SCADA系统在天然气输气管线中的应用

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1、SCA口A·RTUSCADA系统在禾签气输气管线中的应用安徽省天然气开发有限责任公司朱磊，郭月明摘要：本文以SCADA系统在安徽省天然气芜湖—铜陵支线工程的实际应(即双中心结构)，分输站和截断阀室作为无人值守的远程控制用为案例，阐述了该系统的系统架构、通信设计、SCADA控制中心及控终端，接受来自SCADA中心的控制指令和上传实时生产工艺参数制逻辑处理解决方案等内容。通过该系统的应用，满足了企业在条件有限的系统结构。由于现场条件的限制，无法提供高效的有线通信介的情况下，实现对安全生产与管理的需要。质，要实现上述SCADA系统结构存在较大的困

2、难。关键词：SCADA；RTU；GPRS；双信息中心；主／备控制中心结合现场条件、综合考虑系统的特点，笔者决定选择以目前流行的GPRS／CDMA为通信介质，采用独有的双信息中心技术为SCADA中心，并实现首站、末站通过GPRS／CDMA链路形成互为备份的SCADA中心结构，采用先进的SCADA控制调度技术，实现对整个管线的高效可靠控制，使整个管线达到较高的自动化控制水平，并确保整个输气管线的高效稳定运行。安徽天然气公司芜湖一铜陵支线SCADA系统工程包括两个工艺站控系统(芜湖首站、铜陵末站)，1个分输站繁昌分输站和五个线路截断阀室组成，管线

3、总长l15公里。芜湖首站具有天然气考虑到整个系统中，有一个分输站和五个截断阀室需要在野过滤计量和清管发送功能；铜陵末站具有天然气过滤、计量、外环境下工作，虽然安徽地区的环境条件较好，但也存在极端低调压和清管接收功能。芜湖首站、铜陵末站设置的站控系统的管温在一10V左右，极端高温在4O℃左右的情况，且由于阀室和分输理可实现无人操作和有人值守水平，所有分输和截断阀室均为无站为无人职守站，站场设计为封闭区域，区域内安装设备必须采人值守方式管理。用防爆能力(必须满足ExdlIBT4要求)，若系统采用防爆结构，芜湖首站、铜陵末站建设在城市边缘，具备市

4、电220VAC供外加室外极端高温环境下，防爆机柜(整个控制系统采用具备电，而繁昌分输站和所有截断阀室均设在远离城市的地区，不具Exd／IBT4要求的机柜)内的实际运行温度可能高达6O℃，为了保备提供市电供电能力。工程设计过程中，由于考虑到工程建设和证整个系统的可靠运行，分输站和截断阀窒PLc／RTu必须满足宽项目投资原因，系统没有采用光纤等有线传输介质，同时由于管温运行的条件工作，以达到整个系统的稳定运行；由于分输站和线距离长、所处地理条件差等原因，无法采用自建无线网络等条截断阀室不具备市电供电条件，笔者选用太阳能电池作为系统的件，给系统的

5、通信链路选择带来一定的困难。由于分输站控和截工作电源。断阀室均设置在野外，没有相应的保暖和降温措施，在控制设备常规PLC产品均是按0℃～55℃设计，超出设计工作环境很的选型上必须考虑相应的环境因素。容易出现死机、无法正常启动的故障，因此在产品选择上，选为了满足整个管线的高效管理，并且保证整个系统的可靠择以具备宽温工作环境的高性价比作为选型依据。对比国内外运行，工程设计上采用了以芜湖首站和铜陵末站为SCADA中心相应产品的特点和相应的性价比，站控系统和截断阀室选用了北京安控科技股份有限公司的RTU(Super32一L系~IRTU)作为整个SC

6、ADA系统的控制系统，并配套RTu自有SCADA~2作平台ESpider作为SCADA中心平台。基于芜湖一铜陵输气管线现场的地理特点，并考虑到目前GSM网络的覆盖较好，决定选用目前技术较为成熟先进的以GSM网络为基础的GPRS／CDMA数据通信技术，实现整个系统的数据通信。但由于要实现整个系统的双SCADA中心结构，若采用普通的GPRS／CDMA(DTU)技术将很难实现，一般情况下，一个DTU(无人职守的分输站和分输阀室)只能响应一个数据中心的指图1现场工艺监控图令，并在正常工作过程中只能绑定一个数据中心的IP地址或域为了提高整个系统的可靠

7、性，在芜湖首站和铜陵末站各设一名，给笔者实现双中心的系统结构添加一道难题。套SCADA中心监控设备，其中铜陵末站作为主SCADA中心，在通过分析DTU的工作原理和整个通信系统的实现，实际DTU正常工作情况下对整个SCADA系统进行全面监控，实现对系统控对是否采用单个数据中心或多个数据中心，是通过软件来控制制设备进行本地和远程监控；当主SCADA中心控制平台出现故障的。DTU在工作过程中，会采用每隔一定的时间向数据中心发送时，芜湖首站SCADA中心作为铜陵末站的备份控制中心，全面接一定的数据(心跳包)，告知数据中,ODTU是否在线，数据中心管

8、主SCADA中心的工作，实现整个系统的控制功能。将DTU发送过了的数据作为在线标志告知需要与DTU进行通信的芜湖首站(备份SCADA中心)主要功能：数据终端，由数据终端在DTU在