城市燃气管网监控与数据采集系统scada设计和实现

《城市燃气管网监控与数据采集系统scada设计和实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、城市燃气管网监控与数据采集系统SCADA设计和实现摘要：分析了SCADA系统在城市燃气管网管理中的作用，并对其系统的结构与软件设计进行阐述，以此说明在SCADA系统设计中应突出其适应性，针对不同的燃气管理需求改进系统结构以此保证系统的适应性。关键词：SCADA；燃气网络；系统设计；通讯管理中图分类号：TP274.2文献标识码：A文章编号：1674-7712(2013)10-0101-01一、SCADA的功能需求SCADA是燃气输送与配送和安全监控系统管理平台简称，该系统主要是帮助石油化工、燃气、水力、

2、电力等长距离数据监控与管理，针对于燃气管理的SCADA系统主要是针对管网的运行情况进行全面的监控与管理，尤其是针对城市燃气网络的安全性进行监控。此时SCADA系统的功能就包括以下几个层面：(一)生产过程管理针对城市管网而言，SCADA可以显示城市燃气网络的重要工艺数据、设备状态、技术参数、调压站工况等，同时可以实现对关键设备的远程操控；应急调控，针对燃气站的储量与实际应用量的峰值进行平衡调节，使得燃气保持稳定的供应；计算整个燃气网络中高压管网储气量，计算如果出现供气事故时储备用气的调控方案，以此保证系

3、统的可靠性。最后，利用SCADA系统可以实现动态化的系统控制，利用燃气的储气量和要保证管网供气的平衡。（二）安全与辅助管理安全是燃气工艺的头等大事，在管理中安全监控与报警系统可以随时对系统异常进行提示，系统将报警分为多个级别，如一般、重要、严重等，并安全不同的警报级别指定相应的应对预案，同时具备弹出与查询功能，保证警报的准确。最后在辅助管理上，系统可以自动记录多种运行数据，进而形成一个全面的数据库，用户登录与资料信息，事故记录与追溯，同时可以指定相对完善的安全管理模式，帮助系统设定权限，防止篡改。最后

4、系统看还可以利用生产数据进行表格绘制，使得管理人员可以直接查阅并进行动态化调制。二、城市燃气管网的SCADA系统设计（一）系统的整体结构在城市燃气SCADA系统中系统的构成有一个中心调度室，网络通讯系统、远程控制系统共同构成，调度中心是SCADA的核心，采用的是客户机、服务器、浏览器、服务器的结构构成，调度中心工作站服务器是C/S结构，其主要的管理部门访问则是B/S结构。主调度室是系统的最高指挥发布机构，对采集、控制、报警、查询等行为进行全权管理，所以在系统设计的时候必须利用高性能的软件、硬件、通信设

5、备等构成一个稳定为可靠的终端服务机构，即主机房。同时为了满足系统需要，还应设置网络时钟同步、UPS设备等等，以此协调各个组件满足相应的需求。调度中心也是控制系统的窗口，值班人员通过交互界面完成对系统的控制，所以系统的软件必须满足有人和无人值守的需求，并可以实现实时化的监控。系统设计应采用冗余配置，操作工作站和工程师站都应以此为原则进行配置，同时配置打印机等辅助展示系统运行的状况，满足实时化的之后需求。其次是远侧控制系统配置，主要是从有人和无人的角度出发进行设置，场站的重要性与控制形式是选择其控制模式的

6、重要基础。按照上述条件，常规的控制站按照有人站选择冗余PLC设备，而无人站则需要选择耐高温设备。同时考虑到工作站的需要应支持网络授时、数据纠错、报警上传❷功能，所以手机中PLC通信测应增加专用的通道，如SIXNETRTU等。整个网络设备应进行系统同一化，减少管理与维护的难度。远程控制系统在实际的设计中通常是依靠专业通讯运营商的现有资源建设，如利用电信的无线或者有限网络作为系统信道以此保证稳定性与成本节约。（二）软件设计的通信管理系统的软件主要负责的是对系统数据传输与管理，此时通信就成为系统软件的重要功

7、能。SCADA系统中通信管理主要是满足调度中心到远程站点的数据传输，并且对数据进行分析、解包、封装、协议转变等，这是监控系统的核心。软件通信管理需要突出的是稳定与可靠，所以在设计中通常会选择双线路的通信方式，监控站点多、数据采集量大等，对高压和次高压的管网远程的调度功能，以此满足现实运行中的需求。需要实现的功能有：支持多站点、多变量的采集与汇总传递工作，每个站点都会有独立的通道，而不会因为站点数据多而影响实时性；通讯协议利用ModbusTCP/IP构建;主要通道出现故障则有软件进自动切换；服务器出现故

8、障也可在最短时间内切换到备用服务器上；支持实时化的数据同步与管理模式，并保证备份；支持数据补传的功能，报警功能也是实时化；保证控制阀门的指令实时化到达终止终端，也就是优先处理控制指令。因为借助Modbus协议，其优势突出，但是该协议不会支持时钟同步等，所以必须对其软件进行改进，开发中对标准格式进行补充，将时钟、数据补传、双通道等功能附加进入到软件的标准模式中，同时在不改变原有协议的基础上实现功能更新。调动中心的通信管理程序也是利用ModbusTCPCli