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昆侖燃氣湖南省調度中心監控系統案例

一、項目概況

昆侖燃氣公司各運行單位分布的區域點多面廣,經營范圍涉及種類多,生產管理難度大。各級調度室安全監控系統正在逐步建設,自控水平、自控設備配置情況不盡相同,已建安全監控系統存在諸多問題,如安全監控系統差異性較大,建設標準、功能需要完善,報警系統設計不合理,各級調度室SCADA系統之間通訊協議為私有協議等等。由于無總體指導標準,各級調度室、各站點系統功能、生產調度情況各異,對昆侖燃氣集中管理、科學調度、緊急搶修等各方面帶來諸多隱患。因此有必要建立一套統一、先進的安全監控系統建設標準,規范各級調度室及場站安全監控系統的新改擴建。

本次選定項目是對湖南省的燃氣輸配進行集中監控,下屬湖南輸配公司、常德項目公司、中油遠望公司、株洲公司和岳陽公司,總的檢測點數大約有7000點,后續還有不斷建設的新站點,隨著規模的擴大,也要融入到區域調度系統中,實現一體化調度。

二、項目特色

  • 三級管理,兩級控制,系統安全穩定

  • 指定供氣,精確輸配,實時調度

  • 報警自動同步,避免報警不一致

  • 統一的用戶權限管理,避免指令重復下發

三、系統架構

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圖1系統架構

區域調度中心監控系統硬件上由工作站和服務器機房組成,其中工作站包括1個SCADA監控工程師站、2個SCADA監控操作員站。服務器主要包括通訊服務器2臺、數據庫服務器2臺、WEB服務器1臺、用戶與權限管理服務器1臺。用戶與權限管理平臺負責對全過程進行權限驗證以及管理。所有應用軟件分別運行于服務器上,工作站安裝應用軟件的客戶端。區域調度中心通訊服務器與底層設備用石油專網連接,實現數據的采集和計劃指令的下發。

四、系統功能

區域調度中心可實時采集遠端各站點的工藝運行參數,實現對燃氣管網和場站工藝設備運行情況的自動連續監視、管理和數據統計,為安全運行提供必要的輔助決策信息。

4.1 數據采集和存儲

區域調度中心對各項目公司門站、調壓站、LCN站、CNC站的重要監測參數進行采集和記錄,主要有電氣量參數(電流、電壓、功率等)、狀態量參數(各電氣開關分合狀態、開關狀態等)、運行參數(設備運行時間、流量、壓力、報警信息、操作員信息等)、統計參數(用氣量、電量等)等。

在區域調度中心部署工業實時歷史數據庫用來存儲海量的、具有時間特性的過程數據。工業實時歷史數據庫在數據采集、存儲時提供3種以上的壓縮方式,如死區壓縮、旋轉門壓縮、改進的死區壓縮等多種壓縮算法,大量的節約了硬盤控件和提高數據檢索速度。

4.2畫面展示和監控

SCADA監控系統工程畫面包括:登陸畫面、現地站分布畫面、各現地站監控畫面、報警畫面、報表畫面、曲線畫面等。監控系統主要以類似3D的立體效果及半剖面展示畫面,主要顯示數據為壓力、流量和溫度等數據。

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圖1 管線分布

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圖2 場站監控

4.3 報警和事件

記錄報警和事件信息以及該報警和事件所有相關的數據、條件記錄到數據庫,以供事故追溯、設備運轉操作分析。

報警方式以聲光報警和郵件報警功能進行提醒,對于不同優先級的報警可以在對話窗中以不同的顏色進行顯示,同時報警信息可以按照優先級進行排序。報警量被調度員確認和報警條件消失后從報警表中撤消。未被確認的報警將發出一種特殊顏色的閃光指示,該報警經確認后,則轉為穩態顯示,直至報警條件消失。

針對設備更換或工藝改進,可以實現對任意變量報警進行屏蔽,同時也可以對報警變量的限值進行重新設置。

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圖3報警信息

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圖4 報警設置

4.4 生產管理報表

根據歷史存儲數據,生成日、月、年報表,方便生產管理,同時支持導出和打印。

A.現場操作報表:自動生成日報、月報和年報等,避免人工記錄誤差,提高工作效率。

B.管理層報表:統計輸氣數據報表,各個分公司的用氣使用情況等,統計輸差并根據輸差進行排序。

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圖5 報表

4.5 趨勢曲線展示

可根據設定的時間間隔觀測各站點壓力、流量及設備運行狀態等信息的歷史趨勢走向,為調度和維修管理提供一定的參考依據。也可以實時的觀測某一數據的變化趨勢,同時在運行態下可以自由的進行曲線的添加和刪除,以便進行參考對比。

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圖6 趨勢曲線

4.6供氣預測

準確的燃氣負荷預測,可為氣源生產計劃、管網檢修計劃和輸配調度提供依據,提高運行效率,節約能源,降低成本。

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圖7 負荷預測

4.7用戶權限管理

SCADA系統具備優先級和安全區等權限管理方式。不僅可以實現報警確認和數據瀏覽權限驗證。一旦做設備控制時,會檢測本地SCADA是否有控制權限并進行驗證,如果具備就可以進行控制同時對控制事件進行記錄,其他地區SCADA系統可以瀏覽到設備操控記錄信息。區域調度中心具有控制用戶權限的功能,可以進行登錄,對用戶進行新建、編輯、刪除、權限修改、權限轉移等功能。

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圖8 用戶管理

4.8 WEB發布

無需任何轉換即可對工程進行發布,實現相關人員隨時隨地通過IE瀏覽器方便的查看現場實時畫面,擴大了系統的使用范圍,使得系統操作更加靈活。

五、項目總結

本項目達到了客戶建設標準規范的要求,實現了湖南省燃氣輸配區域統一調度,節約了人力資源,同時提高了運營管理的安全性和及時性。系統經過實際測試,安全穩定,獲得了客戶的好評。


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