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力控燃氣生產管理系統解決方案
建設內容及范圍
1.1系統建設內容
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。
1.2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。
2.1調度監控系統
調度控制中心是城市管網SCADA系統的中樞，系統應能確保數據采集、存儲的及時性、準確性、完整性、安全性和可靠性，同時系統應具有支持系統平臺的開放性，支持用戶開發、補充和完善應用功能。
調度控制中心的計算機系統按客戶機/服務器結構設置。局域網采用100 Mbps高速以太網。為了提高系統的可靠性，服務器采用雙機熱備、局域網冗余配置。操作員工作站、工程師工作站等均作為局域網上的一個節點，共享服務器的資源。服務器采用分布式結構，按功能將它們分開設置，以降低單臺服務器的負荷，提高系統的處理能力和可靠性，并便于管理。
調度中心各應用及服務信息系統描述如下：
1)實時數據服務器
實時數據服務器主要為生產運營系統提供實時數據管理支撐，主要負責處理、存儲、管理從站場和RTU采集傳送來的實時數據，并為網絡中的其它服務器和工作站提供實時數據。實時數據存放在實時數據庫中，實時數據服務器中運行通信管理軟件，完成與各站場及RTU的通信連接、協議轉換、網絡管理等任務。
2)歷史數據服務器
歷史數據服務器主要完成歷史數據的存儲、管理，并為網絡中的其它服務器和工作站提供數據服務。能自動恢復通信中斷期間的數據。服務器運行標準數據庫軟件（如Oracle、SQL Sever等），提供開放軟件接口和標準物理接口。
3)計量服務器
計量服務器是電子流量計系統，它從SCADA實時數據服務器獲得所需的數據，用于對管網計量系統的管理。用于校驗/比對、確認、編輯、存檔管理計量系統的數據、計量輸氣損耗及其它未計入的氣量。
流量計算采用的標準與現場的流量計算機的一致。該系統的數據來源是根據現場的流量計算機的計算結果和現場的流量計的流量、溫度、壓力信號。
4)應用服務器
應用服務器為輸配管理系統提供基礎平臺，該平臺可完成輸配管理，仿真運用，設備故障管理等。模擬仿真服務基于實時數據庫提供的管網運行參數，負責管網的模擬、運行工況仿真、事故工況的處理、需求與供給的在線分析。為管網的運行、事故搶修、流量調度管理提供科學依據。
5)Web服務器
Web服務器是實時監控系統與管理應用系統之間的銜接服務器。實時監控系統將有關信息寫入Web服務器，并對其實時更新。Web服務器在管理信息網絡中以網站的形式出現，它既為管理系統提供生產信息，又避免了與生產實時監控系統等無直接關系的計算機直接訪問實時監控系統服務器。
6)操作員工作站
操作員工作站是調度、操作人員與調度中心計算機監控系統的人機界面（MMI），它在調度控制中心計算機監控系統中作為客戶機，操作員通過它可詳細了解管網的運行狀況并下達命令，它們通過LAN與服務器互聯并交換信息。
7)工程師工作站
工程師工作站是系統工程師的操作平臺。工程師可通過它們對計算機監控系統的數據庫等進行維護和管理；同時還可以對系統進行二次開發，實現其所允許的功能。
8)培訓工作站
培訓工作站運行培訓軟件，通過LAN共享服務器的資源。
2.2應用服務器數據管理層
數據管理層實際上是一個廣義的數據庫管理系統或叫數據倉庫，主要負責將數據采集層提供的各種數據信息按規范進行分類、處理及中間量計算等，為功能實現層提供快捷、有效的數據源服務。它包括：歷史數據庫、實時數據庫、GIS數據庫、客戶信息數據庫、仿真數據庫等。
功能實現層是調度監控系統的核心部分，主要實現燃氣管網輸配調度管理系統的各種功能，并提供各種輔助工具。主要包括：管網實時運行工況監測、燃氣輸配調度預案制定、管網仿真分析、設備維護管理、應急事故搶修、GPS車輛定位管理、客戶管理、報表生成、信息查詢與發布等。同時，功能實現層還實現系統的人機界面。
通過邏輯分層的分析，我們可以導出調度監控系統的組成結構，整個系統由SCADA軟件、GIS軟件、管網仿真（APPS）軟件和數據庫管理軟件及各種應用模塊組成，
2.3系統的運行調度要求
生產實時監控及管理系統可以通過遠程信息檢索系統，獲取各個站點中固定不變的系統設置參數和隨時更新的實時數據。各區域的SCADA系統的數據傳輸可以使用VPN通信網絡和CDMA/CDMAX1通信網絡，主系統使用VPN通信網絡，備用系統使用CDMA/CDMAX1通信網絡。
輸配管網上所有場站控制系統均安裝相應的通信接口設備，并處理以下信息：
流量，進站的天然氣流量和出站的天然氣流量，跟蹤監測管網內壓力、流量的平衡狀態，繪制管網的壓力、流量的平衡圖表。
沿整個管網的壓力(和溫度)值，用于監測天然氣沿著管網的壓力梯度;
檢查由于機械破壞、管道腐蝕或土壤沉降等原因而造成的氣體泄漏。
閥井內的積水水位的檢測，用于檢查閥井內的積水狀況。
閥井內的天然氣泄漏的檢測，用于檢查閥井內閥門的漏氣狀況。
重要閥門（安裝在許多站點中）的開關狀態。
通過專用的儀器、儀表測量天然氣的質量、成分、H2S的含量、含水量、其它雜質的含量和氣體熱值。
其他監測設備完整性、安全性的參數，比如：是否有人打開機柜、閥井井蓋，電源的供電情況、本地設備的工作情況等。
每一個本地監控站（SCS）、或遠程終端裝置(RTU/PLC)均具有用于發送和接收數據的本地接口設備，使得調度中心和SCS實現上述遠程監測和控制功能。
本地站內安裝有本地顯示和控制設備，使本地操作員有可能通過調度中心授權的遠程控制命令，來控制本地站的運行。
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