Invensys SCADA系统产品在安济天然气管道工程中的实际应用 |
安平-济南天然气管道SCADA系统是按照中石化集团统一部署，由中石化天然气分公司牵头建设的天然气管道项目，此管道是目前中石化自动化程度最高的天然气管道。该系统由两条天然气管道组成，即安平－济南天然气管道和中原油田（东明）—曲阜—济南天然气管道。管线全长610公里，其中安平－济南线，起点是河北安平，终点是山东济南，是连接河北和山东两省的主要干线。中原－曲阜－济南起点是中原油田，终点是山东济南，从南向北贯穿了山东的西部。此项目不仅完成新建的站场，还需对已建的淄－青线和济－淄线，以及规划中的3条输气支线、2座地下储气库、LNG接收站等进行接入或保留扩建的余量。
1)系统概要
安济-中济管道全线设调度控制中心1座。调度控制中心位于山东省济南市天然气管道分公司总部办公大楼内。由调度中心对管线沿线所属的9个站场以及已建的淄－青线和济－淄线所属的8个站场的现场运行工况实现数据监控和自动化管理。
系统的中心控制室计算机网络系统构成调度中心的核心，调度控制中心的SCADA计算机系统按客户机/服务器结构设置，支持分布式多服务器结构。SCADA服务器的操作系统采用UNIX实时多任务操作系统，客户机采用Windows操作系统。中心控制系统实现对全线的自动化运行与管理。在安济-中济控制中心是此套系统的最高控制层，负责对整个管道的控制运行。所有的SCADA系统的核心部分及功能实施均在此系统完成。除采集管线沿线各站的终端设备的生产运行数据外，还实现由调度中心对各站场的远程控制。所有采集的现场实时数据存入中心的历史数据库。
安济-中济调度控制中心与沿线各个站场采用光缆和邮电公网进行通信，支持广域网和串行通信方式，从而形成分布式实时控制系统。每一PLC场站各自组成其局域网并设有其本地实时及历史数据库。正常情况下，各场站的控制系统只对场站的运行情况进行监视，所有的控制都在安济-中济调度控制中心进行，站控系统只有当在与安济-中济调度控制中心的通信中断后，才自动转换为就地实时控制。
2)功能及技术要求
为实现达到天然气输送自动化的目标，体现高水平的现代化生产管理，整个系统采用一系列的当今最先进的监测和控制技术和产品。
•中心控制室的主要功能
完成全线SCADA数据的采集和控制
完成对SCADA实时数据的处理
完成对SCADA历史数据的储存，建立完备的历史数据库，形成各站的相关参数的历史趋势
建立完整的安全报警系统
管线在线仿真检测、分析、诊断
生产及管理各类报表的生成、打印
实时数据、历史数据的查询和传输
•站控的主要功能
采集输气泵的运行参数、管道的压力和温度
采集阀门的工作状态，实现就地和远程控制阀的开停
电力参数自动计量
流量计参数检测
故障报警
生产及管理各类报表的生成、打印
3)系统配置
•调度中心
为提高系统的可靠性，服务器和局域网（LAN）采用热备冗余配置。操作员工作站、工程师工作站、培训工作站等均作为局域网上的一个节点，共享各服务器的资源。在冗余的高速以太网结构上配置了两台冗余的实时/历史服务器(SUN V210)、一台仿真软件服务器和一台WEB服务器形成了SCADA系统的基本核心。软件由INVENSYS FOXBORO的SCADA软件、ESI仿真应用软件和相关的通讯接口软件等组成。数据库采用了实时的Versant对象数据库和Oracle历史数据库管理系统。WEB服务器（SUN V210）通过网络不断地与二台SCADA实时/历史服务器通讯并通过WEB SERVER 实现用户对SCADA的相关信息的浏览访问。
•站场控制
由PLC/RTU 完成所有站场的工作状态的监测和控制，并通过光缆/公网实现现场和中控室的数据交换。
4)高级应用软件和其他功能系统的集成与接口
•第三方应用软件（ESI）的集成
FOXBORO集成了第三方应用软件（ESI），实现I/A SCADA系统和ESI软件的内部数据交换。达到进行输气管线模拟仿真的目的。
•PLC的集成
FOXBORO 除采用了自己的RTU产品外，还集成了第三方的（MODICON）PLC作为站控设备，实现对现场的数据采集和控制。
•SCADA系统与电力系统集成及数据通讯
•集成已建的淄－青输气管线和济－淄输气管线，对规划中的3条输气支线、2座地下储气库、LNG接收站等保留扩建接入的余量。
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