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力控eForceCon在燃?xì)庹{(diào)度中心SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用
系統(tǒng)概括
隨著城市燃?xì)夤芫W(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，燃?xì)鈭稣緮?shù)量更多，分布范圍更廣，調(diào)度中心與場站之間的實時通訊與調(diào)度面臨更大的挑戰(zhàn)，舊有的管理手段和管理模式已無法滿足新的管控需求，力控eForceCon產(chǎn)品在燃?xì)庹{(diào)度中心的應(yīng)用中以自己的產(chǎn)品優(yōu)勢直面這些挑戰(zhàn)，可以幫助企業(yè)顯著提升其調(diào)度管理水平。

以eForceCon產(chǎn)品構(gòu)建的燃?xì)庹{(diào)度中心SCADA系統(tǒng)可為管理層提供一個穩(wěn)定，可靠，可信及時的監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)對全國各地方調(diào)度室及站控室的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集、存儲、分析、展示以及應(yīng)用，以實際數(shù)據(jù)為依據(jù)，優(yōu)化并指導(dǎo)燃?xì)夤镜纳a(chǎn)運(yùn)營。系統(tǒng)將門站、工業(yè)用戶、加氣站、城區(qū)管網(wǎng)末端、調(diào)壓站等多種類型的監(jiān)控站點的實時數(shù)據(jù)傳送到各級燃?xì)庹{(diào)度中心，供調(diào)度中心操作員實時監(jiān)控，畫面也可同時呈現(xiàn)在大屏幕顯示系統(tǒng)上。
系統(tǒng)設(shè)計
燃?xì)庹{(diào)度中心SCADA系統(tǒng)設(shè)計緊密結(jié)合燃?xì)馍a(chǎn)運(yùn)行及相關(guān)業(yè)務(wù)流程，對管網(wǎng)、場站、燃?xì)鈽I(yè)務(wù)、客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)進(jìn)行一體化管理，其主要實現(xiàn)目標(biāo)如下：

各站庫所有參數(shù)的采集與存儲,并匯總到調(diào)度中心平臺。

各站庫主要參數(shù)，主要工藝畫面的監(jiān)視。

各站庫主要參數(shù)的統(tǒng)計及分析，并以趨勢圖，餅圖，棒圖等展示。

各站庫主要參數(shù)的日報，月報，季報，年報展示。

支持遠(yuǎn)程控制，客戶可進(jìn)行本地遠(yuǎn)程控制的切換。

與GIS，視頻等系統(tǒng)對接，進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)動。

系統(tǒng)架構(gòu)

該SCADA系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計涵蓋從底層設(shè)備到上層軟件應(yīng)用的所有軟硬件。系統(tǒng)采集各類閥門，流量計，壓力表，溫度計等現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，在場站匯總后通過安全網(wǎng)絡(luò)上傳到調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析及展示。

 

系統(tǒng)主要包括調(diào)度中心和站控系統(tǒng)。調(diào)度中心設(shè)置在企業(yè)的各級調(diào)度室，需要配備的硬件包括實時服務(wù)器（熱備冗余）、歷史服務(wù)器（熱備冗余）、磁盤陣列柜、Web服務(wù)器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、工程師站、操作員站（根據(jù)監(jiān)控站場數(shù)量調(diào)整）、視頻工作站、大屏顯示系統(tǒng)、打印機(jī)、UPS電源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等；站控系統(tǒng)設(shè)置在各級場站，門站，主要配備的硬件有PLC系統(tǒng)、RTU系統(tǒng)、操作員站、通訊服務(wù)器等；層級之間配備了隔離網(wǎng)關(guān)等安全設(shè)備保證系統(tǒng)信息安全。

 

主要系統(tǒng)節(jié)點說明如下：

1. 調(diào)度中心管理系統(tǒng)
在中心系統(tǒng)的建設(shè)中，可構(gòu)建冗余的實時服務(wù)器、歷史服務(wù)器提高系統(tǒng)的可靠性，分布在網(wǎng)絡(luò)中的實時服務(wù)器、歷史服務(wù)器、報警服務(wù)器等分布式管理服務(wù)器可方便的進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。
1) 實時服務(wù)器
實時數(shù)據(jù)服務(wù)器由eForceCon產(chǎn)品構(gòu)建，主要為系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)管理支撐，負(fù)責(zé)處理、存儲、管理從站場和RTU采集傳送來的實時數(shù)據(jù)，并為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供實時數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)服務(wù)器中運(yùn)行通信管理軟件，完成與各站場及RTU的通信連接、協(xié)議轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)管理等任務(wù)。分布式的服務(wù)器節(jié)點之間可通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)源進(jìn)行信息交互從而實現(xiàn)系統(tǒng)資源的負(fù)載均衡。
2) 歷史服務(wù)器
歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器由eForceCon產(chǎn)品歷史庫構(gòu)建，也可由pSpace充當(dāng)，主要完成歷史數(shù)據(jù)的存儲、管理，并為網(wǎng)絡(luò)中的其它服務(wù)器和工作站提供歷史數(shù)據(jù)服務(wù)。系統(tǒng)支持?jǐn)嗑€緩存，能自動恢復(fù)通信中斷期間的數(shù)據(jù)。
3) WEB服務(wù)器
Web服務(wù)器由eForceCon產(chǎn)品的Web工具實現(xiàn)，是實時監(jiān)控系統(tǒng)與管理應(yīng)用系統(tǒng)之間的銜接服務(wù)器。Web服務(wù)器保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)都在 B/S 結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一平臺下進(jìn)行監(jiān)控，包括場站、分輸站、管網(wǎng)城網(wǎng)的監(jiān)控信息以及視頻監(jiān)控信息都可在統(tǒng)一平臺上進(jìn)行監(jiān)視。
４) 操作員工作站
操作員工作站是調(diào)度、操作人員與調(diào)度中心計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面（HMI），由eForceCon產(chǎn)品的CS客戶端充當(dāng)，它在調(diào)度中心計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中作為客戶端，操作員通過它可詳細(xì)了解管網(wǎng)的運(yùn)行狀況并下達(dá)命令，它們通過局域網(wǎng)與服務(wù)器互聯(lián)并交換信息。
５) 工程師工作站
工程師工作站是系統(tǒng)工程師的操作平臺，由eForceCon產(chǎn)品開發(fā)版構(gòu)建。工程師可通過它對計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫等進(jìn)行維護(hù)和管理；通過遠(yuǎn)程部署工具對整個系統(tǒng)應(yīng)用程序、工程進(jìn)行遠(yuǎn)程更新、修改、管理各服務(wù)器的運(yùn)行程序；同時還可以對系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，實現(xiàn)更多的功能。
2. 門站監(jiān)控系統(tǒng)
站控系統(tǒng)設(shè)在各門站控制室，系統(tǒng)主要由操作站和RTU，PLC等控制系統(tǒng)及組成，由eForceCon產(chǎn)品獨立構(gòu)建。RTU或PLC完成對所屬門站的溫度、壓力、流量、泄漏報警等各種參數(shù)的采集、處理及控制。操作站實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集處理和顯示，以及異常情況的就地控制，訊服務(wù)器進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)的上傳。
3. 網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)
系統(tǒng)采用縱深防御和安全分區(qū)設(shè)計，將全網(wǎng)劃分為多個不同的網(wǎng)絡(luò)安全層次，使層級間具備方位路徑控制、入侵檢測與防護(hù)、技術(shù)隔離與安全審計能力，構(gòu)建在安全管理中心支持下的計算環(huán)境、區(qū)域邊界、通信網(wǎng)絡(luò)三重防御體系，以實現(xiàn)系統(tǒng)安全互聯(lián)、區(qū)域邊界安全防護(hù)和計算環(huán)境安全。 根據(jù)層級間的邊界防護(hù)，層內(nèi)安全，主機(jī)安全及數(shù)據(jù)安全的要求，在各個分公司系統(tǒng)中部署力控通訊網(wǎng)關(guān)pFieldComm和力控工業(yè)安全防護(hù)隔離設(shè)備pSafetyLink。pFieldComm可通過多種總線方式采集各個分站的數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到安全防護(hù)隔離設(shè)備pSafetyLink。pSafetyLink對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行加密壓縮，并通過Internet將數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端調(diào)度中心的服務(wù)器。利用pSafetyLink設(shè)備的雙系統(tǒng)，單向隔離傳輸功能，系統(tǒng)可將病毒及網(wǎng)絡(luò)黑客行為徹底隔離在外網(wǎng)，最大限度的保護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行。
1、 燃?xì)夤芫W(wǎng)全網(wǎng)實時監(jiān)測

系統(tǒng)可將分布在各個區(qū)域的站庫所采集的管網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)匯集到調(diào)度監(jiān)控界面上來，并結(jié)合GIS系統(tǒng)提供的天然氣管網(wǎng)地理信息，整體顯示所轄區(qū)域內(nèi)管網(wǎng)運(yùn)行的狀態(tài)信息，并將管網(wǎng)各監(jiān)測點的信息（壓力、溫度、流量等）實時地顯示在中心的大屏幕監(jiān)視屏上。

 

2、 站庫工藝流程圖動態(tài)展示

通過力控科技eForceCon平臺組態(tài)軟件的畫面組態(tài)工具，用戶可以快捷，方便的開發(fā)定制工藝流程圖，相關(guān)開關(guān)量、設(shè)備的運(yùn)行/停止、模擬量的實時變化等，圖形目標(biāo)的前景色、背景色及目標(biāo)的動態(tài)移動方向均可任意指定，并可動態(tài)變化。

 

3、 實時歷史趨勢曲線分析功能

系統(tǒng)可任意組合用戶測量趨勢、測量參數(shù)累計、故障時段等趨勢記錄，并可通過打印輸出。管理人員可通過實時或歷史趨勢了解管網(wǎng)過去及當(dāng)前的狀況、分析未來的趨勢。

 

4、 各類生產(chǎn)報表的生成及查詢

系統(tǒng)可自動生成日報表，周報表，月報表，年報表，以及各類自定義的分時報表。報表可按指定的時間段，時間間隔及指定站點，區(qū)域進(jìn)行查詢，并可以excel，pdf等各種形式導(dǎo)出或打印。

 

5、 報警及事件管理功能

系統(tǒng)可實時顯示并記錄就地流量測量系統(tǒng)的各種報警信息，如流量/壓力的超限、儀表工作電源不正常、閥門工作異常、通訊故障等報警信息。此外燃?xì)庹{(diào)度中心系統(tǒng)具備嚴(yán)格的權(quán)限管理功能及操作跟蹤功能，記錄所有用戶操作過程，對出現(xiàn)的系統(tǒng)安全問題提供調(diào)查的依據(jù)和手段。

 

6、 企業(yè)信息門戶功能

為了滿足現(xiàn)代企業(yè)信息化的要求，系統(tǒng)將企業(yè)的生產(chǎn)過程系統(tǒng)，數(shù)據(jù)瀏覽系統(tǒng)，數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以WEB的方式提供出來?；赪EB的配置、運(yùn)行、管理方式，極大的減少了企業(yè)的管理維護(hù)成本。ｗｅｂ頁面在與其他信息化系統(tǒng)融合時也更有優(yōu)勢。

 

應(yīng)用總結(jié)

由eForceCon產(chǎn)品構(gòu)建的燃?xì)庹{(diào)度SCADA系統(tǒng)，推動了燃?xì)庹{(diào)度中心的信息化建設(shè)，實現(xiàn)了城市基礎(chǔ)管網(wǎng)設(shè)施及燃?xì)赓Y源的動態(tài)感知、集中監(jiān)控、智能報警、診斷分析、遠(yuǎn)程運(yùn)維、在線模擬、輸配管理、實時協(xié)調(diào)等功能，從而實現(xiàn)城市指揮中心的統(tǒng)一調(diào)度、智能聯(lián)動、快速響應(yīng)，提高了城市的市政管理水平和對外服務(wù)能力。整套系統(tǒng)結(jié)合先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動化控制技術(shù)，可以提高工作效率、降低成本，為燃?xì)夤芫W(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度管理提供有力保障。

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