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力控燃氣生產運營管理系統解決方案

1項目概述

1.1項目背景

城市天然氣企業眾多的場站系統（幾十個至幾百個）分布在全國各地,調控指揮中心如果無法及時準確的獲悉各重要場站的信息，這將給生產調度人員對整體的運營進行正確的評估及決策帶來了很大的麻煩，給各下屬公司下達準確的指導指令帶來很大的困難，很難對未來的形勢和環境進行準確的評估，因此，建設一個完善的生產指揮調度系統有助于改善集團化企業的管理與運營。

1.2項目意義

管控一體化是指管理與控制一體化，就是利用各種技術，把生產現場的各種數據通過信息網絡系統進行系統集成、技術融合，為企業全面實現信息自動化管理奠定基礎。燃氣集團管控一體化系統的目標是利用*的計算機技術，實現管理系統與實時生產系統的數據共享，建立輸氣管網管控一體化數據集成平臺。同時，通過對輸氣管網快速響應和優化控制，實現輸氣管網的安全平穩調度，增強生產運行的預警能力、快速反應能力和應急處理能力，縮短事件應對時間，提高管理水平和效益。

1.3項目目標

燃氣生產運營及輸配調度管理系統是結合計算機、信息與控制技術最新發展，面向燃氣調度監控，整合了燃氣管網監控與數據采集系統(SCADA系統)、燃氣管網地理信息系統(GIS系統)、客戶信息系統(CIS系統，Customer Information System)、仿真系統等系統的數字化管理系統。該系統可以充分利用管網的數據信息，建立燃氣管網運行模型，形成統一的管理平臺和人機界面，監測管網的實時運行狀態，對管網運行工況進行仿真和評估，生成調度策略和緊急搶修策略，保障燃氣管網安全、連續、穩定運行，提高燃氣企業管理水平和運營經濟效益。

生產調度實時數據庫管理平臺主要完成對管網輸配及場站系統數據采集和監視管理任務，將整個遠程站的數據進行處理、分析、存檔并向各遠程站發送調度及控制指令。同時實現管網在線模擬、輸送計劃、泄漏檢測及定位、運行優化、計量管理、模擬培訓等任務，同時提供開放式數據接口來與企業自動化管理平臺連，完成生產調度、維護調度、搶修調度等調度功能模塊；

主調度控制中心的操作人員通過SCADA系統操作員工作站所提供/顯示的管網系統工藝過程的壓力、溫度、流量、密度、設備運行狀態等信息，完成對整個管網的操作和管理。

燃氣集團管控一體化系統的管理目標:

(1)建立管控一體化網絡體系，改變多個控制系統各自獨立，無法進行綜合分析，無法進行統一規劃和利用全局資源的局面，從目前面向生產過程控制的自動化轉向面向業務管理的信息化，提高管道運營控制和管理水平。

(2)建立管道生產業務的數據集成，*實現控制系統與管理系統的數據共享，對控制系統的數據進行更深層次的數據挖掘，實現數據本身的價值，減少信息的浪費，讓企業上層管理者能夠及時、直觀地了解生產現場的運行情況，對生產現場進行可控管理。

(3)基于數據集成平臺，對大量信息進行分析提取，對生產情況、管道狀態等進行數據統計分析、未來趨勢預測、管網狀態仿真、運行方案優化，為管理決策提供支持。

(4)針對燃氣集團運營的*性、復雜性和代表性，建立具有高針對性、寬適應度和靈活的管控一體化系統，既能滿足當前業務需求，又能兼顧未來管網大規模改造所帶來的管理和業務調整。

1.4需求分析

燃氣生產運營系統可分為生產實時指揮運營管理系統，輸配管理系統，視頻系統，GIS系統，管理信息系統等。調度中心運營信息系統需要實時采集生產現場數據，完成運營計劃、運營信息管理，資源實時調配與控制。完成設備運行管理，故障分析，生產報警管理等。相關的仿真系統可以完成管網模擬、仿真、預測的數據信息，信息發布系統可以完成氣候等自然環境信息、經濟發展狀況、城市發展規劃及政府法規指令等信息的發布與管理。系統可根據企業的不同建設周期和不同發展階段來統一規劃，分段建設。采用實時數據庫平臺構建的該信息系統可以構建企業生產運營調度管理系統，構建企業信息門戶。主要特點如下：

基于Internet進行管理和查看，完成購銷存系統；

Intranet的應用和集成，使信息在企業內部共享和應用更便捷充分，易于升級和維護；

模塊化結構，靈活組合，伸縮性強；

圖形化界面，易于掌握使用；

開放式系統，滿足一系列國際標準和事實標準；

系統可靠性高。*基于瀏覽器方式，管理維護方便；

典型的燃氣生產運營指揮管理系統銷售公司輸配管理軟件可分為開發工具、業務模塊2大部分。開發工具包括工作流配置工具、組織架構配置工具、菜單及權限配置工具3個部分。業務模塊分為數據庫、中間件、Web前端框架、業務框架、業務模塊5個部分。

力控燃氣生產運營管理系統解決方案2建設內容及范圍

2.1系統建設內容

城市天然氣管網生產實時監控及管理系統是以計算機為核心的分布式控制系統，由它完成對管網的監控。它由調度控制中心（完成對城市燃氣管網各站場、遠控截斷閥室的監控、調度管理和優化運行等任務。）、容災后備控制中心、門站區域控制站（SCS）、遠程終端裝置(RTU)、通信系統等組成。

監控中心將通過通信系統與各個工藝場站的站控系統互聯，從而進行數據采集與監控，并實現輸氣調度、設備運行優化、計量管理、管道模擬等任務。監控中心SCADA系統的控制功能分為“中心控制"、“站場控制"、“就地控制"三級控制模式。監控中心的操作人員通過系統所提供的管線壓力、溫度、流量、設備運行狀態等信息，完成對管道全線及場站的運行監控和管理。

l)建立場站數據集成平臺:將場站SCADA實時數據上傳到數據中心實時數據庫中，實時數據庫提供實時數據的管理、存儲、檢索，通過實時數據庫來分析生產情況、匯總和統計生產數據，作為指揮、決策的依據。將實時數據庫和管理數據庫進行集成和整合，建立實時數據與管理數據之間的關系，實現數據的安全共享和利用。

2)實現場站及輸氣管網動態運營管理。主要包括建立管網運行監控管理系統、管網安全預警管理系統、營銷計劃管理系統及管道運行狀態管理系統。

3)實現場站及輸氣管網模擬優化運行和天然氣調度應急決策支持。主要包括建立管網穩態模擬和動態模擬優化及天然氣調度應急決策支持系統。

2.2系統設計原則

可擴展性—系統的設計上一方面要全面滿足當前環境下的需求及未來一段時間的應用需求，另一方面要能方便地進行功能擴展，可靈活增添刪減功能模塊。

可集成性—從技術發展角度和用戶需求來看，軟件結構本身應能與其它應用系統集成，做到信息共享和資源共享。

互操作性—支持各種主流實時數據庫的數據接口，并通過標準關系數據庫接口(ODBC，OLE DB)實現與ERP及其它MIS系統的數據集成。平臺的開放性保證了今后可從生產管理系統的不同數據模塊中裁剪不同的功能，以滿足某個特定任務的需要，實現互操作。

2.3系統設計依據

信息系統軟件設計制造標準

?GB/T12505-90    《計算機軟件配置管理計劃規范》

?GB/T13423-1992  《工業控制用軟件評定準則》

?GB 8567 《計算機軟件產品開發文件編制指南》

?GBT12504-90 《計算機軟件質量保證計劃規范》

?GB/T 17544－1998《信息技術軟件包質量要求和測試》

?GB/Z18729-2002  《基于網絡的企業信息集成規范》

安全標準規范

?ISO7498-2安全體系結構

?ISO 15408 (GB/T18336)信息技術安全技術信息技術安全性評估準則

?GB 17859-1999 計算機信息系統安全保護等級劃分準則

?GB/T18336 信息技術安全性評估準則

?JGJ/T16-92《民用電氣設計規范》

?GBJ232-83《電氣裝置安裝工程施工有驗收規范》

?GB/T18728-2002《制造業企業資源計劃系統功能結構技術規范》

?《企業信息化技術規范》

?中華人民共和國計算機信息系統安全保護條例

3系統整體結構

燃氣管網調度監控系統建設的目標就是實現燃氣管網輸配調度的高度智能化、科學化。調度的依據就是對各種數據信息（實時、歷史、空間、非空間、事件、消息等）科學分析的結果，而數據信息又是所有各種分析的基礎。因此，調度監控系統的基礎就是數據信息，而核心就是實施調度的各種功能模塊，其邏輯結構也可分為三層。

調度監控系統從邏輯上被分為數據采集層、數據管理層和功能實現層。其中數據采集層為軟件系統的基礎層，主要負責各種數據信息的采集，包括：

SCADA信息：燃氣管網各門站、儲配站、調壓站、閥室等處設備運行工況信息，管網各監測點的壓力、溫度、流量等數據信息；

GIS信息：燃氣管網的地理及空間分布信息、管網屬性等；

CIS信息：客戶信息、報修信息等；

仿真信息：管網模擬、仿真、預測的數據信息；

其它信息：氣候等自然環境信息、經濟發展狀況、城市發展規劃及政府法規指令等信息。