燃氣自動化應用概述518

1、燃氣自動化應用概述山東建筑大學李興泉2009.5.18 濟南一、燃氣氣SCADA系系統(tǒng)的應應用二、燃氣氣GIS系統(tǒng)的的應用四、燃氣氣自動化化系統(tǒng)規(guī)規(guī)劃、設設計及及建設設中的幾幾點建議議三、燃氣氣OAS系統(tǒng)的的應用一、燃氣氣SCADA系系統(tǒng)的應應用1.前言言SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系統(tǒng)，即即監(jiān)測控控制與數(shù)數(shù)據(jù)采集集系統(tǒng)，又又稱計算算機四遙遙技術-遙測、遙遙信、遙遙控、遙遙調。集自動控控制技術術、計算算機技術術、傳感感技術和和通信技技術于一一體，以以計算機機為基礎礎的生產產過程控控制與調調度自動動化系統(tǒng)統(tǒng)。對現(xiàn)場的的運行設設備進行行監(jiān)視

2、和和控制，以實現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)采采集、設設備控制制、測量量、參數(shù)數(shù)調節(jié)以以及各類類信號報報警等各各項功能能。2.SCADA系統(tǒng)的組組成及功功能數(shù)傳電臺數(shù)傳電臺PLCPLC。RTURTUPLCPLC。RTURTU監(jiān)控機A監(jiān)控機B終端服務器無線通訊有線通訊打印機遠程訪問終端防火墻2.1SCADA系統(tǒng)的組組成2.1.1調度控制制中心(主站)2.1.2站控系統(tǒng)統(tǒng)及遠程程終端裝裝置主要由遠遠程終端端裝置RTU/PLC、站控計計算機、通信設設施及相相應的外外部設備備組成。采集現(xiàn)場場儀表輸輸出的信信號，對對現(xiàn)場設設備進行行監(jiān)視和和控制，將采集集的數(shù)據(jù)據(jù)經過RTU/PLC處理，傳傳送至站站控計算算機，并并通過通通訊網(wǎng)

3、絡絡實時地地傳送到到調度控控制中心心。2.1.3網(wǎng)絡數(shù)據(jù)據(jù)通信系系統(tǒng)主要業(yè)務務包括：語音通通信、數(shù)數(shù)據(jù)通信信、移動動通信等等有線通訊訊方式：光纖、DDN、ISDN和ADSL等無線通訊訊方式：無線電電臺、無無線擴頻頻、衛(wèi)星星、微波波和和公共無無線通訊訊網(wǎng)絡（GPRS、CDMA）等2.2SCADA系統(tǒng)的功功能數(shù)據(jù)采集集功能數(shù)據(jù)傳輸輸功能數(shù)據(jù)顯示示及分析析功能報警功能能歷史數(shù)據(jù)據(jù)的存儲儲、檢索索、查詢詢及分析析功能報表顯示示及打印印功能遙控功能能網(wǎng)絡功能能視頻監(jiān)控控功能其他增強強功能(負荷預測測、管網(wǎng)網(wǎng)模擬等等)3.燃氣SCADA系統(tǒng)效益益3.1保證管網(wǎng)網(wǎng)安全可可 靠運運行3.2優(yōu)化調度度和超前前調

4、度3.3降低勞動動強度、省時省省力3.4協(xié)助管網(wǎng)網(wǎng)施工和和搶修4.SCADA系統(tǒng)的應應用狀況況及存在在的問題題4.1SCADA系統(tǒng)的發(fā)發(fā)展歷程程第一代：70年代及以以前，基基于專用用計算機機和專用用操作系系統(tǒng)第二代：80年代，基基于集中中式計算算機系統(tǒng)統(tǒng)第三代：90年代，基基于分布布式計算算機網(wǎng)絡絡/關系數(shù)據(jù)據(jù)庫技術術第四代：目前，采用移移動通信信技術、Internet技術等新新技術4.2SCADA系統(tǒng)的發(fā)發(fā)展趨勢勢SCADA系統(tǒng)與其其他系統(tǒng)統(tǒng)的廣泛泛集成遠端（受受控端）綜合自自動化專家系統(tǒng)統(tǒng)、模糊糊決策、神經網(wǎng)網(wǎng)絡等新新技術研研究與應應用移動通信信技術、面向對對象技術術、Internet技術

5、的應應用4.3SCADA系統(tǒng)在燃燃氣管網(wǎng)網(wǎng)的應用用狀況80年代開始始引進和和開發(fā)燃燃氣SCADA系統(tǒng)90年代后，燃氣SCADA系統(tǒng)的建建設發(fā)展展迅速目前，使使用燃氣氣管網(wǎng)的的城市70建立了燃燃氣SCADA系統(tǒng)起到了積積極作用用，提高高了管理理水平但是，系系統(tǒng)發(fā)揮揮的作用用大小不不一，參參差不齊齊，存在在許多問問題4.4SCADA系統(tǒng)存在在的主要要問題及及原因主要問題題：*系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性不不強；*系統(tǒng)擴擴展性不不好；*自身維維護能力力不足；*采集數(shù)數(shù)據(jù)后期期處理不不夠。原因分析析：1.按照國外外管理模模式，全全套引進進國外系系統(tǒng)；2.不注重系系統(tǒng)功能能，只看看重系統(tǒng)統(tǒng)價格；3.依靠自身身的力量量，

6、獨立立開發(fā)SCADA系統(tǒng)的不不足；4.忽視自身身專業(yè)隊隊伍的建建設，維維護人才才匱乏；5.缺少關于于燃氣SCADA系統(tǒng)的專專業(yè)標準準。5.如何建立立和完善善燃氣SCADA系統(tǒng)5.1認識建立立SCADA系統(tǒng)的重重要性5.2加強各企企業(yè)間的的信息交交流5.3認真做好好系統(tǒng)總總體方案案選型設設計5.4系統(tǒng)開發(fā)發(fā)研制單單位和硬硬件設備備的選擇擇5.7人才的引引進和培培養(yǎng)5.5建立高質質量的通通訊系統(tǒng)統(tǒng)5.6建立高質質量的管管網(wǎng)模型型分析系系統(tǒng)二、燃氣氣GIS系統(tǒng)的的應用1.城城市燃氣氣管網(wǎng)GIS系系統(tǒng)概述述所謂GIS系統(tǒng)統(tǒng)，即Geographic Information Systems的的簡稱，就是“

7、地理信息息系統(tǒng)”。它是一種種采集、儲存、管理、分析、顯示與與應用地地理信息息的計算算機系統(tǒng)統(tǒng)，是分分析和處處理海量量地理數(shù)數(shù)據(jù)的通通用技術術。它是是集計算算機科學學、地理理學、測測繪遙感感學、環(huán)環(huán)境科學學、城市市科學、空間科科學、信信息科學學和管理理科學為為一體的的新興的的邊緣學學科。2.GIS 技術術發(fā)展概概況（1）國國外發(fā)展展概況20世世紀60 年代代，加拿拿大Tomlison 博士士提出地地理信息息系統(tǒng)的的概念；70年年代初，美國推推出ARC/INFO和和TIGER系系統(tǒng)；80年年代以后后，GIS軟軟件商商品化，出現(xiàn)現(xiàn)大量軟軟件；目前，主主要軟件件：MapInfo、AreInfo、Arc

8、View等。國外典型型GIS性能比較較（2）國國內發(fā)展展概況“九五”期間將將GIS列為“重重中之重重”的項項目，并并重點支支持發(fā)展展我國的的GIS產業(yè)；目前，國國內軟件件主要有有：GeoStar、MapGIS等 ；GIS在國內燃燃氣行業(yè)業(yè)運用情情況運用深度度不夠功能簡單單運用力度度不夠只有少數(shù)數(shù)的幾個個企業(yè)在在運用GIS，北京、上海、深圳等等。運用范圍圍太窄1、只有供供氣企業(yè)業(yè)在運用用GIS；2、市政管管理部門門、規(guī)劃劃部門和和能源部部門還沒沒有運用用。2/11/2020計算機硬硬件設備備地理空間間數(shù)據(jù)計算機軟軟件系統(tǒng)統(tǒng)組織管理理人員3.GIS 系統(tǒng)統(tǒng)的組成成系統(tǒng)硬件件：包括工工作站（如可由由

9、兩臺服服務器組組成網(wǎng)絡絡，由PC機與與數(shù)字化化儀組成成的數(shù)字字化工作作站）以以及打印印機、繪繪圖儀等等外部設設備組成成。系統(tǒng)軟件件：包括操操作系統(tǒng)統(tǒng)、GIS軟件件、數(shù)據(jù)據(jù)庫軟件件等。常常用軟件件：GIS軟件件中國外外的有MapInfo、AreInfo、ArcView等，國產的的有GeoStar、MapGIS等；數(shù)據(jù)庫軟軟件有Foxpro、Access、Orcal等。系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)庫由三三部分組組成：全全景數(shù)據(jù)據(jù)庫、底底圖數(shù)據(jù)據(jù)庫和管管線數(shù)據(jù)據(jù)庫。建立燃氣氣管網(wǎng)GIS系系統(tǒng)可可以實現(xiàn)現(xiàn)燃氣管管網(wǎng)設施施資料管管理的電電子化和和信息化化。為燃燃氣的輸輸配調度度、圖檔檔管理、管網(wǎng)規(guī)規(guī)劃、管管網(wǎng)搶修修決策、

10、日常運運行管理理、施工工管理以以及綜合合輔助決決策等提提供現(xiàn)代代化處理理手段。4.建建立GIS系系統(tǒng)的的必要性性5.GIS系統(tǒng)總總體目標標5.1電電子化圖圖檔管理理5.2應應急搶修修指揮5.3輔輔助決策策支持5.4科科學的設設施管理理5.5全全方位信信息化管管理6.GIS的功能與與作用數(shù)據(jù)輸入入功能數(shù)據(jù)顯示示功能查詢功能能分析功能能統(tǒng)計功能能輔助設計計功能編輯功能能輸出功能能系統(tǒng)管理理功能網(wǎng)絡發(fā)布布功能數(shù)據(jù)輸入入功能地圖載入入地圖矢量量化屬性數(shù)據(jù)據(jù)錄入或或導入數(shù)據(jù)動態(tài)態(tài)采集各種數(shù)據(jù)據(jù)格式之之間的轉轉換2/11/2020數(shù)據(jù)顯示示功能查詢功能能條件查詢詢區(qū)域查詢詢空間數(shù)據(jù)據(jù)和屬性性數(shù)據(jù)據(jù)相互互聯(lián)

11、動查查詢分析功能能緩沖區(qū)分分析網(wǎng)絡分析析疊置分析析連通性分分析最短路徑徑分析統(tǒng)計功能能輸出功能能括圖形輸輸出屬性信息息統(tǒng)計分分析報表表輸出地圖、專專題圖輸輸出建立燃氣氣管網(wǎng)GIS作作用：(1)對對圖形形和屬性性數(shù)據(jù)檢檢索和查查詢，了了解管線線的確切切位置、埋深、走向、填埋情情況、直直徑、材材質等。(2)對對各類類管線數(shù)數(shù)據(jù)及各各類屬性性數(shù)據(jù)進進行統(tǒng)計計、緩沖沖分析、三維分分析等。(3)為為規(guī)劃劃設計部部門提供供確實可可靠的數(shù)數(shù)據(jù)，從從而在建建設施工工中避免免重大事事故的發(fā)發(fā)生(4)通通過監(jiān)監(jiān)測設備備對供氣氣設備(包括節(jié)節(jié)點、閥閥門、氣氣站)進進行實時時監(jiān)控，并以二二維和三三維圖形形顯示運運行設

12、備備的運行行狀態(tài)。(5)根根據(jù)報報警信號號分析確確定故障障點，并并提供最最佳故障障檢修方方案。(6)突突發(fā)事事故的應應急處理理：根據(jù)據(jù)報修電電話，快快速確定定請求地地點以及及事故發(fā)發(fā)生地，并與119消消防指揮揮中心計計算機聯(lián)聯(lián)網(wǎng)，密密切供氣氣系統(tǒng)與與消防系系統(tǒng)的關關系，增增強安全全防范措措施，提提高對重重大事故故及突發(fā)發(fā)事件的的應急處處置能力力。(7)制制作用用戶所需需的各種種不同比比例尺的的路網(wǎng)圖圖、管線線圖、縱縱橫截面面圖和各各種類型型的數(shù)據(jù)據(jù)報表，輸出打打印。7.GIS在燃燃氣行業(yè)業(yè)中的綜綜合運用用三個運用用層次:信息管理理管理燃氣氣行業(yè)中中的管網(wǎng)網(wǎng)信息、設備信信息、用用戶信息息、經濟濟

13、信息和和環(huán)境信信息.輔助決策策燃氣管網(wǎng)網(wǎng)分析、現(xiàn)狀診診斷、動動態(tài)監(jiān)控控和優(yōu)化化調度、項目選選址、能能源方案案選擇、方案經經濟分析析模擬與仿仿真水力計算算、方案案模擬和和安全評評價信息管理理的功能能輔助決策策方案經濟濟分析初投資運行費方案選擇擇距離周圍的能能源資源源模擬與仿仿真方案模擬三、燃氣氣OAS系統(tǒng)的的應用1 引言言所謂燃氣氣OAS系統(tǒng)，即OfficeAutomaticSystem，辦公公自動化化系統(tǒng)的的簡稱。目的及意意義：辦公自動動化系統(tǒng)統(tǒng)就是要要創(chuàng)造一一個集成成的辦公公環(huán)境,實現(xiàn)日常常辦公和和協(xié)同工工作的自自動化,使各項項工作均均處在有有效、有有序的管管理之中中,并對對各種信信息、數(shù)數(shù)據(jù)進行行積累分分析,為為各級領領導的決決策提供供有效的的支持。2 系統(tǒng)統(tǒng)設計原原則采用先進進和成熟熟的技術術,設計計成一個個全面、優(yōu)質、高性能能價格比比的辦公公自動化化系統(tǒng)。3 企業(yè)業(yè)辦公自自動化系系統(tǒng)的結結構和功功能3.2安全技術術管理子子系統(tǒng)3.3資金預算算子系統(tǒng)統(tǒng)3.1收發(fā)文管管理子系系統(tǒng)3.4檔案管理理子系統(tǒng)統(tǒng)3.5工工程管管理子系系統(tǒng)3.6勞勞資人人事管理理子系統(tǒng)統(tǒng)3.7經經營計計劃管理理子系統(tǒng)統(tǒng)3.