jld2000監(jiān)控系統(tǒng)技術設計

1、目錄1、系統(tǒng)概述21.1開放式的體系結構51.2分布式的應用軟件系統(tǒng)61.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)61.4計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)61.5靈活的硬件系統(tǒng)配置71.6與rtu等現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置的通信82、硬件配置結構92.1配置描述112.2企業(yè)intranet網(wǎng)112.3遠程訪問112.4網(wǎng)關113、mmi用戶界面143.1系統(tǒng)主畫面143.2圖形系統(tǒng)153.3曲線系統(tǒng)163.4系統(tǒng)參數(shù)設置174、 報表系統(tǒng)185、告警系統(tǒng)196、web 服務器207、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（scada）系統(tǒng)基本功能227.1數(shù)據(jù)采集227.2數(shù)據(jù)處理237.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算247.4電網(wǎng)控制247.5事故處理257.6實時數(shù)據(jù)庫267

2、.7數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)267.8圖形、曲線、報表系統(tǒng)277.9internet web系統(tǒng)功能297.10系統(tǒng)安全管理298、系統(tǒng)的指標性能29 8.1概述29 8.2設備環(huán)境適應要求29 8.3系統(tǒng)可用性298.4系統(tǒng)可靠性298.5系統(tǒng)實時性308.6系統(tǒng)資源308.7系統(tǒng)性能監(jiān)視31 1、系統(tǒng)概述jld-2000天然氣管道及設備自動化監(jiān)控系統(tǒng)是目前國內(nèi)最先進的自動化系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)已廣泛應用于天然氣、煤氣系統(tǒng)及石油化工行業(yè)，jld-2000系統(tǒng)不但能滿足天然氣管道及設備自動化監(jiān)控系統(tǒng)的要求，它還能應用于電力系統(tǒng)、自來水生產(chǎn)及供水管道的監(jiān)控、大型工業(yè)過程的監(jiān)控（石油、化工等）、地鐵供電系統(tǒng)的監(jiān)控、

3、電氣化鐵路系統(tǒng)的監(jiān)控等等。jld-2000系統(tǒng)包括的子系統(tǒng)有：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集工業(yè)過程現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)，并可對數(shù)據(jù)的合理性、有效性進行判斷；該系統(tǒng)與現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集裝置相連，如天然氣調(diào)壓站rtu、過程監(jiān)控裝置等；該系統(tǒng)支持多種通信規(guī)約，如modbus、profibus、dnp3.0及設備供應商自定義的協(xié)議等。數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)用于保存采集系統(tǒng)采集到的工業(yè)過程的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，供系統(tǒng)監(jiān)控、顯示、分析、處理使用。數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)由兩大部分組成：歷史數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫，歷史數(shù)據(jù)庫支持oracle、sybase、ms sql、db2，實時數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)為了滿足工業(yè)監(jiān)控過程的實時性和可靠性而開發(fā)的

4、系統(tǒng)，它既具有極高的實時性，又具有較高的安全可靠性。實時mmi子系統(tǒng)該系統(tǒng)提供了圖形化的人機界面，通過該子系統(tǒng)，調(diào)度員和系統(tǒng)監(jiān)控人員可形象直觀的了解、掌握實際的過程工況，并可對現(xiàn)場進行相應的控制，如天然氣系統(tǒng)調(diào)壓站輸配管道的溫度、流量、壓力、閥門打開的狀態(tài)等。該子系統(tǒng)建立在圖形用戶接口（gui）、網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的基礎之上，為系統(tǒng)構造、系統(tǒng)監(jiān)控、用戶交互提供了良好、有效的環(huán)境。曲線子系統(tǒng)該子系統(tǒng)將過程的實際情況（數(shù)據(jù)）以趨勢曲線的形式直觀地顯示出來，包括：實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線；用戶可根據(jù)實際需要靈活制作自己所需的趨勢曲線。報表子系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，可生成各種

5、需要的報表；本系統(tǒng)支持報表文字和圖表合一功能。告警、查詢子系統(tǒng)該系統(tǒng)提供過程工況的各種報警（如天然氣調(diào)壓站進出口壓力不在允許范圍、可燃氣體報警、設備工作不正常等）；當實際工業(yè)系統(tǒng)出現(xiàn)需要告警的情況時，告警子系統(tǒng)會立即告警，提醒調(diào)度和監(jiān)控人員采取相應的措施，同時將告警信息記錄到數(shù)據(jù)庫，供以后分類、統(tǒng)計、查詢。系統(tǒng)對時子系統(tǒng)該子系統(tǒng)對整個主站監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集裝置（具有對時功能）進行對時，統(tǒng)一系統(tǒng)的時間。用戶管理子系統(tǒng)該系統(tǒng)對監(jiān)控系統(tǒng)的用戶進行分類管理，規(guī)定每個用戶的使用權限，確保系統(tǒng)在用戶使用時的數(shù)據(jù)安全性和系統(tǒng)安全性。系統(tǒng)設置子系統(tǒng)jld-2000工業(yè)過程自動化監(jiān)控系統(tǒng)是一個標準的、商品化的監(jiān)

6、控系統(tǒng)，對不同的行業(yè)、不同的工業(yè)系統(tǒng)進行監(jiān)控時，在系統(tǒng)構建期間一般不需要編程，只要根據(jù)具體的實際系統(tǒng)，用系統(tǒng)設置子系統(tǒng)進行相應的參數(shù)設置即可配置成所需的監(jiān)控系統(tǒng)。web服務系統(tǒng)支持web服務，支持intranet技術，面向企業(yè)計算機網(wǎng)絡，可通過各類標準的瀏覽器技術，對工業(yè)過程的實時數(shù)據(jù)、告警信息進行查詢，并能以報表、圖形、曲線的形式直觀地顯示查詢結果，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；支持ftp、e-mail、www服務。遠程維護子系統(tǒng)該系統(tǒng)提供遠程維護功能，以便提供及時有效的服務，保證系統(tǒng)的可靠運行。1.1開放式的體系結構系統(tǒng)以windows nt、windows 2000 server為操作系統(tǒng)平臺，以ora

7、cle、sybase、ms sql為數(shù)據(jù)庫平臺，所有的應用程序均采用vc+，delphi開發(fā)工具進行開發(fā)，以tcp/ip作為網(wǎng)絡通信協(xié)議，采用client/server軟件結構，數(shù)據(jù)庫服務器可運行windows系統(tǒng)或unix系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)可采用windows操作系統(tǒng)，可運行于各種pc機、工作站及服務器等不同檔次的計算機上。該系統(tǒng)可通過路由器與其它系統(tǒng)集成，如mis系統(tǒng)、dcs系統(tǒng)等，可以用網(wǎng)絡方式連接，或采用其它的連接方式。系統(tǒng)配置靈活，規(guī)?？尚〉絾闻_計算機，或大到由數(shù)臺服務器和工作站組成的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，系統(tǒng)的規(guī)?？梢愿鶕?jù)需要得到不斷的擴展。系統(tǒng)提供了標準的數(shù)據(jù)訪問接口：sql語句和api接

8、口。可方便地與企業(yè)信息管理（mis）系統(tǒng)、調(diào)度管理系統(tǒng)（dmis）集成?？傊?，該系統(tǒng)的開放體系結構體現(xiàn)在：在硬件平臺、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)平臺上提供多種選擇，系統(tǒng)規(guī)模配置靈活，易于擴展、升級和維護，可通過多種方式與其它系統(tǒng)集成，對外提供標準的數(shù)據(jù)訪問接口。1.2分布式的應用軟件系統(tǒng)應用軟件采用tcp/ip網(wǎng)絡通信協(xié)議和client/server結構。應用程序和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以在一臺工作站或服務器上運行，也可以靈活分布在多個工作站和服務器上，系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)的功能模塊可以靈活分布在網(wǎng)絡中，以便網(wǎng)絡中的資源得到充分有效的利用，同時對重要的應用做到硬件系統(tǒng)備份。應用系統(tǒng)的關鍵進程會分布在不同的網(wǎng)

9、絡結點中，互為備份地工作，提高系統(tǒng)的可靠性。如數(shù)據(jù)采集進程會分布在2臺或多臺計算機上運行，當一臺計算機上的數(shù)據(jù)采集進程工作異常時，另一臺計算機上的數(shù)據(jù)采集進程就會自動承擔起數(shù)據(jù)采集的任務。分布式的應用軟件不但能提高系統(tǒng)運行的可靠性，而且使根據(jù)需要在網(wǎng)絡中靈活配置應用系統(tǒng)功能模塊成為可能，從而充分利用網(wǎng)絡系統(tǒng)資源，提高整個系統(tǒng)的性能。實時數(shù)據(jù)庫分布在各結點計算機中，主數(shù)據(jù)庫負責將數(shù)據(jù)存儲到歷史數(shù)據(jù)庫中，其它結點的實時數(shù)據(jù)庫僅負責接收、更新、維護本地的實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)只要從本地計算機上訪問實時數(shù)據(jù)，而且，只有當數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，采集子系統(tǒng)才會向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫發(fā)出數(shù)據(jù)更新消息，由此減少了網(wǎng)絡堵塞，

10、提高了系統(tǒng)性能。1.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫的訪問采用標準的sql語句和odbc方式，不依賴于某一具體的商用數(shù)據(jù)庫，所以可以選用sybase、oracle、ms sql作為歷史數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，系統(tǒng)升級十分方便。1.4計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)應用軟件系統(tǒng)對計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)無依賴性，支持任何支持tcp/ip的網(wǎng)絡，結構可以為總線形、星型、樹型、環(huán)網(wǎng)，介質(zhì)可以是粗纜、細纜、光纖、雙絞線等。支持10m、100m網(wǎng)絡，為了提高網(wǎng)絡系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)支持雙網(wǎng)（2個lan），同時支持網(wǎng)絡負荷平衡。1.5靈活的硬件系統(tǒng)配置jld-2000系統(tǒng)支持pc機、工作站及高檔服務器，支持從單機到網(wǎng)絡的任意配置，根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、

11、數(shù)據(jù)管理、可靠性要求可作如下各種配置：l 單機系統(tǒng)：所有功能模塊在同一計算機上運行，一般用于規(guī)模較小的工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場；l 單服務器系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫存放于單一服務器上，適用于可靠性要求不高的小型監(jiān)控系統(tǒng)；l 雙服務器系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫按主備方式存放于兩臺服務器上，適用于可靠性要求高的大、中、小型各類監(jiān)控系統(tǒng)；l 多服務器系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫按需分放在不同的服務器上，并同時可實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)庫備用方式，適用于具有多種應用的監(jiān)控、管理系統(tǒng)；l 磁盤陣列：在對數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、一致性要求特別高的場合，可以配置磁盤陣列。l 雙網(wǎng)系統(tǒng)：在對網(wǎng)絡可靠性要求高的場合，可配置雙網(wǎng)系統(tǒng)。l 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：根據(jù)需要配置成單機、單通道，

12、或多機、雙通道。1.6 與rtu等現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置的通信數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集到天然氣門站和調(diào)壓站rtu數(shù)據(jù)、以及其它工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集裝置的數(shù)據(jù)，支持多種通信介質(zhì)和通信協(xié)議，支持專線和撥號。通信前置設備采用通信服務器或終端服務器（terminal server），支持多個通信信道，每個通信信道支持不同的數(shù)據(jù)采集設備（rtu、ftu等），支持通道切換，支持數(shù)字通道和模擬通道。該系統(tǒng)的特點可歸結為以下幾點：l 以windows nt/2000 server為平臺，支持普通微機及高檔工作站，支持不同的數(shù)據(jù)庫（sybase、oracle、sql server），支持數(shù)據(jù)庫服務器運行unix系統(tǒng)；l 支持雙

13、網(wǎng)、雙服務器、雙通道切換，采用冗余磁盤陣列技術確保系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的可靠性；l 支持多種通信方式，可采用專線、電話線、光纖及載波，支持廣域網(wǎng)通信；l 系統(tǒng)全面支持opc規(guī)范，可以與其他支持opc規(guī)范的數(shù)據(jù)采集設備及scada系統(tǒng)直接通信交換數(shù)據(jù)；l 支持多種通信規(guī)約（modbus、profibus及設備供應商自定義的協(xié)議等）；l 結構開放：可方便地與mis、上下級調(diào)度系統(tǒng)集成；l 功能分布：應用系統(tǒng)的功能在整個網(wǎng)絡中可靈活配置；l 良好的用戶界面：數(shù)據(jù)庫、圖形界面使用方便，系統(tǒng)維護、生成各種報表、曲 線、棒圖、餅圖十分靈活；l 系統(tǒng)可靠性管理：包括網(wǎng)絡可靠性、通道可靠性、計算機可靠性，使整個系統(tǒng)的運

14、行可靠性得到提高；l 系統(tǒng)校時功能；l 遠程維護功能；l 事故告警功能：當發(fā)生網(wǎng)絡故障、計算機故障、數(shù)據(jù)采集通道故障、工業(yè)過程現(xiàn)場事故，系統(tǒng)自動給出告警信息，并將告警信息記錄到數(shù)據(jù)庫，同時可給出打印記錄。2、硬件配置結構2.1配置描述圖2.1和圖2.2給出了2個典型的系統(tǒng)配置。圖2.1表示單網(wǎng)、單個歷史數(shù)據(jù)庫服務器、單個數(shù)據(jù)采集計算機，圖2.2表示雙網(wǎng)、雙歷史數(shù)據(jù)庫服務器，并配置了磁盤陣列。系統(tǒng)在投入使用后，其配置還可根據(jù)需要進行擴充，而不受初始配置的限制。2.2企業(yè)intranet網(wǎng)從典型配置圖中看出，系統(tǒng)中配置了一臺web服務器，通過該web服務器，scada系統(tǒng)就能用internet技術

15、將數(shù)據(jù)提供給企業(yè)內(nèi)部的計算機網(wǎng)絡，使有關部門通過瀏覽器就能查詢到scada系統(tǒng)的信息。2.3遠程訪問通過路由器，系統(tǒng)支持遠程結點訪問；同樣，通過路由器系統(tǒng)可與其它遠程系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享。2.4網(wǎng)關通過網(wǎng)關計算機，系統(tǒng)可與企業(yè)內(nèi)的其它計算機網(wǎng)絡、應用系統(tǒng)集成。以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)專線、撥號網(wǎng)絡intrannet或internet管理統(tǒng)計工作站調(diào)度工作站通訊服務器web服務器串口服務路由器集線器遠方站控系統(tǒng)1模擬屏打印機服務器遠程工作站遠方站控系統(tǒng)2遠方站控系統(tǒng)nmis系統(tǒng)圖2.1 jld-2000 系統(tǒng)配置圖1管理統(tǒng)計工作站web服務器串口服務器集線器遠方站控系統(tǒng)1模擬屏打印機以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)專線、

16、撥號網(wǎng)絡intrannet或internet遠程工作站遠方站控系統(tǒng)2遠方站控系統(tǒng)nmis系統(tǒng)調(diào)度工作站路由器通訊服務器數(shù)據(jù)服務器（備）集線器數(shù)據(jù)服務器（主）磁盤陣列圖2.2 jld-2000 系統(tǒng)配置圖23、mmi用戶界面jld-2000系統(tǒng)提供了標準的圖形化的用戶界面，通過這些圖形化的界面，用戶可繪制、編輯所需的工況圖、系統(tǒng)圖、工藝圖、曲線、棒圖等，并通過這些圖形對實際的工況數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程進行監(jiān)視。3.1系統(tǒng)主畫面下面給出一個主畫面的實例。 圖3.1 系統(tǒng)主畫面實例通過系統(tǒng)主畫面，用戶只需點擊有關的按鈕即可進入相應的功能模塊，使用方便。系統(tǒng)主畫面可根據(jù)需要配置。3.2圖形系統(tǒng)圖形系統(tǒng)是用戶編

17、輯圖形的工具，同時也是調(diào)度/值班監(jiān)控員監(jiān)視系統(tǒng)、了解系統(tǒng)工況、對系統(tǒng)實行控制的重要手段。圖形系統(tǒng)提供了標準的用戶接口，包括：菜單、工具條、對話框、狀態(tài)條，用戶通過這些標準的接口與圖形系統(tǒng)進行交互，以監(jiān)視過程及數(shù)據(jù)、響應系統(tǒng)告警事件、在圖形上設置標志符號、對過程進行控制等。圖形系統(tǒng)具有分層、移動、縮放、漫游等功能，用戶對圖層可自由定義。該圖形系統(tǒng)還具有標準、豐富的圖元符號庫，而且圖元符號庫允許用戶再次編輯，現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)、工況可以以動態(tài)圖元的方式顯示，直觀、明了。具有動態(tài)作色功能。 圖3.2 實時圖形界面單窗口圖例圖3.3實時棒圖界面窗口圖例3.3曲線系統(tǒng)通過該系統(tǒng)用戶可以編輯、定義曲線，并進行

18、實時監(jiān)視?？梢詫⒁唤M或多組相關的曲線顯示在一起（一幅畫面），進行直觀的監(jiān)視、比較。用戶可以查詢曲線上任一點的信息，用戶可顯示任一時間段的曲線。 圖3.4 實時曲線圖形圖例3.4系統(tǒng)參數(shù)設置系統(tǒng)參數(shù)設置系統(tǒng)用來構件具體的系統(tǒng)參數(shù)，包括：計算機網(wǎng)絡信息、數(shù)據(jù)庫服務器信息、數(shù)據(jù)采集計算機信息、采集通道信息、數(shù)據(jù)采集器（rtu等）通信規(guī)約、通信方式及速度、數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)內(nèi)容（模擬量信息、數(shù)字量信息、開關量信息等）、定義需要告警的對象、告警事件的處理方式等等。4、報表系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，可生成各種需要的報表。本系統(tǒng)支持報表文字和圖表合一功能。可定義日報、周報、月報、年報等各種所需的報表，自動對

19、數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算，生成最大、最小、平均值。用戶定義的報表框架，通過報表框架的定義可以生成任意時間段的報表。5、告警系統(tǒng)當系統(tǒng)出現(xiàn)事故、異常事件或需提醒調(diào)度/監(jiān)控人員的事件時，系統(tǒng)就自動產(chǎn)生告警信息，同時給出告警信號。告警信息指明告警的內(nèi)容：告警的原因（如超流量、電動閥異常、環(huán)境可燃氣體濃度超限、壓力不在規(guī)定范圍等）、產(chǎn)生告警信息的對象、告警時間等；告警信號用以提醒監(jiān)控人員，方式有：打印、圖形閃爍、語音等。系統(tǒng)對告警信息的處理：1）告警信息立即顯示在告警窗口，等待監(jiān)控人員的確認，2）告警信息存入數(shù)據(jù)庫，供以后查詢。當系統(tǒng)出現(xiàn)告警信息時，告警信息會立即出現(xiàn)在告警窗口，同時給出告警信號，等待監(jiān)控人員

20、的確認。當要查詢記錄在數(shù)據(jù)庫中的告警信息時，可利用歷史告警查詢功能模塊。查詢?nèi)藛T可給出查詢條件：告警的時間段、告警的對象（哪個調(diào)壓站rtu）、告警的類別（廠站告警、計算機告警、yc越限告警、事故告警等）。歷史告警查詢功能模塊可查詢到系統(tǒng)所有的告警信息，包括最近的告警信息。6、web服務器系統(tǒng)提供的web服務器系統(tǒng)，采用了第三代聯(lián)網(wǎng)結構 browser/ web server/database技術,本系統(tǒng)的結構使其很容易地添加應用功能，以及與現(xiàn)有的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡連接。web服務器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)來自于scada系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務器，當client端的瀏覽器發(fā)出數(shù)據(jù)請求時，web server端的app

21、lication server根據(jù)具體的請求訪問數(shù)據(jù)庫，并將獲取的數(shù)據(jù)以一定的格式發(fā)到client端的瀏覽器。系統(tǒng)支持安全隔離，建立了數(shù)據(jù)單向轉(zhuǎn)送機制。系統(tǒng)提供對用戶進行身份驗證，用戶的身份級別將直接影響其對web頁面和數(shù)據(jù)庫的操作權限。數(shù)據(jù)庫安全性，提供了對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行訪問能力的web應用有附加安全性要求。用戶通過web訪問數(shù)據(jù)庫前，他們必須先訪問提供數(shù)據(jù)庫接口的頁面。如果頁面不允許用戶進行訪問，用戶將不能訪問數(shù)據(jù)庫。對不同權限的用戶，提供不同的數(shù)據(jù)查詢頁面，以限制其查詢功能的范圍。web系統(tǒng)的主要功能用戶管理及安全機制；天然氣管網(wǎng)實時工況信息顯示及查詢；yx、yc表查詢；報表查詢；曲線

22、查詢；告警信息查詢。工況圖的顯示工況圖提供了給用戶對天然氣管網(wǎng)實時信息的最直觀的監(jiān)視手段。其主要信息包括：工藝流程、遙測、遙信的實時動態(tài)數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù)在頁面上會及時的刷新。系統(tǒng)的設計解決數(shù)據(jù)的前后臺之間的傳送，以及數(shù)據(jù)傳送到客戶端后，數(shù)據(jù)在瀏覽器端的顯示。ie瀏覽的工況圖不需要重新繪制，可直接利用scada系統(tǒng)的圖形。曲線圖的顯示（1）曲線圖的顯示曲線圖用于將相關的帶時標的數(shù)據(jù)以曲線的方式顯示出來。曲線的時間軸由用戶設定，每一曲線組能定義多條曲線，各曲線以不同顏色顯示，用戶能定義曲線的顏色、數(shù)據(jù)來源、自動刷新周期以及相對日期等屬性。（2）曲線圖的設置進入曲線圖系統(tǒng)維護界面可對曲線圖進行各個屬性

23、預設置。如相對時間，顏色，數(shù)據(jù)源，類型等。告警信息查詢系統(tǒng)的告警會及時地顯示給用戶，報警框時刻監(jiān)視報警信息,當有報警信息時將其顯示在報警區(qū)中，并可根據(jù)報警級別和時間進行排序。指示燈可按級別類型不同而采取不同閃爍方式。可對告警信息查詢。查詢可帶條件：告警種類分：遙信告警、遙測告警、廠站告警、結點告警、遙控告警、遙調(diào)告警等幾大類；在大類中用戶還可以選擇小類，如變位告警、越限告警等等。報表查詢系統(tǒng)可按類型、名稱、日期查詢各類報表。報表由報表生成系統(tǒng)生成，與scada系統(tǒng)的報表一致，報表在查詢時動態(tài)生成，用戶只需給出報表的生成條件，系統(tǒng)就能自動生成所需的報表。7、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（scada）系統(tǒng)基本功

24、能7.1數(shù)據(jù)采集l 數(shù)據(jù)來源：rtu，人工置入，通信運行參數(shù)，標準時鐘數(shù)據(jù)及頻率值，與上下級主站系統(tǒng)通信采到的數(shù)據(jù)；l 模擬量：壓力、差壓、燃氣百分比、 溫度、瞬時流量、總流量等； l 數(shù)字量：脈沖信號等；l 狀態(tài)量：閥位和燃氣報警、裝置電源停電信號、通道故障信號，rtu的自檢信號、事件順序記錄soe等；l 按標準時鐘源對整個系統(tǒng)統(tǒng)一對鐘；l 支持各種通信規(guī)約，如modbus、frofibus、dnp3.0等；l 支持全雙工方式通信；l 支持opc規(guī)范；l 支持以單通道或雙通道方式收發(fā)同一rtu的數(shù)據(jù)，支持數(shù)字和模擬通道；l 支持雙通道切換；l 具有對通道監(jiān)視診斷和運行統(tǒng)計功能；l 能在線打開

25、和關閉指定通道，可動態(tài)復位通信口；l 支持單機、雙機、多機方式的前置機，可自動切換和手動切換。7.2數(shù)據(jù)處理7.2.1模擬量處理l 將生數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為熟數(shù)據(jù)，測控系統(tǒng)遙測綜合誤差不大于1%；l 條件歸零：當某些條件成立時（如管線斷開），數(shù)據(jù)為零；l 零漂處理：規(guī)定數(shù)據(jù)的零值范圍，當數(shù)據(jù)處于該范圍內(nèi)時，視為零；l 數(shù)字濾波：規(guī)定數(shù)據(jù)的最大合法值及最小合法值，當數(shù)據(jù)超出范圍時，視為不合格數(shù)據(jù)被濾掉；l 跳變?yōu)V波：規(guī)定數(shù)據(jù)相鄰兩幀的最大跳變量，當數(shù)據(jù)跳變超量時，視為不合格數(shù)據(jù)濾掉；l 死區(qū)檢查：只有超出閥值范圍的值才認為是發(fā)生了變化，進行閥值檢查以避免不必要的擾動。死區(qū)閥值的整定可根據(jù)需要設定；l 人工

26、置數(shù)和封鎖：遙測接收數(shù)據(jù)可人工置數(shù)，解除后恢復自動更新；l 越限告警：對測量值進行取值比較，根據(jù)越限等級及類型進行處理；l 平均值計算：可以根據(jù)用戶需求計算出相應的模擬量的平均值；l 最大值及最小值計算：將某遙測在某段時間內(nèi)出現(xiàn)的最大值及最小值以及出現(xiàn)的日期和時間存入數(shù)據(jù)庫；l 數(shù)據(jù)庫存儲，提供數(shù)據(jù)的進一步處理、分析。7.2.2狀態(tài)量處理l 描述天然氣管網(wǎng)的運行狀態(tài)：確認遙信的類型（閥門、事故等）。確認報警類型并為調(diào)度值班員提供語音告警、音響告警、畫面告警（廠站工況圖、變色、閃爍提示）；l 處理后的信息能以下述方法進一步處理：告警系統(tǒng)、歷史數(shù)據(jù)庫保存、事故打印及表格顯示等；7.2.3脈沖量處理

27、l 周期采集脈沖值，計算累計量；l 自動判別數(shù)據(jù)的有效性、合理性；7.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算在scada系統(tǒng)中除大量的實測點外，還有大量的計算點。計算子系統(tǒng)是在線方式下需完成的所有計算任務的綜合，按照數(shù)值變化和規(guī)定的時間間隔不斷處理計算點。l 總加計算：用戶自由定義總加公式進行總加計算，如總累計流量等；l 限值計算：計算模擬量越限時間、合格率；l 統(tǒng)計計算：最大、最小、平均值等；l 自定義計算：用戶自定義計算公式，包括邏輯和條件、計算對象、周期、觸發(fā)條件等；7.4管網(wǎng)控制7.4.1控制對象電動閥、電磁閥、流量控制設備等。7.4.2對象的控制過程1） 選擇控制點：同時檢查此工作站有無遙控功能，控制對象是

28、否允許遙控操作等。2） 發(fā)出予置命令：調(diào)度員選擇好控開、控關、控升、控降、急停命令后即可發(fā)出預置命令至實時服務器，檢查該設備目前是否處于可控狀態(tài)（如是否退出實時服務、已切換為現(xiàn)場手動或已被其他工作站調(diào)度員選擇進行控制等），若內(nèi)部校核狀態(tài)正確，此預置命令由前置系統(tǒng)發(fā)往rtu進行控點，選擇（rtu校核）再返送校核信息至主站。3） 發(fā)出控制執(zhí)行命令：當調(diào)度員接到校核信息無誤信號并得到監(jiān)護許可命令后發(fā)出控制執(zhí)行命令。4） 執(zhí)行返回：在控制執(zhí)行命令發(fā)出后指定時間內(nèi)若控制對象狀態(tài)改變則為成功，否則為拒控。5） 操作登錄：無論成功與否均進行操作登錄。6） 控制撤消命令：若遇緊急情況，可在上述第一步之后，發(fā)出

29、控制執(zhí)行命令之前發(fā)出。7.4.4其他有關事項所有遙控遙調(diào)操作均記錄身份、時間、內(nèi)容、結果等信息并保存2年以上。所有遙控遙調(diào)命令都在顯示畫面上操作，有返校倒計時，執(zhí)行倒計時和成敗倒計時等，時限按點可調(diào)，每個步驟完成后自動記錄操作過程（遙控對象名稱、操作員姓名或工號、遙控性質(zhì)、命令發(fā)出時間、執(zhí)行結果和時間等信息）。對每個控制對象具有單獨屏蔽的保護功能，解除屏蔽時有口令保護。7.5事故處理報警指系統(tǒng)中某一特定事件出現(xiàn)時，scada系統(tǒng)應能立即給出相應的指示并對其進行記錄（存入數(shù)據(jù)庫并打印輸出）。7.5.1特定事件l 天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)狀態(tài)變化：如可燃氣體報警等；l 越限：遙測量超出指定的限值（如壓力、溫

30、度等）；l rtu不正常工作或廠站退出；l 通道不正常；l 系統(tǒng)進程、硬件故障（如數(shù)據(jù)采集進程故障、terminal server通信出錯等）；l 用戶定義事件；7.5.2報警方式l 圖形報警：推出廠站圖（多廠站發(fā)生時可推出多幅）；l 文字報警：出現(xiàn)在報警窗口，顯示時間、告警點、類型；l 音響報警：對不同性質(zhì)的報警產(chǎn)生不同頻率的鳴叫和語音，可針對具體的結點計算機、廠站、yc點、yx點錄制不同的報警語言提示；l 打印報警：打印機及時打印出告警點、時間、類型；l 電話撥號告警；l 手機短信息告警。7.5.3報警類型l 越限告警；l 變位告警；l 事故告警；l 遙控操作錯誤及操作失敗告警；l 自動化

31、系統(tǒng)故障告警；l 用戶定義告警。7.5.4報警記錄l 自動記錄所有告警信息及發(fā)生時間；l 告警信息分類歸檔，可按時間及類型等條件分別檢索、處理、打??；7.5.5事故響應l 當天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生事故時（可燃氣體泄漏、壓力越限等），系統(tǒng)能自動捕捉事故信號并進行告警，自動記錄事故廠站名、事故類型、事故發(fā)生時間（年、月、日、時、分、秒），當同時發(fā)生多個故障時，系統(tǒng)能記錄下所有的事故并分別打??；l 系統(tǒng)能自動區(qū)分遙信“誤動” 、控制變位和事故變位；l 提供方便的報警確認和抑制報警的方法。調(diào)度人員確認了報警后，相應的報警標志（閃爍、音響等）均自動或由調(diào)度員清除；7.6數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)7.6.1實時數(shù)據(jù)庫l 從商

32、用數(shù)據(jù)庫自動生成實時數(shù)據(jù)庫；l 保存各廠站采集上來的實時數(shù)據(jù)，刷新周期與實時數(shù)據(jù)掃描周期一致。并可保存計算量、控制量、設定點控制量等多種類型的數(shù)據(jù)。l 數(shù)據(jù)查詢：通過人機界面及圖表系統(tǒng)可對實時數(shù)據(jù)庫進行查詢、顯示；l 人工屏蔽/設置功能，設置的類型應在圖表界面上有明顯的標志；l 每個實時數(shù)據(jù)表建有索引表，以加快定位速度；l 每個實時數(shù)據(jù)表均建在內(nèi)存區(qū)內(nèi)，以加快訪問速度；l 具有各節(jié)點實時數(shù)據(jù)庫自動同步功能；l 為畫面提供所需的所有控制和顯示信息；l 可在線動態(tài)擴充，并保證全網(wǎng)數(shù)據(jù)的一致；l 支持分布式系統(tǒng)；l 支持sql語句、api接口。7.6.2歷史數(shù)據(jù)庫l 對每一個實時數(shù)據(jù)庫中的點，可選定

33、采樣周期實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)記錄，并可隨時查詢和使用，以實現(xiàn)報表、曲線功能，并用于統(tǒng)計分析。l 數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括：正常記錄（動態(tài)曲線，日曲線，時、日、月、年報表，計劃值），異常記錄（各類報警信息），調(diào)度員操作信息等。l 需長期存放的重要數(shù)據(jù)，通過定義可存入歷史庫，數(shù)據(jù)歸檔的定義和修改可以通過相應程序在線進行，不影響系統(tǒng)的運行。l 提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，對歷史數(shù)據(jù)進行自動統(tǒng)計加工處理，以便系統(tǒng)管理人員能隨時對所關心的歷史數(shù)據(jù)進行查詢、計算和記錄。l 歷史數(shù)據(jù)庫自動保存在硬盤上，也可以卸到光盤或其他存儲介質(zhì)上長期存檔。也可以把已存檔的歷史數(shù)據(jù)裝回系統(tǒng)，做分析處理。7.8圖形、曲線、報表系統(tǒng)l 界面友好，風格統(tǒng)一

34、；l 圖形可任意漫游；l 多幅圖形可同時顯示；l 圖形調(diào)用時間3秒；l 具有圖形接連功能；l 可多屏顯示，顯示內(nèi)容可相互獨立或是同一幅圖形；l 調(diào)度員在圖形上可進行各種允許的遙控、人工置數(shù)等操作，可響應各種事故告警；l 支持各種靜態(tài)圖象（如設備、場景圖片等）；l 實時態(tài)和編輯態(tài)兩者合一，切換方便；l 開放式的圖元符號庫：具有標準的圖元庫，并可對其修改和增加，提供了使用方便的圖元編輯工具。圖元有單值圖、二值圖、三值圖、四值圖等，根據(jù)需要用戶可定義各種圖元，在圖形顯示時，各圖元的顯示根據(jù)實際的yc、yx值動態(tài)變化。l 天然氣管網(wǎng)接線圖的編輯和生成提供了十分豐富的圖素功能，編輯圖形非常方便（導航、漫

35、游、縮放、旋轉(zhuǎn)、拷貝、組合、點、線、圓等等）；l 系統(tǒng)監(jiān)視畫面的編輯和生成；l 在線運行監(jiān)控界面和實時信息的顯示；l 在線狀態(tài)下的“四遙”功能；l 設備對象的屬性定義、輸入和查詢；l 在線狀態(tài)下的遙控、人工置數(shù)等操作；l 在線狀態(tài)下對事故告警的響應；l 具有動態(tài)著色功能，顏色代表了天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)設備的運行狀態(tài)。通過顏色設置系統(tǒng)可對各種對象設置需要的顏色，如：閥門不同狀態(tài)的顏色、各種標志的顏色等等；l 圖元與數(shù)據(jù)關聯(lián)，根據(jù)數(shù)據(jù)、狀態(tài)值決定顯示圖元的顏色、狀態(tài)、內(nèi)容；l 畫面調(diào)用方式：熱點調(diào)用、單鍵調(diào)用、畫面名列表調(diào)用、下拉菜單調(diào)用、目錄畫面調(diào)用，事故告警調(diào)用； l 遙測量顯示位數(shù)可人工設定。顯示

36、提供的各種曲線和數(shù)據(jù)可在輸出設備上顯示和打印出任意時間段的內(nèi)容。在crt上可看到多幅曲線，或在同一幅圖上顯示多條曲線，并且可打印輸出；l 報表使用方便，數(shù)據(jù)定義靈活，具有統(tǒng)計計算功能，能生成各種用戶需要的報表；支持圖表合一功能；l 通常的應用圖形有：管網(wǎng)工況圖、廠站（門站、調(diào)壓站）工況圖、棒圖、餅圖、趨勢圖、計劃曲線、歷史趨勢曲線、動態(tài)實時曲線、地理信息圖、系統(tǒng)配置圖、用戶定義的其它各種圖形、日報、月報、年報數(shù)據(jù)表等等。7.9 internet web系統(tǒng)功能基于web瀏覽技術，使用html/asp進行開發(fā)；客戶端只需使用ie進行操作，不需安裝任何附加插件；提供一次接線圖、實時數(shù)據(jù)的web訪問

37、；1） 客戶端只需使用標準的web瀏覽器即可（ie 4.0以上）；2） 實時數(shù)據(jù)刷新時間：30s（可根據(jù)用戶需要調(diào)整）。報表查看1） 通過選擇日期，可以動態(tài)查看任意時期的報表；2） 可以將查看過的報表以文本或其他方式保存在本地，供打印需要。告警信息查詢1） 提供系統(tǒng)實時告警發(fā)布；2） 提供scada歷史庫中所有登錄告警數(shù)據(jù)的查詢；3） 可選擇日期，查詢?nèi)我惶斓淖兾恍畔?、操作信息、事件信息、越限信息、工況信息等；4） 可以將查看過的歷史告警以文本或其他方式保存在本地，供打印需要。歷史曲線查看1） 提供scada系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)曲線訪問；2） 通過選擇日期，動態(tài)查看任意一天的歷史曲線。7.10系統(tǒng)安全管理系統(tǒng)用戶分為一般操作員、數(shù)據(jù)管理員和系統(tǒng)管理員，不同的用戶有不同的權限，從而保證了系統(tǒng)在用戶使用上的安全性。用戶的權限分為：1. 查看屬性；2. 修改屬性；3. 修改數(shù)據(jù)庫；4. 修改圖形；5. 修改報表；6. 遙控執(zhí)行；7. 遙控監(jiān)護；8.