scada监控系统在天然气工业领域的设计应用及展望

《scada监控系统在天然气工业领域的设计应用及展望》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、SCADA监控系统在天然气工业领域的设计应用及展望　　摘要：SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。在天然气长距离输送和城市燃气管网运行以及液化天然气和压缩天然气的加工生产厂中作为自动化管理系统，起到了举足轻重的作用。本文围绕SCADA系统在上述领域的应用介绍了该系统的特点、组成、工作原理、功能、设计原则、执行标准等方面做了阐述，并分析了未来发展和优化的趋势。　　关键词：SCADA系统；天然气长输管道；城市燃气管网；优化方向　　中图分类号：TP274

2、文献标识码：A文章编号：1673-8500（2012）12-0011-01　　1992年动工、　1997年建成的陕京输气管道，是我国当时陆上距离最长、管径最大、所经地区地质条件最为复杂、自动化程度最高的输气管道。2005年、2011年相继投产的陕京二线、陕京三线的管道系统管理和自动化控制也以SCADA系统为支撑，全线采用世界先进的SCADA系统进行监视、控制、动态模拟及智能检漏，这些工程的建成，使我国天然气长输管道自动化水平上了新台阶。　　一、SCADA系统概述　　SCADA（Supervisory　Control　And　Data　Acquisition）系统，即数据采集

3、与监视控制系统，又称计算机四遥（遥测、遥控、遥信、遥调）技术。是基于计算机、通讯和控制技术发展起来的一种数据采集与控制系统，是管道传输自动化的基础。它是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。　SCADA技术建立在3C+S（Computer、Communication、Control、Sensor）基础上。即：计算机技术、通讯技术、控制技术、传感技术。智能型传感器完成电量的标准化信号转换和非电量的理化数据向标准化电量信号转换，除此之外，还具有上、下限报警设置，数据显

4、示，简单数字逻辑控制，PID调节等功能。　　二、SCADA监控系统在天然气工业领域的应用　　现代输气管道自动化管理多采用SCADA系统。在国内外输气管道设计中，SCADA系统已成为管道系统管理和控制的标准化设施，城市天然气管网、计量站、调压站、LNG站、CNG站、清管站、阴极保护站、LNG液化天然气生产厂等均由SCADA系统实行遥测、遥控。　　三、城市燃气SCADA系统　　城市燃气监控系统要求安全可靠、技术先进、性能稳定、操作方便、易于扩展及开发、经济合理。它实现燃气管网和场站的数据采集、监视、控制和管理，为生产运行的科学管理和调度提供科学的依据。　　其组成及工作原理：一般

5、采用以计算机网络为核心构成三级式的监控和数据采集系统。网络中的主要元素为调度监控中心、高压输配门站、远程站（高/中压调压站、区域和专用调压站、调压箱、阀室）。可分为三级分布式控制系统：一是调度中心为系统控制管理级，负责数据的处理和监控；二是带有本地站控系统的门站和高中压调压站为系统过程控制级，负责现场数据采集和设备控制；三是分布于各个管网端站的RTU为远程检测控制级。　系统通过有线或有线通讯网络有机地结合在一起构成一个完整的数据采集和监控系统。调度中心网络监控系统通过远程RTU对城市燃气的管网和场站的工艺参数进行数据采集和监控，远程RTU设备完成对管网和场站的工艺流程、控制

6、设备的数据采集、控制、天然气流量计算，将数据上传到调度中心，并执行和接受调度中心的指令及下传的数据。在调度控制中心、门站、高中压调压站采用有线（光纤）为主，无线（GPRS）为备用的组网方式，以保证这些重要站点通讯的可靠性、稳定性。在数据吞吐量较小、实时性要求不高、有线通讯网络覆盖不到或单独为此敷设线路不经济的区域或站点如：各类调压站、中/低压站、调压箱、管网监测点等）仅采用无线（GPRS）的通讯方式。　　系统的主要功能有：数据采集和处理、全线输气袭人及各站的启动和停输、数据的显示、管理以及事件的查询、打印、将数据传送到历史数据库中、为其他管理系统如模拟仿真系统、MIS、GI

7、S、Call　Center等提供平台接口，进行数据交换、数据共享，实现与GIS、MIS或Call　Center等系统的集成。　　系统的设计要遵循安全可靠性原则、先进适用性原则和经济合理性原则。设备的选型按照可靠性、先进性及经济性综合考虑，充分考虑统一性，以减少备品备件的存量，降低维护成本。　最后，为保证系统的可靠性、稳定性和可扩展性，要求整个SCADA系统的设计充分体现标准化、模块化的设计思想。　　四、LNG/CNG　站控系统　　LNG/CNG站控系统是以计算机为基础，以可编程控制器PLC为核心，对现场仪表进行数据