度。

4.2畫面展示和監(jiān)控

SCADA監(jiān)控系統(tǒng)工程畫面包括：登陸畫面、現(xiàn)地站分布畫面、各現(xiàn)地站監(jiān)控畫面、報警畫面、報表畫面、曲線畫面等。監(jiān)控系統(tǒng)主要以類似3D的立體效果及半剖面展示畫面，主要顯示數(shù)據(jù)為壓力、流量和溫度等數(shù)據(jù)。

圖1 管線分布

圖2 場站監(jiān)控

4.3 報警和事件

記錄報警和事件信息以及該報警和事件所有相關(guān)的數(shù)據(jù)、條件記錄到數(shù)據(jù)庫，以供事故追溯、設(shè)備運轉(zhuǎn)操作分析。

報警方式以聲光報警和郵件報警功能進行提醒，對于不同優(yōu)先級的報警可以在對話窗中以不同的顏色進行顯示，同時報警信息可以按照優(yōu)先級進行排序。報警量被調(diào)度員確認和報警條件消失后從報警表中撤消。未被確認的報警將發(fā)出一種特殊顏色的閃光指示，該報警經(jīng)確認后，則轉(zhuǎn)為穩(wěn)態(tài)顯示，直至報警條件消失。

針對設(shè)備更換或工藝改進，可以實現(xiàn)對任意變量報警進行屏蔽，同時也可以對報警變量的限值進行重新設(shè)置。

圖3報警信息

圖4 報警設(shè)置

4.4 生產(chǎn)管理報表

根據(jù)歷史存儲數(shù)據(jù)，生成日、月、年報表，方便生產(chǎn)管理，同時支持導(dǎo)出和打印。

A.現(xiàn)場操作報表：自動生成日報、月報和年報等，避免人工記錄誤差，提高工作效率。

B.管理層報表：統(tǒng)計輸氣數(shù)據(jù)報表，各個分公司的用氣使用情況等，統(tǒng)計輸差并根據(jù)輸差進行排序。

圖5 報表

4.5 趨勢曲線展示

可根據(jù)設(shè)定的時間間隔觀測各站點壓力、流量及設(shè)備運行狀態(tài)等信息的歷史趨勢走向，為調(diào)度和維修管理提供一定的參考依據(jù)。也可以實時的觀測某一數(shù)據(jù)的變化趨勢，同時在運行態(tài)下可以自由的進行曲線的添加和刪除，以便進行參考對比。

圖6 趨勢曲線

4.6供氣預(yù)測

準確的燃氣負荷預(yù)測，可為氣源生產(chǎn)計劃、管網(wǎng)檢修計劃和輸配調(diào)度提供依據(jù)，提高運行效率，節(jié)約能源，降低成本。

圖7 負荷預(yù)測

4.7用戶權(quán)限管理

SCADA系統(tǒng)具備優(yōu)先級和安全區(qū)等權(quán)限管理方式。不僅可以實現(xiàn)報警確認和數(shù)據(jù)瀏覽權(quán)限驗證。一旦做設(shè)備控制時，會檢測本地SCADA是否有控制權(quán)限并進行驗證，如果具備就可以進行控制同時對控制事件進行記錄，其他地區(qū)SCADA系統(tǒng)可以瀏覽到設(shè)備操控記錄信息。區(qū)域調(diào)度中心具有控制用戶權(quán)限的功能，可以進行登錄，對用戶進行新建、編輯、刪除、權(quán)限修改、權(quán)限轉(zhuǎn)移等功能。

圖8 用戶管理

4.8 WEB發(fā)布

無需任何轉(zhuǎn)換即可對工程進行發(fā)布，實現(xiàn)相關(guān)人員隨時隨地通過IE瀏覽器方便的查看現(xiàn)場實時畫面，擴大了系統(tǒng)的使用范圍，使得系統(tǒng)操作更加靈活。

五、項目總結(jié)

本項目達到了客戶建設(shè)標準規(guī)范的要求，實現(xiàn)了湖南省燃氣輸配區(qū)域統(tǒng)一調(diào)度，節(jié)約了人力資源，同時提高了運營管理的安全性和及時性。系統(tǒng)經(jīng)過實際測試，安全穩(wěn)定，獲得了客戶的好評。