輸氣管道自動化與SCADA系統(tǒng)課件

油氣儲運自動化

輸氣管道自動化與SCADA系統(tǒng)1油氣儲運自動化

輸氣管道自動化與SCADA系統(tǒng)1自動化水平較高的輸氣管道在有關(guān)站場一般均設(shè)置有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用來調(diào)節(jié)管道工藝運行參數(shù)，保證管道在設(shè)置的允許工況范圍內(nèi)安全平穩(wěn)地運行。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)鬧與調(diào)節(jié)閥配套的電動、氣動、電液聯(lián)動或氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)以及檢測被調(diào)參數(shù)的儀表等組成。

干線輸氣管道的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)2自動化水平較高的輸氣管道在有關(guān)站場一般均設(shè)置有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，1）天然氣管道調(diào)度控制中心的操作員從控制系統(tǒng)的人機界面（簡稱監(jiān)控終端）上設(shè)置被調(diào)壓力設(shè)定值。2）調(diào)度控制中心主機系統(tǒng)模擬量數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)于設(shè)置設(shè)定值的一個模擬量輸出（AnalogOutput，簡稱AO）點，將該設(shè)定值輸出傳送給站控系統(tǒng)。PLC,RTU。3）站控系統(tǒng)PLC（或RTU）中的PID（比例—積分—微分）自動調(diào)節(jié)程序?qū)⒔邮盏降脑O(shè)定值與通過壓力變送器檢測到的壓力現(xiàn)行值進行比較，再根據(jù)兩數(shù)值之差（偏差）的大小和PID特性參數(shù)設(shè)置情況確定調(diào)節(jié)輸出信號的大小。31）天然氣管道調(diào)度控制中心的操作員從控制系統(tǒng)的人機界面（簡稱4）站控系統(tǒng)PLC（或RTU）將調(diào)節(jié)信號（一般為4～20mA直流電流信號）通過模擬量輸出,輸出傳送給壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，該執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)收到的調(diào)節(jié)信號大小決定壓力調(diào)節(jié)閥的開度大小，從而進行開閥調(diào)節(jié)或關(guān)閥調(diào)節(jié)。5）一旦壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值設(shè)置完成，上述第3和第4項將由站控PLC（或RTU）連續(xù)不斷地執(zhí)行，從而實現(xiàn)實時自動調(diào)節(jié)。在管道自動化系統(tǒng)的控制權(quán)限設(shè)置為由站控系統(tǒng)控制的情況下，壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值只能由站控系統(tǒng)的操作員從站控系統(tǒng)的監(jiān)控終端上設(shè)置，設(shè)定值直接進入站控PLC（或RTU）的PID調(diào)節(jié)程序。在控制權(quán)限設(shè)置為由調(diào)度控制中心控制的情況下，壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值只能由調(diào)度控制中心的操作員在調(diào)度控制中心的監(jiān)控終端上設(shè)置。

44）站控系統(tǒng)PLC（或RTU）將調(diào)節(jié)信號（一般為4～20mA在管道天然氣管道不同站場的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)略有不同，主要有四種情況。壓氣站進、出站壓力及輸氣流量調(diào)節(jié)進氣支線進入主干線的氣壓調(diào)節(jié)分輸重線分輸壓力的自動調(diào)節(jié)輸氣干線或分輸支線未站氣壓的自動調(diào)節(jié)5在管道天然氣管道不同站場的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)略有不同，主要一、壓氣站進、出站壓力及輸氣流量調(diào)節(jié)壓氣站進站壓力、出站壓力和出站流量調(diào)節(jié)一般由安裝在出站管道端的調(diào)節(jié)閥完成。調(diào)節(jié)進站壓力的目的是保證進站的壓力不低于離心式壓縮機對吸入壓力的要求，避免抽空；調(diào)節(jié)出站壓力的目的是保證本站下游管道不超壓運行，同時也相應(yīng)地調(diào)節(jié)了本站的外輸氣量；調(diào)節(jié)流量的目的是為了保證均衡穩(wěn)定地輸氣。當進站壓力低于其設(shè)定值時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行關(guān)閥調(diào)節(jié)，使進站壓力上升，直到進站壓力不低于其設(shè)定值為止。當出站壓力高于其設(shè)定值時，進行關(guān)閥調(diào)節(jié)，使出站壓力下降，直至出站壓力不高于其設(shè)定值為止。當進站壓力不低于其設(shè)定值，出站壓力不高于其設(shè)定值，出站流量也不高于其設(shè)定值時，調(diào)節(jié)閥進行開閥調(diào)節(jié)。6一、壓氣站進、出站壓力及輸氣流量調(diào)節(jié)壓氣站進站壓力、出站壓力二、進氣支線進入主干線的氣壓調(diào)節(jié)如果有一條或多條進氣支線與輸氣干線連接，應(yīng)對進氣支線進入主干線的氣壓進行調(diào)節(jié).保證干線與支線在進氣點處的壓力平衡保證干線和進氣支線在希望的輸量比例下運行避免因進氣支線氣壓過低而導(dǎo)致支線內(nèi)的天然氣進入不了干線或因支線氣壓過高而導(dǎo)致干線進氣點上游來氣量下降，同時避免進氣支線超壓運行。進氣支線進人主干線的氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般設(shè)在支線的起始端（支線首站的出站端）。如果進氣支線的首站設(shè)有壓氣設(shè)備，也應(yīng)對支線流量進行調(diào)節(jié)，將其納入同一調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。如果進氣支線輸氣量相對較小，氣源壓力也比較穩(wěn)定，則可采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)支線首站的出站壓力，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡單化。7二、進氣支線進入主干線的氣壓調(diào)節(jié)如果有一條或多條進氣支線與輸三、分輸支線分輸壓力的自動調(diào)節(jié)對于從輸氣干線的分輸點或從干線工藝站場分支出去并延伸到天然氣用戶門站的分輸支線，應(yīng)設(shè)置壓力自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)以調(diào)節(jié)分輸壓力，保證分輸流量基本穩(wěn)定和分輸支線不超壓運行。利用壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)分輸壓力的過程是，當分輸壓力低于其設(shè)定值時，壓力調(diào)節(jié)閥進行開閥調(diào)節(jié)，只要分輸壓力不高于其設(shè)定值，調(diào)節(jié)閥應(yīng)保持全開；當分輸壓力高于其設(shè)定值時，調(diào)節(jié)閥進行關(guān)閥調(diào)節(jié)。如果分輸管線較長，分輸流量也較大，應(yīng)考慮將分輸流量也納入調(diào)節(jié)系統(tǒng)之中。如果分輸氣量較小，分輸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)也可以采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡單化。

8三、分輸支線分輸壓力的自動調(diào)節(jié)對于從輸氣干線的分輸點或從干線四、輸氣干線或分輸支線未站氣壓的自動調(diào)節(jié)輸氣干線或分輸支線的本站與城鎮(zhèn)或用氣大戶的配氣門站連接并向其供氣。本站氣壓（即向配氣門站供氣的壓力）需要進行自動調(diào)節(jié)，以保證本站向門站按較穩(wěn)定的流量供氣，并保證門站及城鎮(zhèn)配氣管網(wǎng)不超壓運行。本站氣壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)宜采用以壓力調(diào)節(jié)閥為主要設(shè)備構(gòu)成的自動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。9四、輸氣干線或分輸支線未站氣壓的自動調(diào)節(jié)輸氣干線或分輸支線的干線輸氣管道工藝運行參數(shù)的自動監(jiān)測及自動計量

自動監(jiān)測天然氣管道工藝運行參數(shù)（包括設(shè)備運行參數(shù)）是自動化輸氣管道監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能之一。不同的工藝站場需要進行自動監(jiān)測的工藝運行參數(shù)及設(shè)備運行參數(shù)也不盡相同，主要有以下四種情況。干線或進氣支線首站分或支線首站中間壓氣站干線或分輸支線末站

10干線輸氣管道工藝運行參數(shù)的自動監(jiān)測及自動計量自動監(jiān)測天然氣干線或進氣支線首站天然氣中的硫化氫（H2S）含量來氣壓力、溫度、流量；出站壓力、溫度、流量；調(diào)節(jié)閥開度、節(jié)流差壓；各臺壓縮機組（如果設(shè)置有這種設(shè)備的話）的有關(guān)運行參數(shù)。11干線或進氣支線首站天然氣中的硫化氫（H2S）含量11分或支線首站進站壓力、進站氣溫；分輸支線壓力調(diào)節(jié)閥閥后壓力、調(diào)節(jié)閥開度、調(diào)節(jié)閥節(jié)流差壓；分輸流量、氣溫、清管站出站壓力，即本站出站干線壓力。

12分或支線首站進站壓力、進站氣溫；12中間壓氣站進站氣壓、氣溫；各臺壓縮機的入口氣壓；出站壓力、流量、氣溫；調(diào)節(jié)閥開度、節(jié)流差壓；各臺壓縮機機組的有關(guān)運行參數(shù)。13中間壓氣站進站氣壓、氣溫；各臺壓縮機的入口氣壓；13干線或分輸支線末站進站氣壓、氣溫；壓力調(diào)節(jié)閥上游壓力；向門站供氣的壓力、流量；調(diào)節(jié)閥開度、節(jié)流壓差。

14干線或分輸支線末站進站氣壓、氣溫；14輸氣干線首站、末端以及進氣支線首站及分輸支線末端等，均需設(shè)置自動計量系統(tǒng)。自動計量系統(tǒng)的工作原理站控系統(tǒng)將現(xiàn)場檢測到的瞬時流量實時傳送給調(diào)度控制中心的主機系統(tǒng)；主機系統(tǒng)將按收到的瞬時流量值（按較短的時間間隔）連續(xù)地存入其歷史數(shù)據(jù)庫中；主機系統(tǒng)實時運行的自動計量程序從歷史數(shù)據(jù)庫中取出相關(guān)瞬時流量數(shù)值進行數(shù)據(jù)計算處理（如累積計算）；進而得出從某時刻開始后一小時，一天，一月，甚至一季度或一年內(nèi)的累計買氣量或賣氣量。天然氣管道的自動計量系統(tǒng)15輸氣干線首站、末端以及進氣支線首站及分輸支線末端等，均需設(shè)置油氣長輸管道SCADA系統(tǒng)SCADA系統(tǒng):先進的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SupervisoryControlandDataAcquisition）應(yīng)用：廣泛用于電網(wǎng)、水網(wǎng)、輸油氣管網(wǎng)、智能建筑等領(lǐng)域，通過主機和以微處理器為基礎(chǔ)的遠程終端裝置RTU、PLC(或其它輸入/輸出設(shè)備的通信收集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控，從而保證系統(tǒng)的安全運作及優(yōu)化控制。16油氣長輸管道SCADA系統(tǒng)SCADA系統(tǒng):先進的監(jiān)控和數(shù)據(jù)主要組成部分遠程終端設(shè)備(RTU)、主站計算機(包括硬件和軟件)、操作人員數(shù)據(jù)顯示和控制盤及有關(guān)的外圍設(shè)備。RTU是系統(tǒng)中的關(guān)鍵性裝置，是對運行著的生產(chǎn)現(xiàn)場進行監(jiān)控的最通用的設(shè)備，具有對現(xiàn)場工況進行最佳控制的能力，目前正朝著分散型智能方向發(fā)展。SCADA系統(tǒng)已由集中控制、集中管理發(fā)展成集散控制、集中管理的方式。主機更多地用作數(shù)據(jù)采集與分析，常常不必以實時的方式運行。而由“智能”遠程終端裝置（RTU）配上先進的軟件在現(xiàn)場進行集散式控制。SCADA系統(tǒng)是不能夠購買定型的，對任何一條管道都存在一個新開發(fā)的過程，包括它的硬件組成及軟件系列。17主要組成部分遠程終端設(shè)備(RTU)、主站計算機(包括硬件和軟傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)18傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)18新型SCADA系統(tǒng)19新型SCADA系統(tǒng)19輸油管道現(xiàn)代SCADA系統(tǒng)配置圖20輸油管道現(xiàn)代SCADA系統(tǒng)配置圖2021212222SCADA系統(tǒng)軟件基本SCADA軟件支持軟件應(yīng)用軟件23SCADA系統(tǒng)軟件基本SCADA軟件23SCADA系統(tǒng)的控制功能監(jiān)測流量、壓力和溫度；啟／停泵；開、關(guān)調(diào)節(jié)閥；執(zhí)行邏輯／順序控制；泄漏檢測及清管控制。一些較先進的SCADA系統(tǒng)還具有偶然事故分析；費用風險管理；流體質(zhì)量／組分跟蹤；合同監(jiān)督，銷售時機分析以及儀器校正等功能。24SCADA系統(tǒng)的控制功能監(jiān)測流量、壓力和溫度；24管道全線通常按三級設(shè)計：第一級：控制中心集中監(jiān)視與控制；第二級：站控；第三級：就地手動控制。在一般情況下，使用第一級控制（站內(nèi)無人值守），這是SCADA系統(tǒng)設(shè)計的目的控制級。當通信（如微波通信。光纖通信等）出現(xiàn)故障或控制中心主計算機發(fā)生故障時，可使用第二級控制，這是一種后備手段當發(fā)生緊急事故或設(shè)備檢修時，可使用第三級控制。25管道全線通常按三級設(shè)計：25（1）控制中心主計算機功能。①監(jiān)視各站的工作狀態(tài)及設(shè)備運行情況，采集各站主要運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息：a．檢測量：進出站油溫、油壓；首站、末站和分輸站流量；輸油泵機組（包括原動機及輔機）的有關(guān)數(shù)據(jù)；油灌液位、油溫及儲油量，泵機組進出口油溫、油壓及流量，燃料油壓力及流量；泵站出站壓力調(diào)節(jié)間的開度及閥前、后壓差；站母線電壓、輸油泵電機電流等。b．報警信號：油品進站壓力過低，出站壓力過高；油灌液位（高、低）超限；停電。輸油泵機組故障停運；出站調(diào)節(jié)間故障；輸油泵機組軸承溫度過高，振動量過大；安全閥。泄壓閥動作等。C．狀態(tài)量：輸油泵機組、出站調(diào)節(jié)閥和主要閥門的運行狀態(tài)。26（1）控制中心主計算機功能。①監(jiān)視各站的工作狀態(tài)及設(shè)備運行情②向RTU發(fā)布命令，通過RTU進行遠方操作、控制：a．從遠方各輸油站PLC采集數(shù)據(jù)，監(jiān)視各輸油站工作狀態(tài)及設(shè)備運行情況。記錄重要事件的發(fā)生，工藝參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)超限報警，顯示、打印報警報告。b．給遠方各輸油站的PLC發(fā)送指令（同時進行指令記錄），程序自動啟停機組、開關(guān)閥門及自動切換工藝流程。c．對需要調(diào)節(jié)的主要參數(shù)如壓力、油溫、流量進行遠方給定和自動調(diào)節(jié)，對各輸油站的工藝參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)的報警值及停機（跳閘）設(shè)定值可進行遠方修改。d．顯示管道全線的工作狀態(tài)，打印管道全線運行報告。e．對管道全線密閉輸送進行水擊超前保護控制。f．對管道全線進行實時工藝計算和優(yōu)化運行控制。g．對管道全線進行清管控制。h．對管道全線及各站運行的設(shè)備狀態(tài)及工藝參數(shù)進行現(xiàn)行趨勢顯示和歷史趨勢顯示。i．對系統(tǒng)設(shè)備的故障與事件等具有自檢功能。j．用系統(tǒng)的外圍輔助設(shè)備進行數(shù)據(jù)庫編制和顯示圖像編制。27②向RTU發(fā)布命令，通過RTU進行遠方操作、控制：27（2）就地控制系統(tǒng)RTU的主要功能①過程變量巡回檢測和數(shù)據(jù)處理；②向控制中心報告經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)和報警；③提供畫面、圖象顯示；④除執(zhí)行控制中心的控制命令外，還可獨立進行工作，實現(xiàn)PID及其它控制；⑤實現(xiàn)流程切換；⑥進行自診斷程序，并把結(jié)果報告控制中心；⑦提供給操作人員操作記錄和運行報告。28（2）就地控制系統(tǒng)RTU的主要功能①過程變量巡回檢測和數(shù)據(jù)處（3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)功能SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一個重要的環(huán)節(jié)。它利用各種通信線路，把主計算機與分散在遠處的RTU有機地連接起來，實時進行數(shù)據(jù)信息的交換和處理。29（3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)功能SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一個重要2SCADA自動監(jiān)控系統(tǒng)軟件2.1軟件構(gòu)成SCADA系統(tǒng)軟件分為控制中心軟件和站控系統(tǒng)軟件；它們通常又可分為系統(tǒng)軟件、過程軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)、程序設(shè)計系統(tǒng)以及與計算機密切相關(guān)的程序。系統(tǒng)軟件質(zhì)量的好壞對過程軟件、應(yīng)用軟件能否正常工作及編制程序、調(diào)制程序的方便性有直接影響。過程軟件一般由計算機系統(tǒng)供應(yīng)廠家提供，用戶有時可根據(jù)需要進行修改，通常是模塊化，采用填空式或?qū)υ捠竭M行編制。應(yīng)用軟件是在過程軟件的基礎(chǔ)上編制出來的，是面向用戶本身的程序。它由用戶、咨詢公司或系統(tǒng)供應(yīng)廠家研制開發(fā)。應(yīng)用軟件是SCADA系統(tǒng)最重要的組成部分。302SCADA自動監(jiān)控系統(tǒng)軟件2.1軟件構(gòu)成30（1）控制中心軟件（a）系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件包括：數(shù)據(jù)庫管理軟件，管理和監(jiān)視主計算機系統(tǒng)實時多功能軟件，系統(tǒng)安全保護軟件，故障檢測及恢復(fù)軟件，主計算機網(wǎng)絡(luò)軟件，系統(tǒng)生成和初始化軟件，用于維護和修改軟件系統(tǒng)的實用程序軟件，程序開發(fā)，編譯用戶編寫的高級語言程序等。（b）過程軟件。過程軟件包括：數(shù)據(jù)庫管理軟件，網(wǎng)絡(luò)通信控制軟件，信息采集系統(tǒng)軟件，報警顯示生成、趨勢顯示軟件，報告生成軟件，系統(tǒng)重新啟動軟件等。（c）應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件包括：管道操作監(jiān)視、控制軟件，報告、檢測及實時管道模擬軟件，水擊控制軟件等。31（1）控制中心軟件（a）系統(tǒng)軟件。31（2）站控系統(tǒng)軟件站控系統(tǒng)軟件一般包括下列內(nèi)容：操作系統(tǒng)軟件，數(shù)據(jù)采集、記錄、處理、顯示、監(jiān)視、趨勢顯示軟件，報警和正常停機控制軟件站壓力閉環(huán)控制軟件泵機組或設(shè)備控制軟件故障診斷軟件，與控制中心和其它站的通信控制軟件其它控制及站應(yīng)用軟件等。32（2）站控系統(tǒng)軟件站控系統(tǒng)軟件一般包括下列內(nèi)容：322.2軟件介紹（1）目前在自動監(jiān)控領(lǐng)域中占有領(lǐng)先地位的WindowNT操作系統(tǒng)下的S／3SCADA系統(tǒng)美國GSE公司開發(fā)、研制的WindowNT操作系統(tǒng)下的S/3SCADA系統(tǒng)軟件（Version4.1它集現(xiàn)代控制技術(shù)、管理技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)和視頻技術(shù)于一身，緊跟新技術(shù)的發(fā)展，特別適用于輸油長輸管道。332.2軟件介紹（1）目前在自動監(jiān)控領(lǐng)域中占有領(lǐng)先地位的W軟件的功能：①通訊服務(wù)。②系統(tǒng)配置③事件管理系統(tǒng)。④圖形管理系統(tǒng)⑤歷史信息。⑥分配數(shù)據(jù)服務(wù)。34軟件的功能：34系統(tǒng)的評價：①先進性。該系統(tǒng)的硬件部分沒有依賴性，全部采用市場上流動的標準產(chǎn)品。③可靠性。SCADANT軟件有分層限權(quán)保護功能?？蔀槊恳幻到y(tǒng)管理人員和調(diào)度操作規(guī)程人員賦一個口令和操作名。主要系統(tǒng)軟件可采用冗余結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)可以自動重新定位。③實用性。數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序的維護可以遠程與現(xiàn)場兩種方式進行，這取決于所選用的RTU設(shè)備。存在問題：漢化方式分成內(nèi)核漢化和界面漢化兩種，目前該系統(tǒng)只有界面漢化并且處于考機階段，有待于進一步做工作。35系統(tǒng)的評價：35（2）具有良好界面和兼容性的OASYS5.2系統(tǒng)軟件該軟件是加拿大VALMET自動化系統(tǒng)公司開發(fā)的。OASYS5.2（以下簡稱OASYS）系統(tǒng)具有良好的界面，能很好地與其它軟件兼容。應(yīng)用該系統(tǒng)可實現(xiàn)全線啟停高度自動化，在管道自動化管理方面可達到世界先進水平。36（2）具有良好界面和兼容性的OASYS5.2系統(tǒng)軟件363SCADA在我國油氣管道的應(yīng)用80年代以前,我國長輸管道基本上是常規(guī)儀表檢測、就地控制;80年代中期以來,在鐵嶺-大連輸油管線和東營-黃島輸油管道復(fù)線上引進了國外先進技術(shù),填補了我國管道應(yīng)用SCADA系統(tǒng)的空白,達到國外80年代水平;在鐵嶺-秦皇島輸油管線和輪南-庫爾勒輸油管線上采用了我國自行設(shè)計的SCADA系統(tǒng)。373SCADA在我國油氣管道的應(yīng)用80年代以前,我國長輸管SCADA系統(tǒng)在陜京輸氣管道工程的應(yīng)用

38SCADA系統(tǒng)在陜京輸氣管道工程的應(yīng)用38監(jiān)控對象4座有人值守的計量站包括靖邊首站、北京末站、琉璃河分輸站及去天津的支線分輸站—永清站,沿線9座無人值守的帶RTU的遙控閥室;7座無人值守的清管站(含陰極保護);3個輸氣管理處設(shè)有遠程監(jiān)視系統(tǒng),可對其管轄段實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)視。39監(jiān)控對象4座有人值守的計量站包括靖邊首站、北京末站、琉璃河三級控制1從調(diào)度控制中心實現(xiàn)監(jiān)視和控制北京調(diào)度控制中心對全線運行實行統(tǒng)一調(diào)度管理.2站控系統(tǒng)ACS的集中監(jiān)視,分散控制3就地手動控制(1)站遠程操作(2)站就地操作40三級控制1從調(diào)度控制中心實現(xiàn)監(jiān)視和控制40系統(tǒng)配置陜京管道SCADA/POAS系統(tǒng)是德國CEGELECAEC自動化工程公司提供該公司自己的產(chǎn)品ViewStar750(簡稱VS750)作為調(diào)度中心的SCADA系統(tǒng)軟件PCViews輸氣管理處監(jiān)視系統(tǒng)的軟件,以ModiconPLC作為站控系統(tǒng)的RTU,FactoryLink軟件作為站控系統(tǒng)的MMI。美國休斯通信公司提供的衛(wèi)星通信系統(tǒng)實現(xiàn)從調(diào)度中心到各站,輸氣管理處主通信線路的通信,備用通道為公用電信網(wǎng)PSTN。41系統(tǒng)配置陜京管道SCADA/POAS系統(tǒng)是德國CEGELSCADA系統(tǒng)的核心軟件VS750在不同窗口中顯示各種畫面,包括陜京輸氣管道全線走向圖、全國陸上油氣管網(wǎng)圖、各站控系統(tǒng)的工藝流程圖動態(tài)顯示管道和設(shè)備當前運行的狀態(tài)實時地顯示溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)、報警信息等通信線路的運行狀態(tài)42SCADA系統(tǒng)的核心軟件VS750在不同窗口中顯示各種畫實時管道模擬軟件LICPSS在線實時模型RTS、培訓(xùn)模型TRS、離線動態(tài)和靜態(tài)模擬系統(tǒng)LICGAS三大部分。在線實時模型和培訓(xùn)模型運行在調(diào)度中心的SCADA局域網(wǎng)上的模擬工作站和培訓(xùn)工作站上,離線模型運行在離線的PC機上。43實時管道模擬軟件LICPSS在線實時模型RTS、培訓(xùn)模型在線實時模型①數(shù)據(jù)接收和傳送,應(yīng)用現(xiàn)場數(shù)據(jù)來確定以時間為自變量,計算那些不在監(jiān)控位置上的壓力、溫度、密度和流量的過程變量;②計算管段的壓力、溫度、流量、氣體密度剖面和儲氣量;③根據(jù)當前輸氣狀態(tài)和將來管線的設(shè)備狀態(tài)變化,預(yù)測儲氣量和壓力、溫度、流量、密度等剖面,模擬過程變量,確定預(yù)測周期并對將來24h的用氣量和管線運行狀態(tài)進一步預(yù)測;④根據(jù)當前氣體消耗情況和設(shè)備狀態(tài),預(yù)測管道中氣量殘存的時間,優(yōu)化以后的操作;⑤批量跟蹤,并進行控制;⑥根據(jù)天氣變化和用戶需要,預(yù)報供氣量;⑦對管道模型的自動調(diào)峰,以便改進計量和管線運行的操作性能;⑧儀表分析,檢測儀表的精度下降與漂移;⑨壓差檢測;⑩管道泄漏檢測。44在線實時模型①數(shù)據(jù)接收和傳送,應(yīng)用現(xiàn)場數(shù)據(jù)來確定以時間為自變4油氣管道SCADA系統(tǒng)設(shè)計與實施現(xiàn)代油氣管道自動化管理多采用SCADA系統(tǒng)。在國內(nèi)外油氣管道設(shè)計中,SCADA系統(tǒng)已成為必不可少的選擇,已成為管道系統(tǒng)管理和控制的標準化設(shè)施。系統(tǒng)的設(shè)計思想：安全性、先進性、可靠性、可用性、冗余性、開放性、模塊化、擴展性、可操作性、可維護性、三級控制。454油氣管道SCADA系統(tǒng)設(shè)計與實施現(xiàn)代油氣管道自動化管理5長輸管道SCADA系統(tǒng)冗余技術(shù)長輸管道SCADA系統(tǒng)要求具有較高的可靠性和安全性，故需要采用冗余技術(shù)構(gòu)成容錯控制系統(tǒng)以保障安全高效生產(chǎn)。長輸管道SCADA系統(tǒng)冗余技術(shù)以硬件冗余為主，時間冗余和軟件冗余為輔。冗余結(jié)構(gòu)應(yīng)做到可靠性和經(jīng)濟合理性兩點。465長輸管道SCADA系統(tǒng)冗余技術(shù)長輸管道SCADA系統(tǒng)要求5.1長輸管道SCADA系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)分類（1）僅控制中心主計算機冗余（2）控制中心主計算機冗余、站PLC分級冗余（3）控制中心主計算機、站PLC采用全冗余結(jié)構(gòu)（4）系統(tǒng)分層多級冗余（5）全冗余結(jié)構(gòu)（兩套SCADA系統(tǒng)）

475.1長輸管道SCADA系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)分類（1）僅控制中心主5.2SCADA系統(tǒng)控制中心冗余結(jié)構(gòu)（1）服務(wù)器冗余在控制中心計算機系統(tǒng)中，若只有一套服務(wù)器，則系統(tǒng)存在一個脆弱點。一旦這套服務(wù)器發(fā)生故障，整個控制中心計算機系統(tǒng)就不能正常監(jiān)視和控制全線工況。（2）局域網(wǎng)冗余在控制中心計算機系統(tǒng)中設(shè)置一套完全冗余的局域網(wǎng)將使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，排除因網(wǎng)絡(luò)故障而造成的監(jiān)控失?。?）系統(tǒng)冗余485.2SCADA系統(tǒng)控制中心冗余結(jié)構(gòu)（1）服務(wù)器冗余在6油氣管道SCADA系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)6.1RTU技術(shù)的發(fā)展在長輸管道SCADA系統(tǒng)中，最初的RTU用來采集本地設(shè)備數(shù)據(jù)并進行遠傳，沒有邏輯計算功能。經(jīng)過發(fā)展，除原有的功能外，增加了數(shù)據(jù)濾波、數(shù)據(jù)整定、復(fù)雜數(shù)據(jù)計算以及過程控制功能。6.2軟件的發(fā)展SCADA系統(tǒng)軟件由操作系統(tǒng)，圖形用戶接口(GUI)軟件，應(yīng)用功能軟件，數(shù)據(jù)采集軟件以及離線編譯器，圖形編輯，編程軟件，系統(tǒng)診斷軟件等組成。SCADA系統(tǒng)未來的發(fā)展是朝著聲音控制識別，提高數(shù)據(jù)處理能力，更快的時鐘速率，更大的內(nèi)存，更完善的應(yīng)用軟件方向發(fā)展。運用多媒體技術(shù)，對設(shè)備操作運作、故障及突發(fā)事件的監(jiān)視、識別、診斷和預(yù)報，進行聲、光、像等多種信息顯示，提高系統(tǒng)操作的可視性和安全性。496油氣管道SCADA系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)6.1RTU技術(shù)的發(fā)展46.3SCADA系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的發(fā)展新一代的SCADA系統(tǒng)具有優(yōu)化支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)的高級SCADA系統(tǒng)功能。新的SCADA系統(tǒng)為分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),允許多處理器、外設(shè)等通過公共LAN互聯(lián)起來,它們之間交換數(shù)據(jù)已無需建立個別的硬件連接,因此某個硬件故障不會影響網(wǎng)上的其它設(shè)備的正常運行。506.3SCADA系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的發(fā)展新一代的SCADA系統(tǒng)油氣儲運自動化

輸氣管道自動化與SCADA系統(tǒng)51油氣儲運自動化

輸氣管道自動化與SCADA系統(tǒng)1自動化水平較高的輸氣管道在有關(guān)站場一般均設(shè)置有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用來調(diào)節(jié)管道工藝運行參數(shù)，保證管道在設(shè)置的允許工況范圍內(nèi)安全平穩(wěn)地運行。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要由調(diào)節(jié)鬧與調(diào)節(jié)閥配套的電動、氣動、電液聯(lián)動或氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)以及檢測被調(diào)參數(shù)的儀表等組成。

干線輸氣管道的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)52自動化水平較高的輸氣管道在有關(guān)站場一般均設(shè)置有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，1）天然氣管道調(diào)度控制中心的操作員從控制系統(tǒng)的人機界面（簡稱監(jiān)控終端）上設(shè)置被調(diào)壓力設(shè)定值。2）調(diào)度控制中心主機系統(tǒng)模擬量數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)于設(shè)置設(shè)定值的一個模擬量輸出（AnalogOutput，簡稱AO）點，將該設(shè)定值輸出傳送給站控系統(tǒng)。PLC,RTU。3）站控系統(tǒng)PLC（或RTU）中的PID（比例—積分—微分）自動調(diào)節(jié)程序?qū)⒔邮盏降脑O(shè)定值與通過壓力變送器檢測到的壓力現(xiàn)行值進行比較，再根據(jù)兩數(shù)值之差（偏差）的大小和PID特性參數(shù)設(shè)置情況確定調(diào)節(jié)輸出信號的大小。531）天然氣管道調(diào)度控制中心的操作員從控制系統(tǒng)的人機界面（簡稱4）站控系統(tǒng)PLC（或RTU）將調(diào)節(jié)信號（一般為4～20mA直流電流信號）通過模擬量輸出,輸出傳送給壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，該執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)收到的調(diào)節(jié)信號大小決定壓力調(diào)節(jié)閥的開度大小，從而進行開閥調(diào)節(jié)或關(guān)閥調(diào)節(jié)。5）一旦壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值設(shè)置完成，上述第3和第4項將由站控PLC（或RTU）連續(xù)不斷地執(zhí)行，從而實現(xiàn)實時自動調(diào)節(jié)。在管道自動化系統(tǒng)的控制權(quán)限設(shè)置為由站控系統(tǒng)控制的情況下，壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值只能由站控系統(tǒng)的操作員從站控系統(tǒng)的監(jiān)控終端上設(shè)置，設(shè)定值直接進入站控PLC（或RTU）的PID調(diào)節(jié)程序。在控制權(quán)限設(shè)置為由調(diào)度控制中心控制的情況下，壓力調(diào)節(jié)設(shè)定值只能由調(diào)度控制中心的操作員在調(diào)度控制中心的監(jiān)控終端上設(shè)置。

544）站控系統(tǒng)PLC（或RTU）將調(diào)節(jié)信號（一般為4～20mA在管道天然氣管道不同站場的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)略有不同，主要有四種情況。壓氣站進、出站壓力及輸氣流量調(diào)節(jié)進氣支線進入主干線的氣壓調(diào)節(jié)分輸重線分輸壓力的自動調(diào)節(jié)輸氣干線或分輸支線未站氣壓的自動調(diào)節(jié)55在管道天然氣管道不同站場的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)略有不同，主要一、壓氣站進、出站壓力及輸氣流量調(diào)節(jié)壓氣站進站壓力、出站壓力和出站流量調(diào)節(jié)一般由安裝在出站管道端的調(diào)節(jié)閥完成。調(diào)節(jié)進站壓力的目的是保證進站的壓力不低于離心式壓縮機對吸入壓力的要求，避免抽空；調(diào)節(jié)出站壓力的目的是保證本站下游管道不超壓運行，同時也相應(yīng)地調(diào)節(jié)了本站的外輸氣量；調(diào)節(jié)流量的目的是為了保證均衡穩(wěn)定地輸氣。當進站壓力低于其設(shè)定值時，調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行關(guān)閥調(diào)節(jié)，使進站壓力上升，直到進站壓力不低于其設(shè)定值為止。當出站壓力高于其設(shè)定值時，進行關(guān)閥調(diào)節(jié)，使出站壓力下降，直至出站壓力不高于其設(shè)定值為止。當進站壓力不低于其設(shè)定值，出站壓力不高于其設(shè)定值，出站流量也不高于其設(shè)定值時，調(diào)節(jié)閥進行開閥調(diào)節(jié)。56一、壓氣站進、出站壓力及輸氣流量調(diào)節(jié)壓氣站進站壓力、出站壓力二、進氣支線進入主干線的氣壓調(diào)節(jié)如果有一條或多條進氣支線與輸氣干線連接，應(yīng)對進氣支線進入主干線的氣壓進行調(diào)節(jié).保證干線與支線在進氣點處的壓力平衡保證干線和進氣支線在希望的輸量比例下運行避免因進氣支線氣壓過低而導(dǎo)致支線內(nèi)的天然氣進入不了干線或因支線氣壓過高而導(dǎo)致干線進氣點上游來氣量下降，同時避免進氣支線超壓運行。進氣支線進人主干線的氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般設(shè)在支線的起始端（支線首站的出站端）。如果進氣支線的首站設(shè)有壓氣設(shè)備，也應(yīng)對支線流量進行調(diào)節(jié)，將其納入同一調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。如果進氣支線輸氣量相對較小，氣源壓力也比較穩(wěn)定，則可采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)支線首站的出站壓力，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡單化。57二、進氣支線進入主干線的氣壓調(diào)節(jié)如果有一條或多條進氣支線與輸三、分輸支線分輸壓力的自動調(diào)節(jié)對于從輸氣干線的分輸點或從干線工藝站場分支出去并延伸到天然氣用戶門站的分輸支線，應(yīng)設(shè)置壓力自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)以調(diào)節(jié)分輸壓力，保證分輸流量基本穩(wěn)定和分輸支線不超壓運行。利用壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)分輸壓力的過程是，當分輸壓力低于其設(shè)定值時，壓力調(diào)節(jié)閥進行開閥調(diào)節(jié)，只要分輸壓力不高于其設(shè)定值，調(diào)節(jié)閥應(yīng)保持全開；當分輸壓力高于其設(shè)定值時，調(diào)節(jié)閥進行關(guān)閥調(diào)節(jié)。如果分輸管線較長，分輸流量也較大，應(yīng)考慮將分輸流量也納入調(diào)節(jié)系統(tǒng)之中。如果分輸氣量較小，分輸壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)也可以采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡單化。

58三、分輸支線分輸壓力的自動調(diào)節(jié)對于從輸氣干線的分輸點或從干線四、輸氣干線或分輸支線未站氣壓的自動調(diào)節(jié)輸氣干線或分輸支線的本站與城鎮(zhèn)或用氣大戶的配氣門站連接并向其供氣。本站氣壓（即向配氣門站供氣的壓力）需要進行自動調(diào)節(jié)，以保證本站向門站按較穩(wěn)定的流量供氣，并保證門站及城鎮(zhèn)配氣管網(wǎng)不超壓運行。本站氣壓自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)宜采用以壓力調(diào)節(jié)閥為主要設(shè)備構(gòu)成的自動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。59四、輸氣干線或分輸支線未站氣壓的自動調(diào)節(jié)輸氣干線或分輸支線的干線輸氣管道工藝運行參數(shù)的自動監(jiān)測及自動計量

自動監(jiān)測天然氣管道工藝運行參數(shù)（包括設(shè)備運行參數(shù)）是自動化輸氣管道監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能之一。不同的工藝站場需要進行自動監(jiān)測的工藝運行參數(shù)及設(shè)備運行參數(shù)也不盡相同，主要有以下四種情況。干線或進氣支線首站分或支線首站中間壓氣站干線或分輸支線末站

60干線輸氣管道工藝運行參數(shù)的自動監(jiān)測及自動計量自動監(jiān)測天然氣干線或進氣支線首站天然氣中的硫化氫（H2S）含量來氣壓力、溫度、流量；出站壓力、溫度、流量；調(diào)節(jié)閥開度、節(jié)流差壓；各臺壓縮機組（如果設(shè)置有這種設(shè)備的話）的有關(guān)運行參數(shù)。61干線或進氣支線首站天然氣中的硫化氫（H2S）含量11分或支線首站進站壓力、進站氣溫；分輸支線壓力調(diào)節(jié)閥閥后壓力、調(diào)節(jié)閥開度、調(diào)節(jié)閥節(jié)流差壓；分輸流量、氣溫、清管站出站壓力，即本站出站干線壓力。

62分或支線首站進站壓力、進站氣溫；12中間壓氣站進站氣壓、氣溫；各臺壓縮機的入口氣壓；出站壓力、流量、氣溫；調(diào)節(jié)閥開度、節(jié)流差壓；各臺壓縮機機組的有關(guān)運行參數(shù)。63中間壓氣站進站氣壓、氣溫；各臺壓縮機的入口氣壓；13干線或分輸支線末站進站氣壓、氣溫；壓力調(diào)節(jié)閥上游壓力；向門站供氣的壓力、流量；調(diào)節(jié)閥開度、節(jié)流壓差。

64干線或分輸支線末站進站氣壓、氣溫；14輸氣干線首站、末端以及進氣支線首站及分輸支線末端等，均需設(shè)置自動計量系統(tǒng)。自動計量系統(tǒng)的工作原理站控系統(tǒng)將現(xiàn)場檢測到的瞬時流量實時傳送給調(diào)度控制中心的主機系統(tǒng)；主機系統(tǒng)將按收到的瞬時流量值（按較短的時間間隔）連續(xù)地存入其歷史數(shù)據(jù)庫中；主機系統(tǒng)實時運行的自動計量程序從歷史數(shù)據(jù)庫中取出相關(guān)瞬時流量數(shù)值進行數(shù)據(jù)計算處理（如累積計算）；進而得出從某時刻開始后一小時，一天，一月，甚至一季度或一年內(nèi)的累計買氣量或賣氣量。天然氣管道的自動計量系統(tǒng)65輸氣干線首站、末端以及進氣支線首站及分輸支線末端等，均需設(shè)置油氣長輸管道SCADA系統(tǒng)SCADA系統(tǒng):先進的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SupervisoryControlandDataAcquisition）應(yīng)用：廣泛用于電網(wǎng)、水網(wǎng)、輸油氣管網(wǎng)、智能建筑等領(lǐng)域，通過主機和以微處理器為基礎(chǔ)的遠程終端裝置RTU、PLC(或其它輸入/輸出設(shè)備的通信收集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)整個工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控，從而保證系統(tǒng)的安全運作及優(yōu)化控制。66油氣長輸管道SCADA系統(tǒng)SCADA系統(tǒng):先進的監(jiān)控和數(shù)據(jù)主要組成部分遠程終端設(shè)備(RTU)、主站計算機(包括硬件和軟件)、操作人員數(shù)據(jù)顯示和控制盤及有關(guān)的外圍設(shè)備。RTU是系統(tǒng)中的關(guān)鍵性裝置，是對運行著的生產(chǎn)現(xiàn)場進行監(jiān)控的最通用的設(shè)備，具有對現(xiàn)場工況進行最佳控制的能力，目前正朝著分散型智能方向發(fā)展。SCADA系統(tǒng)已由集中控制、集中管理發(fā)展成集散控制、集中管理的方式。主機更多地用作數(shù)據(jù)采集與分析，常常不必以實時的方式運行。而由“智能”遠程終端裝置（RTU）配上先進的軟件在現(xiàn)場進行集散式控制。SCADA系統(tǒng)是不能夠購買定型的，對任何一條管道都存在一個新開發(fā)的過程，包括它的硬件組成及軟件系列。67主要組成部分遠程終端設(shè)備(RTU)、主站計算機(包括硬件和軟傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)68傳統(tǒng)SCADA系統(tǒng)18新型SCADA系統(tǒng)69新型SCADA系統(tǒng)19輸油管道現(xiàn)代SCADA系統(tǒng)配置圖70輸油管道現(xiàn)代SCADA系統(tǒng)配置圖2071217222SCADA系統(tǒng)軟件基本SCADA軟件支持軟件應(yīng)用軟件73SCADA系統(tǒng)軟件基本SCADA軟件23SCADA系統(tǒng)的控制功能監(jiān)測流量、壓力和溫度；啟／停泵；開、關(guān)調(diào)節(jié)閥；執(zhí)行邏輯／順序控制；泄漏檢測及清管控制。一些較先進的SCADA系統(tǒng)還具有偶然事故分析；費用風險管理；流體質(zhì)量／組分跟蹤；合同監(jiān)督，銷售時機分析以及儀器校正等功能。74SCADA系統(tǒng)的控制功能監(jiān)測流量、壓力和溫度；24管道全線通常按三級設(shè)計：第一級：控制中心集中監(jiān)視與控制；第二級：站控；第三級：就地手動控制。在一般情況下，使用第一級控制（站內(nèi)無人值守），這是SCADA系統(tǒng)設(shè)計的目的控制級。當通信（如微波通信。光纖通信等）出現(xiàn)故障或控制中心主計算機發(fā)生故障時，可使用第二級控制，這是一種后備手段當發(fā)生緊急事故或設(shè)備檢修時，可使用第三級控制。75管道全線通常按三級設(shè)計：25（1）控制中心主計算機功能。①監(jiān)視各站的工作狀態(tài)及設(shè)備運行情況，采集各站主要運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息：a．檢測量：進出站油溫、油壓；首站、末站和分輸站流量；輸油泵機組（包括原動機及輔機）的有關(guān)數(shù)據(jù)；油灌液位、油溫及儲油量，泵機組進出口油溫、油壓及流量，燃料油壓力及流量；泵站出站壓力調(diào)節(jié)間的開度及閥前、后壓差；站母線電壓、輸油泵電機電流等。b．報警信號：油品進站壓力過低，出站壓力過高；油灌液位（高、低）超限；停電。輸油泵機組故障停運；出站調(diào)節(jié)間故障；輸油泵機組軸承溫度過高，振動量過大；安全閥。泄壓閥動作等。C．狀態(tài)量：輸油泵機組、出站調(diào)節(jié)閥和主要閥門的運行狀態(tài)。76（1）控制中心主計算機功能。①監(jiān)視各站的工作狀態(tài)及設(shè)備運行情②向RTU發(fā)布命令，通過RTU進行遠方操作、控制：a．從遠方各輸油站PLC采集數(shù)據(jù)，監(jiān)視各輸油站工作狀態(tài)及設(shè)備運行情況。記錄重要事件的發(fā)生，工藝參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)超限報警，顯示、打印報警報告。b．給遠方各輸油站的PLC發(fā)送指令（同時進行指令記錄），程序自動啟停機組、開關(guān)閥門及自動切換工藝流程。c．對需要調(diào)節(jié)的主要參數(shù)如壓力、油溫、流量進行遠方給定和自動調(diào)節(jié)，對各輸油站的工藝參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)的報警值及停機（跳閘）設(shè)定值可進行遠方修改。d．顯示管道全線的工作狀態(tài)，打印管道全線運行報告。e．對管道全線密閉輸送進行水擊超前保護控制。f．對管道全線進行實時工藝計算和優(yōu)化運行控制。g．對管道全線進行清管控制。h．對管道全線及各站運行的設(shè)備狀態(tài)及工藝參數(shù)進行現(xiàn)行趨勢顯示和歷史趨勢顯示。i．對系統(tǒng)設(shè)備的故障與事件等具有自檢功能。j．用系統(tǒng)的外圍輔助設(shè)備進行數(shù)據(jù)庫編制和顯示圖像編制。77②向RTU發(fā)布命令，通過RTU進行遠方操作、控制：27（2）就地控制系統(tǒng)RTU的主要功能①過程變量巡回檢測和數(shù)據(jù)處理；②向控制中心報告經(jīng)選擇的數(shù)據(jù)和報警；③提供畫面、圖象顯示；④除執(zhí)行控制中心的控制命令外，還可獨立進行工作，實現(xiàn)PID及其它控制；⑤實現(xiàn)流程切換；⑥進行自診斷程序，并把結(jié)果報告控制中心；⑦提供給操作人員操作記錄和運行報告。78（2）就地控制系統(tǒng)RTU的主要功能①過程變量巡回檢測和數(shù)據(jù)處（3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)功能SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一個重要的環(huán)節(jié)。它利用各種通信線路，把主計算機與分散在遠處的RTU有機地連接起來，實時進行數(shù)據(jù)信息的交換和處理。79（3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)功能SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是一個重要2SCADA自動監(jiān)控系統(tǒng)軟件2.1軟件構(gòu)成SCADA系統(tǒng)軟件分為控制中心軟件和站控系統(tǒng)軟件；它們通常又可分為系統(tǒng)軟件、過程軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、診斷系統(tǒng)、程序設(shè)計系統(tǒng)以及與計算機密切相關(guān)的程序。系統(tǒng)軟件質(zhì)量的好壞對過程軟件、應(yīng)用軟件能否正常工作及編制程序、調(diào)制程序的方便性有直接影響。過程軟件一般由計算機系統(tǒng)供應(yīng)廠家提供，用戶有時可根據(jù)需要進行修改，通常是模塊化，采用填空式或?qū)υ捠竭M行編制。應(yīng)用軟件是在過程軟件的基礎(chǔ)上編制出來的，是面向用戶本身的程序。它由用戶、咨詢公司或系統(tǒng)供應(yīng)廠家研制開發(fā)。應(yīng)用軟件是SCADA系統(tǒng)最重要的組成部分。802SCADA自動監(jiān)控系統(tǒng)軟件2.1軟件構(gòu)成30（1）控制中心軟件（a）系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件包括：數(shù)據(jù)庫管理軟件，管理和監(jiān)視主計算機系統(tǒng)實時多功能軟件，系統(tǒng)安全保護軟件，故障檢測及恢復(fù)軟件，主計算機網(wǎng)絡(luò)軟件，系統(tǒng)生成和初始化軟件，用于維護和修改軟件系統(tǒng)的實用程序軟件，程序開發(fā)，編譯用戶編寫的高級語言程序等。（b）過程軟件。過程軟件包括：數(shù)據(jù)庫管理軟件，網(wǎng)絡(luò)通信控制軟件，信息采集系統(tǒng)軟件，報警顯示生成、趨勢顯示軟件，報告生成軟件，系統(tǒng)重新啟動軟件等。（c）應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件包括：管道操作監(jiān)視、控制軟件，報告、檢測及實時管道模擬軟件，水擊控制軟件等。81（1）控制中心軟件（a）系統(tǒng)軟件。31（2）站控系統(tǒng)軟件站控系統(tǒng)軟件一般包括下列內(nèi)容：操作系統(tǒng)軟件，數(shù)據(jù)采集、記錄、處理、顯示、監(jiān)視、趨勢顯示軟件，報警和正常停機控制軟件站壓力閉環(huán)控制軟件泵機組或設(shè)備控制軟件故障診斷軟件，與控制中心和其它站的通信控制軟件其它控制及站應(yīng)用軟件等。82（2）站控系統(tǒng)軟件站控系統(tǒng)軟件一般包括下列內(nèi)容：322.2軟件介紹（1）目前在自動監(jiān)控領(lǐng)域中占有領(lǐng)先地位的WindowNT操作系統(tǒng)下的S／3SCADA系統(tǒng)美國GSE公司開發(fā)、研制的WindowNT操作系統(tǒng)下的S/3SCADA系統(tǒng)軟件（Version4.1它集現(xiàn)代控制技術(shù)、管理技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)和視頻技術(shù)于一身，緊跟新技術(shù)的發(fā)展，特別適用于輸油長輸管道。832.2軟件介紹（1）目前在自動監(jiān)控領(lǐng)域中占有領(lǐng)先地位的W軟件的功能：①通訊服務(wù)。②系統(tǒng)配置③事件管理系統(tǒng)。④圖形管理系統(tǒng)⑤歷史信息。⑥分配數(shù)據(jù)服務(wù)。84軟件的功能：34系統(tǒng)的評價：①先進性。該系統(tǒng)的硬件部分沒有依賴性，全部采用市場上流動的標準產(chǎn)品。③可靠性。SCADANT軟件有分層限權(quán)保護功能?？蔀槊恳幻到y(tǒng)管理人員和調(diào)度操作規(guī)程人員賦一個口令和操作名。主要系統(tǒng)軟件可采用冗余結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)可以自動重新定位。③實用性。數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用程序的維護可以遠程與現(xiàn)場兩種方式進行，這取決于所選用的RTU設(shè)備。存在問題：漢化方式分成內(nèi)核漢化和界面漢化兩種，目前該系統(tǒng)只有界面漢化并且處于考機階段，有待于進一步做工作。85系統(tǒng)的評價：35（2）具有良好界面和兼容性的OASYS5.2系統(tǒng)軟件該軟件是加拿大VALMET自動化系統(tǒng)公司開發(fā)的。OASYS5.2（以下簡稱OASYS）系統(tǒng)具有良好的界面，能很好地與其它軟件兼容。應(yīng)用該系統(tǒng)可實現(xiàn)全線啟停高度自動化，在管道自動化管理方面可達到世界先進水平。86（2）具有良好界面和兼容性的OASYS5.2系統(tǒng)軟件363SCADA在我國油氣管道的應(yīng)用80年代以前,我國長輸管道基本上是常規(guī)儀表檢測、就地控制;80年代中期以來,在鐵嶺-大連輸油管線和東營-黃島輸油管道復(fù)線上引進了國外先進技術(shù),填補了我國管道應(yīng)用SCADA系統(tǒng)的空白,達到國外80年代水平;在鐵嶺-秦皇島輸油管線和輪南-庫爾勒輸油管線上采用了我國自行設(shè)計的SCADA系統(tǒng)。873SCADA在我國油氣管道的應(yīng)用80年代以前,我國長輸管SCADA系統(tǒng)在陜京輸氣管道工程的應(yīng)用

88SCADA系統(tǒng)在陜京輸氣管道工程的應(yīng)用38監(jiān)控對象4座有人值守的計量站包括靖邊首站、北京末站、琉璃河分輸站及去天津的支線分輸站—永清站,沿線9座無人值守的帶RTU的遙控閥室;7座無人值守的清管站(含陰極保護);3個輸氣管理處設(shè)有遠程監(jiān)視系統(tǒng),可對其管轄段實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)視。89監(jiān)控對象4座有人值守的計量站包括靖邊首站、北京末站、琉璃河三級控制1從調(diào)度控制中心實現(xiàn)監(jiān)視和控制北京調(diào)度控制中心對全線運行實行統(tǒng)一調(diào)度管理.2站控系統(tǒng)ACS的集中監(jiān)視,分散控制3就地手動控制(1)站遠程操作(2)站就地操作90三級控制1從調(diào)度控制中心實現(xiàn)監(jiān)視和控制40系統(tǒng)配置陜京管道SCADA/POAS系統(tǒng)是德國CEGELECAEC自動化工程公司提供該公司自己的產(chǎn)品ViewStar750(簡稱VS750)作為調(diào)度中心的SCADA系統(tǒng)軟件PCViews輸氣管理處監(jiān)視系統(tǒng)的軟件,以ModiconPLC作為站控系統(tǒng)的RTU,FactoryLink軟件作為站控系統(tǒng)的MMI。美國休斯通信公司提供的衛(wèi)星通信系統(tǒng)實現(xiàn)從調(diào)度中心到各站,輸氣管理處主通信線路的通信,備用通道為公用電信網(wǎng)PSTN。91系統(tǒng)配置陜京管道SCADA/POAS系統(tǒng)是德國CEGELSCADA系統(tǒng)的核心軟件VS750在不同窗口中顯示各種畫面,包括陜京輸氣管道全線走向圖、全國陸上油氣管網(wǎng)圖、各站控系統(tǒng)的