基于云计算的油气管道SCADA系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com基于云计算的油气管道SCADA系统设计TheoiIandgaspipelineSCA队systembasedoncloudcomputing刘苗，谭永东，贾世民LlUMiao。。TANYong-dong’，JlAShi-rain(1．中国石油天然气管道局中油龙慧自动化工程有限公司，北京10~53；2_中国石油天然气管道局科技中心，J部坊065000)摘要：为了有效提高现有油气管道SCADA系统的可靠性和资源利用率，提出基于云计算的油气管道SCADA系统和最优资源调度算法。采用最优资

2、源调度算法的基于云计算的油气管道SCADA系统通过整合数据中心服务器内存资源和处理器资源提高SCADA系统资源利用率，通过实现历史数据多机备份并保障实时数据主副版本并行执行从而有效提高SCADA系统可靠性。实验证明最优资源调度算法具有良好的可靠性和可调度性。关键词；云计算；油气管道$CADA系统；最优资源调道算法中囝分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1009-0184(2015)11(下)-0004-03Doi：10．3969／J．Issn．1009-0134．2015．22．020引言处理、历史数据存储、模

3、型服务解析等功能，每个服务云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、器负责单独一个管线，同时采用主各冗余机制保障。操便捷地访问共享资源池(如计算设施、存储设备、应作员工作站应能够连接多台服务器、多系统进行监视和用程序等)的计算模式。对云计算而言，其借鉴了控制。传统分布式计算的思想，但其更强调大规模资源池的在传统的SCADA系统中的单一备份服务器并不能分享，通过分享提高资源复用率】。作为信息产业的完全保证系统的可靠性，而且，这种冗余配置不但造成一大创新，云计算模式一经提出便得到工业界、学术服务器资源的浪费，而且增加了运

4、行维护管理工作量和界的广泛关注。其中Amazon等公司的云计算平台提供设备电源功耗等。此外，随着系统规模不断扩大，主备可快速部署的虚拟服务器，实现了基础设施的按需分中心不断增加服务器数量，由于所面对的管道站场数据配口】。MapReduce[4等新型并行编程框架简化了海量数点数量不同，某些服务器的负载过重，而有些服务器的据处理模型。Google公司的AppEngine云计算开发资源利用率却很低，从而造成整个SCADA系统的负载平台为应用服务提供商开发和部署云计算服务提供接不均衡和资源巨大浪费。分布式云计算技术能实现大规

5、口。Salesforce公司的客户关系管理(CRM，customer模资源池的分享，通过分享提高资源复用率，因此采用relationshipmanagement)服务等云计算服务将桌面应云计算思想来解决油气管道SCADA系统的资源利用率用程序迁移到互联网，实现应用程序的泛在访问。在油低和负载不均衡问题急需研究。气管道工控自动化领域也迫切需要借鉴云计算思想实现技术革新。1基于云计算的油气管道SCADA系统模型SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition，本文提出的基于云计算的油气

6、管道SCADA系统如数据采集与监视控制系统)是一种以监督为基础的计算图1所示。机控制系统。目前，中国石油长输油气管道采用集中调新的系统中数据中心采用分布式云架构，彻底打度管理的运营模式。油气管道SCADA系统由中心控制破了传统的各管线独立操作，一主一各冗余的模式。建系统、通讯系统、站控系统组成。中心控制系统使用广立多区域数据中心，将所有数据中心的存储资源和处理域通讯网络，通过部署在站场的智能控制设备(PLC、器资源聚合起来，形成油气管道SCADA系统云。考虑数据通讯网关、站场服务器)实现对管道工艺设备的监到油气管道S

7、CADA系统的不断扩大，提出的基于云计视和控制。管道的运行需要控制中心的整体控制，来算的油气管道SCADA系统采用分级结构。针对不同区协调和平衡各个管段、各个站场的压力和流量，需要控域设立区域数据中心，对于不同管线的数据和任务，采制中心具有很强的可靠性，所以，中心采取一主一备的取就近原则，选择最近的区域数据中心执行管线实时数热备冗余结构】。服务器集群完成数据采集、数据实时据处理和历史数据存储。多个区域数据中心之间通过专收稿日期：2015-09-06作者简介：刘苗(1980一)，女，博士后，研究方向为石油自动化与云计算

8、。[41第37卷第11期2015—11(下)学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com