从陕京输气管道工程SCADA系统看油气管道SCADA系统设计
SCADA系统在石油天然气管道上的应用
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统是指监视、控制和数据采集系统（Supervisory Control And Data Acquisition System）的英文缩写。
它采用计算机技术、通信技术和自动化控制技术，用于实时监测和远程控制石油天然气管道系统。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用具有重要的意义，以下将详细介绍。
SCADA系统可以实现对石油天然气管道系统进行实时监测。
通过安装在管道上的传感器和仪器设备，可以采集到各种实时的数据，包括温度、压力、流量、液位等。
这些数据被传输到SCADA系统的中央控制中心，操作员可以实时了解管道运行状态，及时发现异常情况，采取相应的措施避免事故发生。
SCADA系统可以实现对石油天然气管道系统的远程控制。
在中央控制中心，操作员可以通过SCADA系统对各个分支管道、阀门、泵站等进行远程控制。
通过远程控制，可以实现对管道系统的启停、调整流量、改变流向等操作，并及时反馈控制结果。
这使得操作人员不需要亲自到现场，即可对管道系统进行控制，提高了工作的效率和安全性。
SCADA系统还可以实现对石油天然气管道系统的报警和故障诊断。
当管道系统出现异常情况时，如温度、压力超过设定的阈值，SCADA系统会自动发出报警信号，提醒操作员及时采取措施。
SCADA系统还能够对管道系统进行故障诊断，通过分析数据，确定故障位置和原因，并提供相应的解决方案。
这大大提高了故障处理的速度和准确性，减少了对系统的影响和损失。
SCADA系统还可以实现对石油天然气管道系统的数据管理和分析。
SCADA系统可以对采集到的数据进行存储和管理，形成历史数据库。
通过对历史数据进行分析和比较，可以研究管道系统的运行特点，优化操作参数，提高运行效率。
通过对数据的统计和趋势分析，可以预测管道系统的运行状态，提前进行维护和检修，减少故障的发生。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用非常广泛。
它可以实现石油天然气管道系统的实时监测、远程控制、报警和故障诊断，提供数据管理和分析功能。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用
SCADA系统在石油天然气管道上的应用石油和天然气作为重要的能源资源，其输送管道系统在能源产业中发挥着关键作用。
为了确保管道的安全运行和高效管理，SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，监控控制与数据采集）系统被广泛应用于管道输送系统中。
本文将介绍SCADA系统在石油天然气管道上的应用，并探讨其在管道运行管理中的重要性以及未来发展趋势。
一、SCADA系统概述SCADA系统是一种工业自动化控制系统，用于实时监控、数据采集、远程操作和报警处理等功能。
它由监控中心、远程终端单元（RTU）、传感器、执行器和通信网络等组成，可以对管道系统进行全方位的监控和控制。
SCADA系统的核心功能包括数据采集、监控和控制、报警处理、人机界面和数据存储等。
1. 实时监控：SCADA系统可以实时监测管道上的各种参数，包括流量、压力、温度、液位、阀门状态等，及时发现管道运行中的异常情况并进行处理。
通过监控中心的人机界面，操作人员可以清晰地了解管道运行状况，及时做出反应。
2. 远程操作：SCADA系统可以对管道上的执行器进行远程操作，包括阀门的开关、泵站的启停等。
这样的远程操作能够提高管道的运行效率，减少人为干预，降低操作风险。
3. 数据采集与存储：SCADA系统能够对管道运行中的各种数据进行采集和存储，形成历史数据，便于分析管道的运行趋势和进行故障诊断。
通过对历史数据的分析，可以及时发现管道的问题，并采取相应的措施。
4. 报警处理：SCADA系统能够对管道运行中的异常情况进行实时报警，并及时通知相关的人员进行处理。
这样可以减少事故的发生，保障管道的安全运行。
5. 管道优化：通过对管道运行数据的分析，SCADA系统可以优化管道的运行策略，包括控制阀门的开度、调节泵站的输出等，从而提高管道的运行效率和节能降耗。
1. 管道安全：石油天然气管道是容易发生事故的高危行业，一旦发生泄漏或爆炸等意外，后果将不堪设想。
油气管道SCADA系统调控业务接入的网络架构设计
油气管道SCADA系统调控业务接入的网络架构设计随着油气管道行业的快速发展，油气管道SCADA系统在调控业务中扮演着重要的角色。
为了确保系统的稳定性和安全性，一个合理的网络架构设计是必不可少的。
首先，油气管道SCADA系统的网络架构应该是分层的。
分层架构有助于对网络流量进行管理和隔离，并提供了更高的安全性。
一种常见的分层架构设计是将网络划分为三个层次：操作层、控制层和监控层。
在操作层，各个油气管道站点通过局域网（LAN）连接到中央服务器，以实现各项操作功能，如数据采集、流量控制和设备监测。
这一层次的网络需要具备高吞吐量的能力和低延迟的特性，以确保数据传输的实时性和准确性。
在控制层，位于各个油气管道站点的控制设备通过广域网（WAN）连接到中央控制中心。
这一层次的网络负责数据的集中处理和分析，为系统运营人员提供实时的管道状态信息。
同时，该网络需要具备高可靠性和冗余性，以确保油气管道的顺利运行。
在监控层，位于中央控制中心的系统管理人员可以通过远程访问与操作各个油气管道站点。
这一层次的网络负责数据的监控和管理，需要具备安全性和可控性的特点。
加密技术、访问控制和身份认证等安全措施应该在这一层次得到充分的应用。
其次，油气管道SCADA系统的网络架构应该具备冗余性和灵活性。
冗余性是为了防止单点故障对整个系统造成影响。
在网络设计中，可以采用冗余链路和备份服务器等措施，以确保在某个链路或服务器发生故障时，系统仍然可以正常运行。
同时，网络架构应该具备灵活性，以满足不同地理位置、不同类型油气管道站点和不同业务需求的要求。
例如，在远程油气管道站点，可以采用无线网络或卫星链路来连接操作层和控制层，以弥补传统有线网络无法覆盖的局限性。
在现代化油气管道站点，可以采用虚拟专用网络（VPN）技术来构建安全隧道，以实现远程访问和控制。
此外，油气管道SCADA系统的网络架构设计还应该注重安全防护。
由于油气管道是国家的重要战略资源，其安全性需要得到高度保护。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统是一种用于监控和控制工业过程的计算机系统，广泛应用于石油天然气管道的运营和管理中。
SCADA系统可以实时收集、处理和分析从管道系统中获取的各种数据，并基于这些数据进行决策和控制操作，从而提高管道系统的运行效率和安全性。
1. 监控和控制管道运行状态：SCADA系统可以实时监测和控制管道的压力、温度、流量等参数，以确保管道运行在正常范围内。
当参数超出预设的安全边界时，系统会自动发出报警，并采取相应的控制措施。
当管道中的压力超过安全限制时，系统可以自动调整泵站的运行速度或关闭某些管段的阀门来降低压力。
2. 泄漏检测和防范：SCADA系统可以通过监测管道的流量和压力变化来检测泄漏事件，并及时采取措施进行防范和应对。
当系统检测到异常的流量或压力变化时，会自动发出报警，并立即关闭相应的阀门来停止泄漏。
系统还可以通过对管道周围的监控设备进行视频监控来提前发现和应对潜在的恶意破坏行为。
3. 管道运行数据的采集和分析：SCADA系统可以实时采集和记录管道运行中的各种数据，包括温度、流量、压力、液位等，从而为运营和管理人员提供可靠的数据基础。
这些数据可以用于分析管道的运行状态和性能，帮助提高运维效率和管道的整体可靠性。
系统还可以生成各种报表和图表，用于管道的运行分析和故障诊断。
4. 远程控制和操作：SCADA系统可以通过远程通信技术，实现对管道系统的实时控制和操作。
运营和管理人员可以通过SCADA系统远程监控和控制管道系统的各个节点，无论是位于城市中心还是偏远地区，都能实时获取和处理管道运行数据。
这种远程操作的能力可以大大提高对管道运营的灵活性和响应速度，同时也减少了人工操作的风险和成本。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用可以大大提高管道的运行效率和安全性。
通过实时监控和控制管道的运行状态、检测和防范泄漏事件、采集和分析管道运行数据，以及实现远程控制和操作，SCADA系统可以帮助运营和管理人员更好地了解和管理管道系统，提高工作效率和管道的整体可靠性。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。
它可以实时地监测管道上的各种参数，并实现对管道的远程控制。
在石油天然气管道上，SCADA系统的应用已经成为了提高管道运行效率和安全性的重要手段。
石油天然气管道作为能源运输的重要通道，承载着大量的石油和天然气资源。
为了保证管道的安全运行和高效输送，监控管道的运行状态是至关重要的。
而SCADA系统的应用可以实现对管道运行状态的实时监测，迅速发现并解决管道运行中的各种问题，提高管道的安全性和可靠性。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用可以实现对管道内各种参数的实时监测。
这些参数包括管道内流体的流速、流量、压力、温度等，通过传感器实时采集这些数据，并将其传输到SCADA系统的中央控制中心。
通过对这些数据的分析，管道运营管理人员可以全面了解管道的运行状态，及时发现可能存在的问题，做出相应的处理。
SCADA系统还可以实现对管道的远程控制。
当在管道运行中出现问题时，管道运营管理人员可以通过SCADA系统远程控制相关设备，实现对管道的紧急停机或切换备用管道等操作，以避免事态进一步扩大。
SCADA系统还可以实现对管道设备的远程调节，提高了管道运行的灵活性和适应性。
SCADA系统具有报警功能。
当管道运行中出现异常情况时，SCADA系统可以发出警报，并及时通知相关管理人员，以便他们迅速做出相应的处理措施。
这大大提高了管道运行管理人员的工作效率和对管道安全的保障。
在未来，随着科技的不断发展，SCADA系统在石油天然气管道上的应用还会不断得到完善和拓展。
相信通过科技的力量，石油天然气管道的安全性和运行效率将会得到进一步提高。
陕京二线输气管道工程SCADA系统调控中心中心验收方案
陕京二线输气管道工程SCADA系统调控中心现场验收测试方案陕京二线SCADA系统自2005年7月20日开通后，进行了一系列的整改工作，按照合同规定，系统在稳定运行后应适时进行SAT测试，特此提出验收测试方案。
一、总体安排1、验收测试依据CPE西南分公司编制的陕京二线SCADA系统（调控中心部分）技术规格书CPE西南分公司编制的陕京二线自动化控制系统操作原则中国石油物资装备集团公司与Cegelec签署的SCADA系统合同技术卷Cegelec公司编制的工厂设计文件2、参加测试人员组长：祁国成组员：王达宗、闫峰、窦鑫、刘振方、李卫成、规划计划部1人、装备部1人、财务部1人Cegelec公司：刘美华、李小平科瑞星公司：3、时间安排4月11日～4月12日测试4月13日～4月15日撰写报告4月15日～5月10日系统整改4、测试地点陕京二线SCADA系统机房，典型站场以采育末站为例。
二、验收测试流程1、Cegelec公司提出验收申请，提交测试清单表。
2、Cegelec 进行测试内容说明，验收小组审查测试内容。
3、测试内容应主要包括：1）Viewstar ICS 系统实现的SCADA系统功能数据采集功能a、开关量b、模拟量c、典型站轮询组跟踪远程控制功能a、设定点b、单值命令c、时钟下发d、阴极保护等测试重点：命令下发时间、反馈时间、执行流程等人机界面a、陕京二线工艺流程图、各类综合图b、单体设备c、报警（声光报警、报警级别设定）d、趋势报表用户管理打印机管理短消息功能等2）Viewstar ICS系统功能实时服务器冗余历史服务器冗余FEP冗余网络冗余历史数据备份存储和恢复时钟同步等3）SCADA系统与通讯系统联测光纤主路由卫星或者DDN备用路由主备路由切换SCADA系统网络管理软件等4）SCADA系统与其他系统的接口SCADA系统与管道生产系统接口5）SCADA系统安全防火墙设置操作系统级别防范应用软件级别防范4、现场测试根据最终确定的测试清单表进行逐项测试，详细记录每项测试结果，由验收测试小组和Cegelec 共同确认签字。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统（Supervisory Control and Data Acquisition）是一种广泛应用于控制和监控工业过程的自动化系统。
它可以实时采集、处理和传输各种管道上的数据，以监控和控制石油和天然气的输送过程。
在石油和天然气管道上，SCADA系统的应用可以提高管道运营的效率，并确保管道运行的安全性和稳定性。
SCADA系统可以监控管道上的各种参数，如温度、压力、流量等。
它能够通过各种传感器实时采集这些数据，并将其传输到中央控制中心。
中央控制中心可以通过SCADA系统的用户界面监控和显示这些数据。
运营人员可以根据这些数据来了解管道的运行状况，并及时采取措施来保证管道的正常运行。
如果某个参数超出了预定的范围，系统会发出警报，提醒运营人员采取相应的措施。
通过这种方式，SCADA系统可以及时发现和解决可能出现的问题，确保管道的安全运行。
SCADA系统可以对管道进行远程控制。
在某些情况下，运营人员可能需要远程操纵管道的操作，如开关阀门、调节压力等。
通过SCADA系统，运营人员可以直接在中央控制中心进行这些操作，而不需要亲自前往现场。
这样可以大大提高运营人员的工作效率，并且减少了人为因素引起的错误。
通过SCADA系统，可以对管道进行自动化控制。
系统可以根据预设的管道运行要求，自动调整阀门的开闭程度，以实现对管道的精确控制。
这有助于提高管道的稳定性和运行效率。
SCADA系统还可以实现管道数据的存储和分析。
系统可以将采集的数据存储在数据库中，以供后续分析和使用。
通过对数据的分析，可以了解到管道的运行情况和性能趋势。
这有助于预测和预防潜在的问题，并进行相关的优化措施。
在管道发生故障或事故时，可以通过SCADA系统追溯并分析数据，以找出故障原因并采取措施防止再次发生。
SCADA系统还具备报表生成和通信功能。
系统可以根据预设的要求，生成各种报表和图表，以便管理人员进行管道运营的分析和评估。
SCADA系统在陕京二线输气管道工程中的应用
ｌ０ Ｉ３ ａ 全 线 设 有 １ 座 工 艺 站 场 、 ３ 远 控 线 路 截 断 阀 室 （ ２ 亿 Ｔ／ ， Ｉ １ ４座 包 括靖 边 一榆 林 联 络 线 ３座 ） 、３个输 气 管理 处 和 １个调 度 控 制 中心 。 自动 控 制 系 统 采用 以 计 算机 为 核 心 的 监 控 和 数 据 采 集 （ ＣＡＤＡ） Ｓ 系统 ； 输站 设 置 站 控 系统 （ 分 ＳＣＳ） ，清 管 站 和 阀 室 设 置 远 程 终 端 （ ＲＴＵ） 冗 余 光 纤 信 道 为主 通 信 通 道 ， 星 信 道 为 备 用 通 信 通道 。 。 卫 沿 线 各 大 型站 场 达 到 了 “ 人值 守 ，无 人 操 作 ” 有 ；清 管 站 和 阀室 达
Ｐ 服 务 器进 行 数 据 交换；压 气 站 ＫＳ
Ｅ Ｄ系统 （ Ｓ Ｓ Ｆ Ｃ）通 过 ＴＣＰ Ｉ ／Ｐ协
议 直 接 与站 控 Ｐ ＫＳ进行 通讯 ， 通 并
过 串行 接 口与 Ｐ Ｃ的 Ｍ Ｃ Ｌ ＭＲ模 板
１一调控 中心计算机监控系统 ２ 一管理处监视系统 ３一清管站和阀宣 Ｒｕ系统 ４ Ｔ 一典型站系统
制 系 统 、路 由器 、交 换 机 、终 端 服务 器 、报 告打 印机 、报 警 ／事 件 打 印机 等设 备 组 成 站 控 冗余 局 域 网 。
１２清管站和阀室 Ｒ Ｕ系统配置 ． Ｔ
ＲＴ 选 用 ＢＢ公 司的 Ｃｏ ｔｏＷ ａ ｅ控 制 器 ，用 于 检 测 工 艺 过 Ｕ ｎ ｒｌ ｖ
１ ５通讯和网络解决方案 ．
通讯和网络解决方案示意图如
图 ２ 示 。调 度 控 制 中心 与 站控 系 所 统通 讯 的主信 道 是 冗余 光纤通 信 系 统 ，备 用路 由是 卫 星通 讯 系统 ；站
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(16)历史数据的保存用户必须在组态时设定需要保存的变量(包括运行模块中的中间变量)作为历史数据长期保存。
其时间间隔可以在1～60min 之间。
(17)事件和报警的记录(黑匣子功能)系统会自动记录系统中的报警信息和操作事件,每条报警信息包括报警信息发生和结束2条记录。
每条记录内容包括当前值班操作人员,事件/报警描述,发生/结束时间。
此记录任何人都无法修改,系统将无限制地记录下去,但可供随意查询,打印。
(18)Script 语言(这是本软件包的独到之处,它使本软件包的功能更加强大)系统内置一种Script 语言,大部分组态元件均支持一个Script 语言的程序段,每段程序代码不超过4K 大小。
同时系统提供一个全局性的程序段。
该Script 语言支持的运算符及关键字如下:算术运算:+、-、×、÷、=、(、)逻辑运算:!、&&、||、>、<、>=、<=、(、)、==关键字:IF 、THEN 、EL SE 、ENDIF函数:Sin 、Cos 、Tan5.SH 采输气站场监控(组态)软件包主要技术指标(1)屏幕刷新频率:1～10s (如果设置的屏幕刷新速率太快,在系统进行后台操作时可能溢出,但并不影响使用)。
(2)历史记录时间间隔:1～60min 。
(3)数据采集周期:MODBUS 通信9600bps ;IO 卡:10ms ;ADAM5000:60ms ×I/O 卡数。
(4)数据报表时间间隔:1h 。
(5)数据报表起始时间:1～24点。
(6)没有2000年问题(工业微型计算机硬件必须没有2000年问题)。
(7)软件最大负荷300个数据点(每个现场信号即为1个点),同时也可以提供500～1000点的版本(需要定制);最多300个组态元件;最多20幅组态画面;最多10个报表。
(收稿日期 1999-07-26 编辑 王瑞兰) 3姚伟,1956年生,高级工程师;1984年毕业于沈阳化工学院,长期从事油气管道的生产管理工作。
地址:(100101)北京市朝阳区慧忠里甲118号。
电话:(010)64916804。
从陕京输气管道工程SCADA 系统 看油气管道SCADA 系统设计姚 伟3 祁国成 魏 巍(北京天然气集输公司) 姚伟等.从陕京输气管道工程SCADA 系统看油气管道SCADA 系统设计.天然气工业,2000;20(3):86～89 摘 要 陕京输气管道是目前国内陆上第一条长距离、大口径的高压输气管线,它采用国际流行的SCADA 系统实现全线的监视、操作和管理。
根据在陕京输气管道SCADA 系统设计、安装、调试和运行管理中的实践经验,从系统的安全性、先进性、可靠性、开放性等几个角度探讨了SCADA 系统的设计思想,同时指出了油气管道SCADA 系统建设中应注意的问题,从而对国内油气管道SCADA 系统的建设具有一定的指导意义。
主题词 陕甘宁地区 北京 输气管道 自动控制 系统 设计 分析陕京输气管道SCADA 系统简介陕京输气管道是我国目前陆上天然气输送距离最长、管径最大( 660)、沿线自然条件最为恶劣的一条管道。
它是天然气东进的大动脉,担负着改善大气环境、气化京津地区的重任。
干线西起陕西靖・68・边首站,东至北京石景山衙门口末站,全长853km。
支线西起北京琉璃河分输站,东至河北永清分输站,全长65km,负责向天津供气。
干线设计一期不加压年输气量为13×108m3,二期加压后年输气量为20×108m3,最大年输气量设计可达30×108m3,干线最高设计压力为6.4MPa。
陕京输气管道SCADA系统采用国际招标方式,选定德国PL E管道工程公司进行基本设计和详细设计、Cegelec AEG公司进行工厂设计。
全线目前设有计量站4座(分别为靖边首站、北京末站和琉璃河、永清两座分输站)、清管站7座、9座R TU截断阀室。
在北京市亚运村设有调度控制中心(DCC)一座,对全管线进行监控和调度管理。
另设3个输气管理处,分别负责陕西、山西、河北各段管线的维护管理工作。
管线各站场均按无人值守设计,SCADA 系统负责全管线的数据采集和监控,对管线进行科学的管理。
油气管道SCADA系统的设计思想1.安全性工业生产首先要讲安全,油气输送管道的操作,更是防范甚于救灾。
安全的目的是保护人、设备、资源和环境,减少国家财产的损失和保障生命。
因此系统设计,安全为先。
由于油气属于易燃易爆物品,因此油气管道的SCADA系统设计要将防火防爆纳入设计范畴,有条件也可设置自动消防系统。
为此,陕京输气管道专门设置了火灾和气体监测系统,另外根据地区性防爆等级要求而选择相应的防爆类型的仪器仪表。
在硬件设置上,安全性措施还有很多,如在控制室信号引入点有隔离措施,在雷暴多发地域加装雷击保护装置,控制系统的接地也要自成体系等等。
在软件的设计上设置了操作权限,无论在DCC 还是在站场,对不同的系统操作人员设置了相应的系统访问密码。
最高级别为系统管理员,他能进入系统内部修改数据库和程序;最低级别是操作员,他仅能进行MM I的日常操作。
控制软件是安全性设计的重要一环,它直接对工艺设备进行操作,从软件设计上要充分考虑逻辑条件的关联及互锁,稍有疏漏就可能酿成严重的生产事故。
另外三级控制模式的设计,即使自控系统全部失灵也能通过手动操作保证管线的安全运行。
如果SCADA系统与企业网连接,尤其当企业网与Internet连接时,系统设计就必须考虑网络安全问题,在软件/硬件方面采取积极的措施,防止SCA2 DA系统因不良分子的侵入而遭受破坏。
安全性存在于SCADA系统设计的方方面面,只有考虑周详、设计严密才能保障管线的生产安全。
2.先进性陕京输气管道在立项之初就有明确的目标,要建成国内第一条具有90年代国际先进水平的输气管线,这对SCADA系统的设计提出了很高的要求。
陕京输气管道SCADA系统的设计采用国际标准,吸取了国际先进思想。
如L IC管道模拟软件的应用使调度管理工作更科学,阴极保护“3秒断12秒通”数据采集方法的应用使阴保数据采集更准确,计量回路中差压变送器采用“2高1低”的配置也保证了计量结果的准确性和精度。
在数据通讯方面,主路由采用了先进的卫星通讯方式。
另外在硬件选型方面,陕京输气管道SCADA系统选用的大多是当时较先进的设备。
如主机选用SUN公司的64位机,以太网络可由10base T升级到100base T,计量系统的压力和差压变送器采用Rosemount新型的3051C系列,PLC采用Schneider 公司Modicon Quantum系列产品等等。
以上软硬件两方面的设计,保证了目前陕京输气管道SCADA系统在国内处于领先地位。
但任何系统的先进性都是暂时的,特别是在微电子技术飞速发展的今天,这一点显得尤为突出。
另外当先进的东西组成一套系统时,如果这套系统可靠性不高,则这套系统先进性也就无从谈起。
希望油气管道SCADA系统的建设者们能有个冷静的思考,在目标、投资和先进性等方面作出折中的选择,不要片面地强调先进性。
3.可靠性、可用性即使一套SCADA系统设计得再先进,其元器件经常损坏,软件总是出故障,使维护人员一刻也离不开现场,那这套系统就很不可靠也不实用。
因此在设计SCADA系统时要专门进行可靠性设计,采取一系列可靠性技术。
陕京输气管道的SCADA系统既要求具有很高的先进性又要具有很高的可靠性,在设计上可用性要求达到99.8%。
为了保证这一高的可靠性,首先要求系统具有容错能力,要求非关键元器件的故障不能影响整个系统的正常运行;其次对关键设备采取冗于配置,如DCC采取双主机、计量站PLC采取双CPU配置。
在计量站,流量计算机获取色谱分析数据采用双通道数据通讯。
另外模块化设计、抗干・78・扰和防雷击措施、热插拔技术和故障的自诊断等等一系列措施,也是保证了系统可靠性的提高。
SCADA系统承包商的选择也是决定系统可靠性的关键,在比选承包商时,既要考察系统所采用的硬件,更要考察采用的软件,从操作系统、视窗软件到系统软件、应用软件等等方面一一加以考察。
所有采用的软件应当是在投入现场使用前已进入成熟阶段,且具有相当的业绩。
4.冗余性为了实现系统的高可靠性,要求SCADA系统中重要的关键设备具有很强的容错能力,对它们采取冗余配置。
基于这一要求,调空中心采用双主机(Host)、双以太网、双通讯处理机配置;站控系统PLC采用双CPU配置。
冗余配置的工作模式为主从方式,当主机(Mas2 ter)在线工作时,从机(Slave)处于热备状态,它时刻监视主机的工作状态,并从主机获取数据使从机与主机数据库保持完全一致。
当主机一旦出现故障,从机就立刻将主机的工作接管过来,自动由从机变成主机,这一切换过程要求做到无扰动,以不使管道输送发生任何突变;而发生故障的主机修复后则变为从机,这时系统的主从关系发生了一次转换。
5.开放性开放性设计是当今系统设计的基本要求,它要求计算机软硬件厂家共同遵守OSI国际标准,以实现不同厂家之间的异种计算机设备间的通讯。
虽然开放性是针对计算机设备间通讯提出的要求,但也给用户提供了很多方便。
用户在设备采办和软件选择时可以不必限定在一家厂商,而可在多家厂商之间进行挑选,增加了选择余地和灵活性。
开放性也给系统的维护带来便利,如计算机的更新换代。
陕京输气管道将要开口新增分输站,由于陕京输气管道SCADA系统设计在一开始就遵循了国际开放标准,这给新增分输站自控系统设备的选型提供了很大的空间。
6.模块化模块化是指软件和硬件设计的一种方法。
按照该方法,SCADA系统具有了积木式结构,从而使用户可根据生产要求灵活地进行系统配置。
模块化设计的优点是系统易于维护、扩展方便。
靖边首站的控制软件按功能划分成一些模块,任一模块的故障不会影响其它模块的运行。
另外靖边首站在二期工程期间将上压缩机,只要在现有软件模块基础上添加压缩机模块即可,无需对软件结构做大的改动,更无需重新进行软件开发。
7.扩展性系统的扩展性是对未来提出的要求。
现阶段由于条件不成熟,系统规模受到限制。
如将来系统规模可能扩大,系统在设计之初就必须加以考虑,给系统的扩展留有余地和弹性。
一个系统能不能扩展,扩展能力有多大,这主要取决于系统所选用的软件的性能和硬件容量。
设计人员要在系统的整体性能如响应速度、通讯速率和计算机资源两方面进行优化考虑,最终确定一个合理的系统扩展规模。
陕京输气管道的扩展能力很强,设计要求至少可扩展到50个带R TU站场。
目前全线共有20个带R TU站场,连扩展能力的一半还不到,所以陕京输气管道的扩展的余地很大。
8.可操作性、可维护性SCADA系统管理者和使用者是生产技术人员和操作人员,尤其是国内油气管道操作人员的文化水平相对较低,SCADA系统的可操作性和可维护性显得就非常重要,SCADA系统要易于操作、便于维护。