SCADA在城市燃气管网上的应用.doc

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1、SCADA系统在城市燃气管网上的应用设计摘要：SCADA系统，即数据采集与监视控制系统，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。近几年，中国经济高速发展，对清洁能源的需求与日俱增，城市燃气建设因此走上了快车道。以西气东输工程和沿海LNG工程建设为标志，迎来了城市利用天然气的时代，也将使我国燃气的发展步入世界发达国家燃气发展的轨道。为保证燃气输配管网及设施安全均衡高效地运行，建立和完善SCADA系统成为燃气发展的客观需要。该课题来

2、源于天津圆通燃气公司天然气管网数据监控项目，对城市集中供气SCADA系统中的远程监控站系统进行设计和实现，阐述了该系统的设计与开发。该文介绍了为该项目提供的SCADA系统设计方案。关键词：SCADA；DTU;RTU；燃气；一、概述城市燃气是城市能源供应的重要组成部分，是城市建设的重要基础设施之一。发展城市燃气，对于节约能源、保护环境、方便人民生活、促进工业生产、发展城市公用事业意义十分重大，是实现城市现代化的重要标志之一。二、系统组成结构及功能要求本应用项目由燃气管网远程测控调度SCADA系统组成，各地监测中心数据可互通。1、燃气管网远程测

3、控调度系统结构图如上图所示燃气管网远程测控调度系统由远程终端单元（RTU）、3G/4GDTU、无线3G/4G无线网络、调度中心几个部分组成。数据采集将每个调压站内的压力、温度、流量等数据通过3G/4G无线数据传输终端动态地发送到燃气管理处的调度中心。调度中心负责对所接收到数据进行分析、存储、生成表格、曲线显示等处理，并且在出现非正常燃气传输状态的时候进行报警，使现场故障能够的到及时、有效的处理，避免产生更大的经济损失。三、远程终端单元（RTU）远程终端单元RTU分散的分布在燃气管网的遥测点上，主要由GPRS智能模块、电源、天线、PLC的CP

4、U及各种I/O模板及后备电池、机箱等几部分组成。远程终端单元RTU与现场设备的开关量、模拟量信号相连，进行数据采集、处理、存储并通过GPRS网络与调度中心传送数据，接收并执行上位机的命令。1、具体功能如下：RTU机箱：安装于遥测点现场，为壁挂式，具有防盗功能（包括GPRS模块天线），其固定螺丝置于箱体内，设置门锁，箱体内具有220V交流电，信号输入输出接线端子，设置交流进线空气开关，配备一220V交流电插座（检修时方便使用）PLC：基本功能要求无需监控中心控制，可自行进行测量，并保存累积数据系统；具有实时时钟功能（可通过监控中心设定校准），

5、采集到的数据以时间为顺序，以5分钟/每次的密度，能在RTU端存储一天的历史数据，程序、参数、历史数据具有掉电保护功能；定时上报：把从仪表采集到的数据，以定时（整5分钟报一次）方式上报；实现数据点播：可以响应各监控中心发出的查询请求，将实时时刻或历史时刻的数据发给监控中心，数据可发给多个监控中心；输入信号损坏时发出报警信息；当系统上电复位，或系统运行、通信发生异常死机复位（看门狗复位）时，系统根据复位类型不同进行复位处理，保证系统正常工作。可为一次仪表（两线制，三线制）提供24V电源，具有一次表供电功能。四、GPRS数据传输终端CM3150P

6、GPRSDTU采用ARM9高性能工业级嵌入式处理器，以实时操作系统为软件支撑平台,超大内存,内嵌自主知识产权的TCP/IP协议栈。为用户提供高速，稳定可靠，数据终端永远在线，多种协议转换的虚拟专用网络。针对网络流量控制的用户，产品支持语音，短信，数据触发上线以及超时自动断线的功能。同时也支持双数据中心备份，以及多数据中心同步接收数据等功能。该产品已广泛应用于金融，水利，环保，电力，邮政，气象等行业。Ø无线参数：支持EGSM900/GSM1800无线网络GPRSmulti-slotclass10编码方案：CS1~CS4符合SMG31bis技术

7、规范ComplianttoGSMphase2/2+支持数据、语音、短信和传真Ø硬件系统：CPU:工业级ARM9CPU，200MPS,16KDcache，16KIcache(业内最高级CPU)FLASH：8MB（可扩展至32MB）(业内最大内存容量)SDRAM：64MB（可扩展至256MB）接口：1个RS232串口。串口速率110~bits/s指示灯：具有电源、通信及在线指示灯。天线接口：标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧。SIM卡接口：3V/5V标准的推杆式用户卡接口。电源接口：标准的3芯火车头电源插座。语音接口：标准的耳机麦克风接口。

8、供电：外接电源：DC9V500mA宽电压供电：DC5-35V通信电流：350mA待机电流：35mA工业级无线模块：GRPS模块：SimensMC39i尺寸：外形尺寸：92.7x6