佛燃集团SCADA系统设计分析

【摘要】SCADA系统即数据采集与监视控制系统。主要通过三大功能完成数据的采集、接收、处理、显示、调用、入库、WEB，并完成与公司其他系统的信息互联，数据共享等。本文在介绍佛山燃气公司天然气管网SCADA系统设计组成和主要功能的基础上，对该系统在公司的应用进行了详细描述，并结合实际指出了项目的创新型与扩展性，该系统的使用将为燃气运行管理工作提供决策支持，促进公司管理和效益的提升。相信在投运后，SCADA系统将在该公司管网输配系统以及整个燃气行业的管网输配调度中发挥越来越重要的作用。

【关键词】SCADA系统；天然气；创新；管理；效益

【中图分类号】F407.22 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0297-01

近年来，佛山燃气与时俱进不断发展，现已拥有管网长度2百多公里，拥有大型工业用户8百多家、民用用户13万家以上，以及各类储气站和换气站。随着公司规模的扩大和用气用户的不断增多，为了实现集团公司的集中管控和抢修中心的实时监控，公司决定部署SCADA系统，覆盖禅城、三水和高明三区，主要对门站、工业用户、加气站、城区管网末端、调压站等实现监控，为公司的决策辅助和实时监控提供良好的平台。

一、SCADA系统概述和主要功能

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。主要通过三大功能完成数据的采集、接收、处理、显示、调用、入库、WEB，并完成与公司其他系统的信息互联，数据共享等。

（一）SCADA系统组成

调度控制中心是整个城市燃气输配管网SCADA系统的调度指挥中心，在调度控制中心通过计算机系统即可完成对整个城市燃气输配管网的监控和运行管理等任务。

场站包括门站、管网调压站、重点工业用户专用调压站以及管网监测点。

现场仪表包括传感器、变送器、就地显示仪表、智能仪表及执行机构，主要负责检测、测量现场站点的运行参数并控制现场设备。

通讯系统重要站点采用有线信道DDN为主、无线信道GPRS为备用的组网方式；一般站点采用无线信道GPRs的通讯方式。

（二）SCADA系统功能

SCADA系统是一个分布式系统，可以实现监控、数据采集、数据计算分析等功能。

监控功能SCADA系统可以进行燃气管网运行过程监控、输配管网遥控遥调、系统运行状态远程诊断与监控管理等功能，从而及时了解生产运行情况，增加全网透明度，保证生产调度系统正常运行，提高系统维护和管理水平。

数据采集功能通过各监控点安装的RTU等设备进行数据的采集和传送，实时采集管网上各点的天然气运行参数，并将参数传递到监控系统中，进而到调度中心，使整个SCADA系统及时收集数据，做出判断。

数据计算分析功能通过对实际的数据、压力、温度、流量、色谱仪等数据进行管网动态储气量分析、每个主干网剩余供气能力分析、管线压力分布分析及进行未来前景分析等，实现燃气输配计划的优化，提高经济效益。

另外，该系统中的远程抄表系统能自动为客户服务中心提供抄表数据和收费依据，以此为基础计算输差管理指标。

二、SCADA系统在公司的应用

公司SCADA系统分两期投入运行，第一期计划实现对大型工业用户的监控。

（一）SCADA系统网络连接

RTU就是指安装在各分公司场站的远程终端单元。在SCADA系统中，各个远程的DTU终端采集的数据通过GPRS无线网络传输到信息中心机房，抢修中心通过IFIX客户端将采集的数据进行显示，操作人员通过客户端对采集的数据可以进行汇总分析、流量统计、报警监控、报表制作等操作。如下图所示：

（二）实现与GIS系统的对接

我公司的SCADA系统，同时建立了以地理信息系统（简称GIS）技术和计算机技术为支撑的城市管网GIS应用系统，在最大程度上满足燃气管网的资料维护、信息查询、报警抢险等可视化日常事务管理；并且对于提高燃气行业服务质量、管理水平，加强燃气生产调度和突发事件处置能力，保障安全供气，提供了高效率的支持。

三、项目的创新型和扩展性

（一）项目的创新型

燃气SCADA系统从管理及技术两方面进行创新建设。

1、管理创新。主要表现在业务的贯通性、管理的前瞻性、覆盖的全局性、服务的实时性及应用的友好性等五大方面。

贯通性是创新实现管理过程贯穿燃气输配所有环节，形成集约化、扁平化、专业化管理模式。

前瞻性是运用燃气SCADA系统，不但能满足当前的业务需要，也能满足未来的管理业务扩展的需求。

全局性是满足企业内外信息获取的需求，展示佛燃业务全方位信息、为各层级、各环节人员提供服务。

实时性是指通过数据采集，展示燃气输配的实时信息，为相关人员提供“第一手”的最新信息，最大程度提升了反应速度。

友好性是充分考虑相关部门的人员的需求，使得平台能够提供关键用户最需要的信息和服务。

2、技术创新。主要有系统融合、实时监控、创新展示三大方面。

系统融合是通过该系统实现了燃气输配各系统问的业务融合，真正实现了系统的无缝集成和业务的全面贯通。

实时监控主要应用了GIS地理信息系统及视频监控系统，对燃气配送和运行管理进行全程监控。

创新展示是通过应用先进的多媒体展现技术，实现全方位、多角度的展现，该系统可满足远程控制、工作检查、领导参观、工作汇报等工作，可极大降低工作成本、提高工作效率。

（二）项目的扩展性。

系统的扩展性主要体现在应用模块化系统架构，能适应未来管网扩展和新增功能要求。

四、项目预计取得的成果

加强管理规范。通过对燃气输配全程进行监控，采用信息化、标准化技术，调度指挥系统指令实现燃气配送全过程的规范。

提升业务能力。通过提供直观性、多维度、高密度的信息和建立反馈机制，使得操作者可以迅速反应，及时应对；促进管理者进行业务协同，将过程透明化，提高工作精细程度。

提高管理效益。通过全过程监控，按用户需求组织生产配送，减少管理成本，提高资金周转率；通过应急响应，进行多部门联动，解决各部门单独作战、信息不流通问题，整体提高公司应急反应能力；通过统一调度和信息公开，提高服务效率，进而促进社会效益的提升。

五、燃气SCADA系统应用带来的机遇和挑战

随着自动化控制技术的发展，特别是信息技术的快速发展，工业自动化和管理信息化的结合已成为工业控制系统的发展趋势，各种高级应用软件已日趋成熟。今后在继续加强和改善基础设施、完善基本功能外，将结合佛燃发展情况及燃气调配工作的实际需要，充分利用系统信息资源，增加和MIS系统的互连，使SCADA系统的数据库在MIS系统中进行二次开发利用，为燃气运行管理工作提供决策支持，逐步实现公司燃气输配和运行管理的智能化建设，为公司发展做出更大的贡献。