SCADA系统在长输管道中的应用研究

【摘 要】在长输管道的传输过程中，考虑到长输管道运行线路长，布局分散，维护困难等特点，为了保证长输管道能够保持正常的传输状态，并能够实现全面监控和自动控制，需要在长输管道中应用scada系统，保障长输管道运行。所谓SCADA系统，主要是指在长输管道中基于计算机技术的生产过程控制系统和调度自动化系统。考虑到SCADA系统的优点，在长输管道的运行中该系统得到了广泛的应用，为长输管道的稳定运行提供有力的技术保障。因此，我们应重点分析SCADA系统的构成方式与应用情况，全面保证长输管道安全稳定运行。

【关键词】SCADA系统；长输管道；应用研究

1 前言

从目前长输管道的实际传输来看，由于管线长、传输距离远，在传输过程中急需一种数据采集与监视控制系统实现对整个传输过程的有效监控。基于这一现实需要，以数据采集和系统监控为主要功能的SCADA系统应运而生。从目前SCADA系统在长输管道中的应用情况来看，SCADA系统在长输管道中不但实现了对传输数据的采集和传送，同时也实现了对长输管道的自动化监测和控制。因此，我们应对SCADA系统进行深入研究，促进该系统在长输管道中的应用，提高长输管道的生产安全性和稳定性。

2 SCADA系统简介

数据采集与监视控制系统SCADA（ SupervisoryControl and Date Acquistition） 是基于计算机技术的生产过程与调度自动化系统。它可以对生产过程、现场设备进行监视和控制， 以实现数据采集处理、设备控制、运行分析、参数调节、各种报警等功能。SCADA 系统以其优越性在各行业中得到了广泛的应用。

从目前SCADA系统的定义和功能设定来看，SCADA系统的功能主要表现在两个方面，一个是对长输管道的数据采集，另一个是长输管道的监视控制。除此之外，该系统还能够根据实际需要，对采集到的数据进行综合分析，满足长输管道的各项功能需要，为长输管道的功能正常发挥提供有力的支持。

SCADA系统的诞生主要是基于长输管道的现实需要。由于长输管道传输距离远，管网分布广，在实际监测和管理上难度较大，难以实现人工巡检。为此，研发一种可以实时搜集长输管线数据，并对长输管线进行监测和控制的自动化系统成为了重要内容。基于这一现实需要，SCADA系统得到了开发和应用，并在长输管道的生产管理中取得了积极的应用效果。

3 长输管道的生产特点分析

管道输送存在如下一些主要特点： 输送环境危险， 需要可靠的安全保障和快速高效的应急处理； 产品单一， 不存在复杂的加工和制造过程； 24 h持续不间断地生产作业； 高度集中、协调和统一的调度管理； 生产区域分散而偏远， 能源、交通和电信等基础设施差； 可依托的社会专业化服务力量较小。

从生产管理的角度而言， 管道企业只有在安全得到充分保障的前提下， 才能谈及降低运营成本，提高企业效益； 必须以管网的安全平稳运转为生命， 生产的集中调度管理为核心， 设备的可靠操作维护为基础建立和使用SCADA 系统。目前， 在中国已建和新建管道工程项目中， 大都采用了先进的SCADA 系统保障生产运行。

考虑到长输管道的分布特点，长输管道的巡检和保障存在一定的难度，单纯依靠人工进行管线巡检和后勤保障，需要投入大量的人力和物力，维护效果不一定理想。基于这一考虑，长输管道将目光放在了如何应用远程自动化监控系统的选择上。从现有的远程自动化监控系统来看，SCADA系统无疑成为了能够满足长输管道实际运行需要的智能系统，为长输管道的运行提供了有力支持和保障。

4 SCADA系统的构成及操作方式

在目前长输管道的运行中，SCADA系统已经成为了重要的辅助系统，其结构可以用以下方式概括：

其功能主要表现在以下几个方面：

（1）就地人工操作方式：操作员主要通过现场设备上的操作开关进行操作， 控制系统仅执行监视记录功能及有关的重要安全控制功能如紧急停车等。

（2）站控操作：操作员在站控室中通过控制系统的人机界面监视和控制所有重要工艺设施。所有控制方式之间均可实现无扰切换并有相应的指示及记录， 任何控制方式下， 均可执行ESD 等紧急操作。

（3）远程控制操作

由于长输管线在管道布局过程中为了达到远距离传输的目的，通常管网的覆盖面积较大，管线的长度较长，即使应用了远程控制系统，如何进行操作，保证远程控制系统发挥积极作用，也成为了SCADA系统需要考虑的重要内容之一。从现有的经验来看，在SCADA系统的操作过程中，可以采用远程控制的方式进行操作。利用远程控制不但实现了远距离的数据采集，还减少了节点操作人员的数量，提高了控制效率，降低了控制难度，保证了SCADA系统的整体控制效果。因此，远程控制操作是SCADA系统运行的重要方式之一，我们应重点了解。

5 SCADA系统发展探讨

基于SCADA系统的诸多优点，SCADA系统在长输管道的运行过程中得到了重要应用。但是随着自动化技术和计算机技术的快速发展，SCADA系统也在功能上发生了一定的变化和升级，变得更加适应长输管道的需要。从目前SCADA系统的发展来看，在未来该系统主要将在以下几个方向取得重要进步：

（1）SCADA系统将朝着开放式的方向发展

从目前SCADA系统的发展来看，与其他系统的互联成为了急需解决的问题，只有增加该系统的互联性，提高其扩展性，才能提高系统的运行效率，发挥系统的优势。所以，未来SCADA系统将朝着开放式的方向发展。

（2）SCADA系统将朝着人工智能的方向发展

目前人工智能已经成为了计算机技术和自动化技术的重要概念和发展方向，考虑到SCADA系统主要基于计算机技术和自动化技术的支撑。因此，SCADA系统在未来也将增加更多的人工智能的属性。

（3）SCADA系统将朝着三维图像显示的方向发展

在图像显示上，三维视图相比二维视图在图像清晰度、图像显示层次和图像的显示角度上具有更多优点。因此，在未来的发展中，SCADA系统将会增加三维图像的显示功能，满足长输管道的实际传输需要。

6 结论

通过本文的分析可知，在长输管线的传输过程中，为了保证传输质量，提高传输效率，需要积极应用SCADA系统，保障长输管线的有效运行。基于SCADA系统的诸多优点，该系统在长输管线的运行中得到了重要应用，为长输管线运行质量的提高提供了有力支持。所以，我们要认识到该系统的优点，加大推广力度，满足长输管线传输的实际需要。

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