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摘要：SCADA系统作为一种科学有效的报警监测系统，在城市燃气网络的运行过程中发挥着重要的作用，维护燃气网络的正常运行。本文主要论述了城市燃气SCADA系统的报警管理，分析了如何构建SCADA系统，探讨了施工过程中的一些技术和方法，希望可以为今后的相关工作提供参考。
关键词：城市燃气；SCADA；报警
一、前言
为了保证城市燃气系统的稳定安全运行，燃气公司必须要构建一套合理有效的SCADA系统，依靠对燃气系统进行实时的监控，保证燃气的使用安全性，在紧急情况及时响应，避免发生安全事故。
二、SCADA的功能需求
1、生产过程管理
针对城市管网而言，SCADA可以显示城市燃气网络的重要工艺数据、设备状态、技术参数、调压站工况等，同时可以实现对关键设备的远程操控；应急调控，针对燃气站的储量与实际应用量的峰值进行平衡调节，使得燃气保持稳定的供应；计算整个燃气网络中高压管网储气量，计算如果出现供气事故时储备用气的调控方案，以此保证系统的可靠性。利用SCADA系统可以实现动态化的系统控制，利用燃气的储气量和要保证管网供气的平衡。
2、安全与辅助管理
安全是燃气工艺的头等大事，在管理中安全监控与报警系统可以随时对系统异常进行提示，系统将报警分为多个级别，如一般、重要、严重等，并安全不同的警报级别指定相应的应对预案，同时具备弹出与查询功能，保证警报的准确。
最后在辅助管理上，系统可以自动记录多种运行数据，进而形成一个全面的数据库，用户登录与资料信息，事故记录与追溯。
三、SCADA系统设计原则
1、先进性：系统建设应具有较高的技术起点，采用Client/Server主从分布式体系结构，选用统一的软件平台Windows2000/windowsNT操作系统，以求最佳的性能价格比。
2、安全可靠性：系统所选硬件设备要符合现代工业标准，应采用双机、双网、双电源，接入双通道等冗余设计结构，发生故障时可自动切换，保障系统的不间断可靠运行。系统软件平台应成熟、可靠、安全，软件开发应遵循软件工程的方法，经过充分测试使程序运行稳定可靠，方便使用，易于维护。网络和关键设备应具有双重和多重冗余，在数据库的管理上分层次，分级授权。
3、开放性：开放性主要体现在支撑平台和应用系统两个方面。对支撑平台而言，选用标准化的软硬件产品，系统中的设备应具有很好的通用性，不同厂家的产品可相互集成，系统可扩充和升级。对应用系统而言，应用系统应提供一体化支撑平台，具有模块化、网络化、接口标准化的特点，支持用户应用软件的开发，保证能和其它系统互联和无缝集成。
四、SCADA系统结构
该SCADA系统由现场仪表、站控系统、通讯系统和调度中心四大部分组成。
现场仪表主要包括就地显示仪表（温度、压力、流量等）、现场变送仪表（温度变送器、压力变送器、流量变送器等）和执行机构。负责检测、测量现场站点的运行参数并控制现场设备。
站控系统作为SCADA系统的一部分，可以先期建设、独立运行，后期再整合到SCADA系统中。利用计算机技术实现对本地站点的生产运行状态进行监控和数据采集，提高生产过程的安全性和管理水平。
通讯系统负责将各类型站点数据传输至调度中心，一般较大站点和重要站点与调度中心采用冗余通讯，有线通讯与无线通讯并存，以有线通信为主通讯，无线通信为备用通讯；较小站点与非重要站点或有线通信链路不能到达的站点采用无线通信。
调度中心SCADA系统的控制中枢，整个系统中数据最集中的地方，也是安全性要求最高的地方。系统设计采用全冗余配置，实现SCADA服务器、网络、通讯和各功能环节等的冗余。计算机网络按C/S结构配置，历史数据服务器、操作员工作站、工程师工作站、图形工作站等均作为局域网上的一个节点，共享服务器的资源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调度控制中心的局域网（LAN）支持网络上连接的所有设备的数据交换。满足实时、多任务、多参数的要求。采用标准的、开放型局域网络结构，按双网双冗余设置；能与上位计算机系统联网并进行数据交换；能兼容异种机型工作；与异种局域网或同类局域网的互联。局域网采用分布式服务器、总线拓扑结构。通常网络连接采用网络交换机。其速率最低为100Mbps，与服务器连接为1000Mbps，且易于升级；网上所有设备，均可交互访问，支持TCP/IP协议。
五、城市燃气SCADA系统中的报警管理完善
1、报警分级管理
根据SCADA数据和通讯状态信息重要程度，报警自高至低划分为三级，依次为：Ⅰ级报警、Ⅱ级报警和Ⅲ级报警。Ⅰ级报警为直接影响或威胁城镇燃气管道或场站的安全运行，报警产生后需立即采取应急处理措施，否则可能会造成严重不良后果，该报警属于严重事件报警。Ⅱ级报警为城镇燃气设备运行状态发生重要异常变化，需采取适当的措施或重点关注，该报警属于重要事件报警。Ⅲ级报警为除上述Ⅰ级、Ⅱ级报警以外的其他报警，如果报警持续发展下去可能对城
镇燃气设备设施正常运行造成影响，属于一般报警。
2、报警限值管理
Ⅰ级、Ⅱ级报警限值应设置在站控系统PLC或RTU，Ⅲ级报警值可设置在上位机组态软件，Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级报警在各相应级别调度室应同步。调度室具有报警限值的操作权和审批权，站控室具有报警限值操作权，Ⅰ级/Ⅱ级报警限值设置、修改等操作记录应报备更高一级调度室。工艺参数报警限值的设定根据设计文件、工艺设备允许范围及生产运行实际要求，由工艺管理人员提出，按照管理流程审批后设定。
3、报警显示
SCADA系统报警系统应提供实时报警情况，实时监测出现的事件、故障和报警。系统画面下方区域显示三条最新的Ⅰ级、Ⅱ级报警信息；实时报警菜单显示辖区内的所有站场、管道报警信息；报警信息应按照发生时间顺序自上而下显示。
报警信息内容应包括：报警级别、报警时间、报警场站、报警点名、报警点值、报警描述、报警类别、确认状态和确认时间、处理结果、操作员等。报警信息需用颜色和声音进行区别，每一种级别的报警都有唯一的颜色界面和声音提示，报警音可根据需要调节和屏蔽。
4、报警响应
报警信息一经产生，操作员需快速识别、确认，并及时采取必要应对措施或通知相关人员处理报警信息调度人员对报警信息确认后，报警提示页面和声音报警解除；报警信息不处理，报警表中的报警信息仍然闪烁提示；报警处理完毕后，调度员应记录处理时间、处理过程、处理结果等信息，报警信息从报警表中消失。
5、报警权限设置
SCADA系统用户权限分系统管理员级、调度员级和浏览级。系统管理员级：拥有报警组态、报警访问、报警确认等最高权限，可根据运行需要经过管理流程审批后更改报警限值。调度员级：拥有其监控范围内的报警访问、报警确认、报警处理的权限。浏览级：拥有授权范围内报警信息的访问权限，但无报警确认和限值更改权限。
6、报警系统维护和改进完善
系统维护人员对报警系统进行日常检查和维护，并定期对系统进行功能测试，包括报警、复位、打印、自检等功能是否正常。系统管理员应结合操作员实际使用情况，按照报警关键性能指标，进行数据分析，排除误报、扰报，并通过报警管理性能检测手段，不断完善和改进报警系统性能。
六、结束语
总而言之，当前的SCADA系统比较科学和完善，随着城市燃气管网越拉越多，燃气系统需要承受更多的负荷，因此，今后一定要加强SCADA系统的建设和管理，提高燃气系统运行的安全性。
参考文献：
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[2]蒋方方，沈小军.简述SCADA系统在天然气运营中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2015，7.
[3]杨坤海.城市燃气管网SCADA系统的设计及应用[J].石油化工自动化，2015，5.
论文作者:朱孟举
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/8
标签：系统论文; 燃气论文; 信息论文; 冗余论文; 城市论文; 限值论文; 管网论文; 《基层建设》2016年4期论文;