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昆仑燃气湖南省调度中心监控系统

一、项目概况

昆仑燃气公司各运行单位分布的区域点多面广,经营范围涉及种类多,生产管理难度大。各级调度室安全监控系统正在逐步建设,自控水平、自控设备配置情况不尽相同,已建安全监控系统存在诸多问题,如安全监控系统差异性较大,建设标准、功能需要完善,报警系统设计不合理,各级调度室SCADA系统之间通讯协议为私有协议等等。由于无总体指导标准,各级调度室、各站点系统功能、生产调度情况各异,对昆仑燃气集中管理、科学调度、紧急抢修等各方面带来诸多隐患。因此有必要建立一套统一、先进的安全监控系统建设标准,规范各级调度室及场站安全监控系统的新改扩建。

本次选定项目是对湖南省的燃气输配进行集中监控,下属湖南输配公司、常德项目公司、中油远望公司、株洲公司和岳阳公司,总的检测点数大约有7000点,后续还有不断建设的新站点,随着规模的扩大,也要融入到区域调度系统中,实现一体化调度。

二、项目特色

  • 三级管理,两级控制,系统安全稳定

  • 指定供气,精确输配,实时调度

  • 报警自动同步,避免报警不一致

  • 统一的用户权限管理,避免指令重复下发

三、系统架构

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图1系统架构

区域调度中心监控系统硬件上由工作站和服务器机房组成,其中工作站包括1个SCADA监控工程师站、2个SCADA监控操作员站。服务器主要包括通讯服务器2台、数据库服务器2台、WEB服务器1台、用户与权限管理服务器1台。用户与权限管理平台负责对全过程进行权限验证以及管理。所有应用软件分别运行于服务器上,工作站安装应用软件的客户端。区域调度中心通讯服务器与底层设备用石油专网连接,实现数据的采集和计划指令的下发。

四、系统功能

区域调度中心可实时采集远端各站点的工艺运行参数,实现对燃气管网和场站工艺设备运行情况的自动连续监视、管理和数据统计,为安全运行提供必要的辅助决策信息。

4.1 数据采集和存储

区域调度中心对各项目公司门站、调压站、LCN站、CNC站的重要监测参数进行采集和记录,主要有电气量参数(电流、电压、功率等)、状态量参数(各电气开关分合状态、开关状态等)、运行参数(设备运行时间、流量、压力、报警信息、操作员信息等)、统计参数(用气量、电量等)等。

在区域调度中心部署工业实时历史数据库用来存储海量的、具有时间特性的过程数据。工业实时历史数据库在数据采集、存储时提供3种以上的压缩方式,如死区压缩、旋转门压缩、改进的死区压缩等多种压缩算法,大量的节约了硬盘控件和提高数据检索速度。

4.2画面展示和监控

SCADA监控系统工程画面包括:登陆画面、现地站分布画面、各现地站监控画面、报警画面、报表画面、曲线画面等。监控系统主要以类似3D的立体效果及半剖面展示画面,主要显示数据为压力、流量和温度等数据。

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图1 管线分布

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图2 场站监控

4.3 报警和事件

记录报警和事件信息以及该报警和事件所有相关的数据、条件记录到数据库,以供事故追溯、设备运转操作分析。

报警方式以声光报警和邮件报警功能进行提醒,对于不同优先级的报警可以在对话窗中以不同的颜色进行显示,同时报警信息可以按照优先级进行排序。报警量被调度员确认和报警条件消失后从报警表中撤消。未被确认的报警将发出一种特殊颜色的闪光指示,该报警经确认后,则转为稳态显示,直至报警条件消失。

针对设备更换或工艺改进,可以实现对任意变量报警进行屏蔽,同时也可以对报警变量的限值进行重新设置。

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图3报警信息

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图4 报警设置

4.4 生产管理报表

根据历史存储数据,生成日、月、年报表,方便生产管理,同时支持导出和打印。

A.现场操作报表:自动生成日报、月报和年报等,避免人工记录误差,提高工作效率。

B.管理层报表:统计输气数据报表,各个分公司的用气使用情况等,统计输差并根据输差进行排序。

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图5 报表

4.5 趋势曲线展示

可根据设定的时间间隔观测各站点压力、流量及设备运行状态等信息的历史趋势走向,为调度和维修管理提供一定的参考依据。也可以实时的观测某一数据的变化趋势,同时在运行态下可以自由的进行曲线的添加和删除,以便进行参考对比。

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图6 趋势曲线

4.6供气预测

准确的燃气负荷预测,可为气源生产计划、管网检修计划和输配调度提供依据,提高运行效率,节约能源,降低成本。

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图7 负荷预测

4.7用户权限管理

SCADA系统具备优先级和安全区等权限管理方式。不仅可以实现报警确认和数据浏览权限验证。一旦做设备控制时,会检测本地SCADA是否有控制权限并进行验证,如果具备就可以进行控制同时对控制事件进行记录,其他地区SCADA系统可以浏览到设备操控记录信息。区域调度中心具有控制用户权限的功能,可以进行登录,对用户进行新建、编辑、删除、权限修改、权限转移等功能。

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图8 用户管理

4.8 WEB发布

无需任何转换即可对工程进行发布,实现相关人员随时随地通过IE浏览器方便的查看现场实时画面,扩大了系统的使用范围,使得系统操作更加灵活。

五、项目总结

本项目达到了客户建设标准规范的要求,实现了湖南省燃气输配区域统一调度,节约了人力资源,同时提高了运营管理的安全性和及时性。系统经过实际测试,安全稳定,获得了客户的好评。