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摘要：SCADA系统译为“数据采集与监督控制系统”,该系统是一种综合性较强的测控系统,具有较强的复杂性与多样性,主要由通信系统、数据采集系统、监控中心组成。其中,通信技术主要负责信息远距离传输工作,可运用无线传输方式、有限传输方式以及混合传输方式;数据采集系统主要由RTU、PLC等组成,能够实现对远程设备信息的采集与控制,实现与通信系统的连接,进而达到远程传输的目的;监控中心凭借通信系统的实施监控,对综合管理系统提供所需的数据信息。
关键词：SCADA系统；天然气管网；应用
SCADA系统在当今各个生产领域中的应用都十分广泛,通过SCADA系统可以实现“无人值守”的作业区生产管理模式,减少人力投入量,实现统一的人机一体化操作,从而保障整个作业区生产管理安全。
1SCADA系统的定义
1.1SCADA系统是高速数据采集软件
SCADA系统是一种先进的数据技术分析监控软件,这种软件是通过高速数据收集能力,来对加气站各项数据进行统一管理,实现自动化监控的目的,例如:SCADA系统可以对加气站内的管道压力进行实时监控,而收集回来的数据,可供技术人员做管道压力分析,为日后技术分析提高可靠的根据。
1.2SCADA系统可支持多种不同的通话方式
SCADA系统其核心通讯功能相比于以往的系统来看,该系统通讯能力更显强大,同时也支持传统的通讯方式,而且,可以支持常用的通讯功能自由切换,如此,便能有效解决由于通讯功能不同,而需要频繁的切换所带来的麻烦出现,为技术人员提供稳定高效的通讯服务。得益于这个功能,而使得SCADA系统能够提高加气站各生产部门的联系,提高通讯质量。
1.3SCADA系统提供高灵敏的警务
SCADA系统是一款自动化程度比较高的系统,具有了强大的预警能力,当数据高于一定设定数值时候,这套系统就会立即进行报警,而报警过程根据级别不同来进行报警的,例如:SCADA系统中就增设了颜色与声音预警报警功能,根据报警级别来发出不同颜色的报警信号。让技术监控人员,对报警信号做及时作出反应,解决生产中的各种问题:气压过高或者流量减少等。
1.4 SCADA系统是安全级别高
SCADA系统最大的特点之一就是,该系统拥有了强大的数据运行能力,同时设备在运行的过程中,可以避免信息量过大而导致系统出现崩溃,当连接主机的其他设备出现技术性的故障之时,系统也不会受到影响,而能进行平稳、流畅的运行,此外,由于系统拥有技术性反馈报告返回,而可以在屏幕中查看设备故障的原因,而让技术维修人员可以及时做维修工作。
2SCADA系统在天然气管网中的应用
2.1数据采集系统
数据采集系统设计多种设备,例如各场站中的变送器、RTU、流量计等,通过对数据采集系统的功能进行设计能够为天然气网点运行参数的采集工作提供理论基础,保证参数能够传递到监控系统中,最终进入本地监控中心以及主控中心,使整个SCADA系统能够及时对所接收到的数据做出正确的判断与分析。
SCADA系统外围站所处的管线上需要安装温度变送器、压力变送器、流量计等设备,借助变送器将天然气管网运行过程所产生的各项流量参数传送到RTU中,同时保证输入的模拟信号为4～20mA。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过对RTU进行设计,能够在0.3s内通过开关方式对变量进行检测,并将所检测到的所有信息逐一的记录下来,按照预先对各项参数预设好的临界值对是否发出报警信息或者是产生控制指令进行判断。对发面进行调整时,由RTU所发射出来的信号能够对阀门的闭合直接产生控制作用。受遥控方式的影响,RTU能够对阀门的开关进行控制。正常运行状态下,RTU能够严格按照主控中心要求将当前各项运行参数、状态量传输出去,若整个监测过程出现异常,将会在第一时间将警报信息发送出去,保证发出质量能够与主控中心的实际情况协调统一。本地控制中心站中,可将RTU与LCC计算机进行连接,将实施状态量传递到本地控制中心。本地控制中心在必要时将控制信号发送到RTU上。
除此之外,数据采集系统在构建过程需要落实软件的程序设计工作,利用C语言编写通信程序,实现对象仪表的互相连接,使SCADA系统能按照特定的C语言数据参数有序运行,避免数据丢失或者是自动篡改,有效提升SCADA系统的安全性与稳定性。
2.2通信系统
在天然气管网体系中,通信系统是连接外围站与主控中心的重要媒介。SCADA系统所运用的无线通信方式是选用230M的4个频点实现个点之间与主控中心之间的通信。将4个频点逐一安置到不同的站点上,其中一个频点配置储配站、管理门站、高中压站等10个大站,其余三个频点平均配置中低压站。前10个大站不仅运用无线方式通信方式,为其他主控中心通信方式的安全性与可靠性提供保障,运用PSEN实现信息备份,若设备在运行过程一旦出现故障,系统将会跳跃到PSEN方式上实施通讯活动,为SCADA系统的正常运行提供可靠保证。主控中心设计4个全向天线,在每一个信道上安装2个发射机或者是接收机,能够实现对任意信号的备份。可将本地场站和RTU发射机的发射功率控制在5～25W之间,为其提供1条定向天线,按照不同的站将其分为6dB或者是8dB。主控中心通过轮询的方式对所有RTU实施访问,用230MHz的1个频率对城市门站、高中压站、储配站、高中压专用站进行轮询,运用公共电话交换网的方式实现对数据的自动备份;用沽空中心对其他3个频点进行轮询,不存在公共电话交换网的备份通信信息。4个无线频率设计用2400b/s的速度实现对及时通行。为提升SCADA系统的安全性、稳定性与可靠性,需要在门站、储配站、调压站的RTU处安装后备电源,实现对SCADA系统24h全天候供电,最大程度上满足断电情况的各项需求。
2.3软件支持与协议
SCADA系统主要运用两种软件,即FactoryTalk软件和Logix5000软件。FactoryTalk软件对命令的使用、操作人员的批注与活动、系统信息和错误信息、通信网络错误、表现的读写活动等信息进行记录与储存。操作人员在使用FactoryTalk软件时,应严格遵守工业和政府的针对该工作内容所制定的各项规章制度,严格按照操作人员的活动以及运行系统的改变信息进行记录,并将所记录的各项信息进行储存,在FactoryTalkDiagnostics功能的作用下,将安全信息、系统变化信息自动转移到相应的记录位置上。
结论
综上所述,SCADA系统现如今在多地天然气管网中得到成功的应用,并在SCADA系统内部安装有C语言编辑器的RTU,实现对天然气管网信息的及时更新与传递,整个运行过程均十分稳定,且SCADA系统数据采集能力相对比较高,能够将24h全天候监控工作全面落实到位,使天然气管网能够正常运行。
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论文作者:孙小淇
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/10
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