《天然气利用工程中的SCADA监控系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天然气利用工程中的SCADA监控系统设计（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天然气利用工程中的SCADA监控系统设计本文介绍了MOX SCADA监控系统在杭州天然气利用工程中的应用设计。管网监控SCADA系统投运后，实现了管网的全系统监控，MOSAIC SCADA服务器、MOX RTU、CDMA及光纤有线网络工作十分稳定。燃气公司现在可以根据系统实时数据和报表来准确的预测工业用户的流量，方便生产决策及与上游送气公司的调度和协调。系统描述杭州市天然气输配管网监控与数据采集（SCADA）系统是以基于Unix平台的MOSAIC SCADA软件、远程控制终端MOX RTU，并融合了先进的RTU技术、现场总线技术、网络通信技术、无线通讯技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及
2、客户/服务器、“Cluster”实时全分布技术等的一体化的集成控制系统工程。系统是以计算机为核心采用流行的、可靠的计算机网络构成的二级式分布式控制系统。控制中心为系统控制管理级，负责数据的处理和监控，分布于输配管网的远程RTU为系统过程控制级，负责现场数据采集和设备控制，二级系统通过有线网络和无线网络有机的结合在一起构成一个完整的数据采集和监控（SCADA）系统。系统采用了一个全分布式的通讯结构。MOSAIC SCADA的独特结构使数据采集、处理和显示、报警等功能随意地在网络上的任何地点进行，进而也改进了系统的层次化和可靠性。使用 MOSAIC SCADA可以很方便地集成 、组态一个基于不同软
3、硬件产品的、低成本、高冗余度的系统。在一个 MOSAIC SCADA的网络内，每个数据库的更新和综合可由两个以上的主机来完成。对于非实时数据，使用两步认可处理方式，对于实时数据，则采用顺序更新模式。MOSAIC SCADA可在 LAN 和 WAN 上对不同地方的相同的数据库进行实时和同步的更新以保证数据库的完整性。并由此带来了两个优点：第一，数据库的安全性得到了极大的改进；第二，提高了局域性的 MOSAIC SCADA应用程序的工作效率。MOSAIC SCADA的服务管理器保证了在任何时候网上的所有应用软件都处在正常工作状态。在 MOSAIC SCADA系统里，备份的层数可以是多级的，称做 N
4、 级备份。在 MOSAIC SCADA中服务管理器协调利用所有的主机 资源，而不需要设置专门备份主机。其结果是用户最终建成一个高可靠性、低成本、可扩展的系统。系统中的所有主机/文件服务器和工作站可共同在网上提供备份和服务。这些互为备份的主机和工作站可遍布于局域网和广域网上以多点组态方式来保证系统的高可靠性。服务管理器可使整个系统、或部分系统、或个别应用软件在整个广域网上进行备 份。MOSAIC 高可靠性并据有灾难恢复功能的系统可以很方便地建立并维护。系统结构系统是以MOSAIC SCADA、MOX RTU为核心并采用以太网交换机、路由器等现代网络设备构成的一个分布式计算机数据采集与监控网络。系
5、统网络框架图如图1所示。图1 系统网络框架图1.调度中心调度中心是杭州市天然气输配管网SCADA系统的控制中枢，也是整个系统中数据最集中的地方。系统设计采用全冗余配置，实现SCADA服务器、网络、通讯和各功能环节等的冗余。计算机网络按C/S结构配置，操作员工作站、工程师工作站、视频工作站、仿真工作站等均作为局域网上的一个节点，共享服务器的资源。调度中心局域网采用双以太网络架构，配置有2台1000M三层交换机来分别完成各自网络的数据通讯和局域网的冗余管理，包括SCADA实时数据服务器、操作员工作站、工程师工作站、仿真工作站、视频工作站及事件打印机、报表打印机、屏幕拷贝机通过交换机均同时挂接到两个
6、网络上，从而实现了完全的数据通信双网络冗余。调度中心经网络路由设备接入光纤网络与门站、空混站、高中压调压站、高压阀室的RTU控制系统网络相连构成本SCADA系统的有线通信网络系统，通讯协议采用工业以太网TCP/IP，通讯接口为RJ45。采用光纤网络通讯时，调度中心与各场站MOX RTU控制系统实际上构成了一个广域的以太网络，SCADA服务器通过以太网与MOX RTU控制器交换数据。另外，调度中心MOSAIC SCADA服务器通过CDMA 1X VPDN专线网络与远程控制站实现通信。CDMA 1X无线通讯方式既作为关键工艺场站（门站、空混站、高中压调压站、高压阀室）的备用通讯方式，也作为中压管网
7、专用调压站、中压管网区域调压站及中压管网的压力点的主通讯方式。SCADA系统的有线通信网络出现故障时，系统能自动启动无线通信网络完成与门站、空混站、高中压调压站、高压阀室的数据交换，有线通信网络恢复正常后，系统又可自动切换回到有线通信方式，整个切换过程无缝完成，不会造成数据丢失。切换由服务器来判断和完成。调度中心网络中的主要设备包括：SCADA实时服务器2台；操作员工作站2台；工程师工作站1台；视频工作站1台；配备3台高速打印机；网络路由设备。2.容灾中心墓容灾制中心跨是杭让州市仗天然格气输暂配管逆网S欢CA会DA角系统如的备熟用控相制中愤枢。翁容灾庄中心京的主迁要任荒务是嘉在调蝴度中够心无视
8、法正违常工庆作时竹接管增调度军中心梯的工冶作，社平时昼则与升调度池中心晚的数蔑据同柏步，厘实现鸟对调怕度中竞心功弓能的浇备份印。道容灾颠中心吨局域瓜网通狮讯协勇议为纷TC脖P/踪IP政，通而讯速扯率为拖10辫/1棋00锻M。便配置假有1淘台2茧4口湿的1权0/贷10逗0/馋10王00凉M高羡性能喇自适曲应三凯层交毙换机锯来分盈别完满成各塑自网什络的汤数据柔通讯肿和局烟域网大的冗鸟余管岸理，穿SC闪AD失A实振时数伍据服宰务器种、操边作员元工作肯站、石工程猎师工雹作站沃及事序件打去印机凳、报稿表打馅印机心同时帽挂接桑到网表络上泡。并垒实现慢与数速据中糠心的游通信堤及数喉据同障步。庭容灾世中心兴网
9、络蜡有S威CA冤DA两服务碧器1发台、圣操作菌员工游作站资1台阴、工创程师慰工作赖站1瞒台、系事件扑/报鼻表打择印机碑1台顷、网惧络路姑由设鸦备等奖。狮3.央场站扒所有译远程厉站点孙均装布有独墓立的鹅MO烈X 煌RT常U控责制系两统，捞就地京的M救OX折 R旁TU佣控制赢系统早出现虎故障州，不午会妨的碍调被度中技心与茂其它游场站会通讯泄。杭怨州市她天然垄气输辛配管馅网的激远程登站点宴可划心分为突二组概：有拥人值址守场搏站现剧场设画有本敌地操窃作人贺员，谢用于鹅本地遇现场伐数据蛮监测熟和设跌备控冷制，裳包括蒜门站协1座卷、空陪混站榴1座奶；无贺人值螺守场挽站包衣括中漂压管针网专予用调荣压站巴、中
10、吸压管薪网区拣域调缴压站抹及中译压管养网的雨压力毫点。品通信授网络代项目躬中整零个通舅信系丰统（绞系统杀的通妄信结篮构如宣图2来所示邀）是巨为S请CA课DA幼系统着的远陈程监竖控功死能提尝供必支需的损数据胆通道毯，这筹些数司据通铲道连板接着灶各种狸不同女的控量制中娃心和偷远程劈站点尤。杭傲州市补SC陶AD育A系拒统的售通信能采用炎了多判种方蝴式：梳1.朋光纤彩通信想：光牢纤已墓随高后压输精气管槽道敷疼设单蜡模裸赖光纤诱、高扁压管舌网上鸡门站仙、高葛中压集调压闻站、计阀室际与调撇度控占制中翼心。欢通信住以光粒纤通梦信为立主信数道，冒中国石联通季CD薯MA猫20亡00挠1X刘为备床用信妖道；岔2.
11、稀中低王压管狱网上腹各中净低压采调压滨站、胶区域堵调压加站、渡专用汤调压疲站、甜管网木检测浙点与经调度青控制泰中心维通信钱采用阀中国肯联通朽CD嘉MA炕20逝00隆1X岂通信每方式眉，各进个站释点采降用外捡置的眼 C肯DM闸A 要路由森器，少在调抽度中蝴心通毯过路尤由器咐接入群联通挠CD忘MA持光缆码VP追DN踪专线良；捧3.聋另有熟两条虫杭州扮联通免公司银提供贯的E柳1线滔路将某2座鬼高中感压站差连至没数据叨中心樱和容惭灾中省心。逼系统禁功能挂1.使调度衰中心农其主摇要功疫能如热下：苦数据笋采集马和处与理；帜工艺筝流程宏的动松态显崇示；死下达絮调度皇和操罗作命转令；舞报警岗显示血、管胶理以榨
12、及事围件的浮查询竭、打望印；谁实时超数据勉的采急集、的归档渡、管哈理以蕉及趋卧势显税示；船历史朽数据灶的管驾理、俩存贮陶；刘生产板统计倚报表植的生卷成和辨打印依；茂对全椒系统毒进行煎时间烛同步义；寄流量太计算报、管哨理；骑控制糟权限赔的确令定；编网络封监视标及管鼓理；帝通信类监视递及管纳理和唐主备名信道渣的无轿扰切愧换；份系统昨诊断劲、故竖障分维析及涛处理宣；猎紧急演切断演和安渣全保精护；躺实现养与企施业信箱息管轨理系品统（枝MI渠S）粉连接挺和数似据交刘换。兽2.葱容灾豪中心索其主亿要功割能如态下：劝数据短采集私和处厨理；择工艺逼流程冶的动佛态显都示；侮下达哀调度王和操然作命就令；朋报警爷显
13、示蹄、管数理以逆及事昏件的始查询害、打动印；腔实时句数据傲的采麻集、逆归档津、管跑理以共及趋习势显绕示；零历史头数据秆的管眨理、肉存贮虎；皇生产夺统计纸报表则的生说成和歪打印命；动流量筐计算砍、管山理；奴控制纸权限影的确纽定；串网络雹监视借及管租理；阵通信猜监视及及管较理和何主备渐信道耍的无按扰切币换；团系统亲诊断垃、故快障分益析及轰处理血；屈紧急卡切断刃和安降全保经护；着实现崇与上棉级计蓄算机该网络泊的通悉信及枝数据式共亨度等。吉3.恩远程染场站穗RT羡U实似现数矛据上裤传信阻息调河度中尾心S贺CA沉DA第实时模数据建服务劝器；党现场污数据验采集血存储经；罚天然缩气流回量计多算A瑞GA马3、再AG择A7美、A鲁GA掌8；批数据女处理期（工歪程单死位换敏算、克算术包与逻位辑运企算、斤流量税积算孟）；绒联锁扮保护系；倡紧急陕停车驶ES耻D；鸽执行家SC托AD附A系诚统调储度中研心发帆送的命指令型，并救向调棕度中他心发浑送带识时间毯标签歉的实险时数瓦据；誓自动文进行纸监控锅任务飞，发达出控月制或黎调节辣命令林；叶与第聋三方马智能挑仪表山设备领通讯鄙(通李常采照用串睡口通茶讯，抱MO鸽DB清US犹协议要)。
