0引言

　　2008年，我中心實施了燃氣工程數(shù)據(jù)采集監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)，系統(tǒng)包括城西城南儲配站有人值守站、計量站無人值守站、調(diào)度中心。中心站與遠端站之間數(shù)據(jù)通訊采用移動光纖有線通信與無線通信并用或相結(jié)合方式。系統(tǒng)的實施提高了工作效率，提升了管理水平。

　　1城西城南儲配站有人值守站

　　有人值守站設有本地操作人員，用于本地現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)測和設備控制。由于城西、城南兩儲配站工藝情況基本相同，配套的有人值守站也很相似。其主要作用是監(jiān)測現(xiàn)場各工藝參數(shù)，包括氣體壓力、溫度、流量、氣柜高度、壓縮機運行情況等，通過遠程終端設備RTU對各類數(shù)據(jù)進行處理、存儲，并發(fā)出各種操作指令，如開關(guān)閥，啟停壓縮機等，同時負責將有關(guān)信息上傳給調(diào)度中心，并接受和執(zhí)行調(diào)度中心下達的指令。

　　1.1系統(tǒng)硬件

本系統(tǒng)中的核心部分為RTU，采用MOX公司生產(chǎn)的MOXU-NITY現(xiàn)場控制器，它是專為SCADA系統(tǒng)應用而設計的，具備強大的數(shù)據(jù)處理和控制功能，它包括數(shù)據(jù)處理單元和可選的內(nèi)置I/O模塊以及擴展模塊，可通過當今主流的通訊方式與現(xiàn)場裝置和控制設備進行通訊，保證遠程站點的數(shù)據(jù)能直接傳輸?shù)接脩糁付ǖ膽贸绦蛑小?/p>

　　1.2系統(tǒng)軟件

　　MOXUNITY的編程組態(tài)分為MOXIDE軟件和MOXGRAF軟件。MOXIDE軟件可以完成對MOXUNITY控制器及I/O信息的配置，包括內(nèi)置I/O卡和擴展外置I/O卡。MOXGRAF則用于對MOXUNITY控制器進行配置、校驗、編程和維護，具有簡單靈活的開發(fā)環(huán)境。

　　2無人值守站

　　本系統(tǒng)中無人值守站為上游門站，從其站內(nèi)系統(tǒng)中選擇需要的數(shù)據(jù)信息傳輸回調(diào)度中心。考慮其數(shù)據(jù)量少且不進行控制，故通訊鏈路選擇使用GPRS。

　　門站中我們配置一臺MOXUNITY系列的MOXRTU控制器進行數(shù)據(jù)采集傳輸，它是32位CPU，帶1個或2個以太網(wǎng)口和2個串行口，內(nèi)置標準16M內(nèi)存。供電采用交流電加蓄電池后備方式，其切換方式為不間斷。

　　3調(diào)度中心

　　調(diào)度中心是燃氣輸配管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的控制中樞，整個系統(tǒng)中數(shù)據(jù)最集中的地方，也是我們認為安全性要求最高的地方。因此，調(diào)度中心的系統(tǒng)設計采用全冗余配置，實現(xiàn)SCADA服務器、網(wǎng)絡、通訊和各功能環(huán)節(jié)的冗余，計算機網(wǎng)絡按C/S結(jié)構(gòu)配置，歷史數(shù)據(jù)服務器、操作員工作站、工程師工作站、圖形工作站等均作為局域網(wǎng)上的一個節(jié)點，共享服務器資源。

　　3.1調(diào)度中心硬件

　　調(diào)度中心局域網(wǎng)由兩臺24口華為3COM千兆以太網(wǎng)交換機組成的以太網(wǎng)絡，通信協(xié)議為TCP/IP，傳輸速率為自適應。調(diào)度中心各設備通過交換機均同時掛接到兩個網(wǎng)絡上，從而實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)冗余。

　　調(diào)度中心通過光纖與有人值守站實現(xiàn)通訊，GPRS無線通訊是其備用通信。與無人值守站通信采用GPRS方式。這樣外網(wǎng)也實現(xiàn)冗余。

　　調(diào)度中心的主要設備有：

　　SCADA實時服務器是上位監(jiān)控軟件MOSAIC服務器端的運行平臺，負責處理、存儲、管理從輸配管網(wǎng)各站場控制系統(tǒng)傳送來的實時數(shù)據(jù)，同時又為網(wǎng)絡中的其他服務器和工作站提供實時數(shù)據(jù)。SCADA實時服務器是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，它擔負整個系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)的存儲和處理，是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集散地，因此具有十分重要的地位。SCADA實時服務器采用Windows2003SERVER操作系統(tǒng)，安裝運行監(jiān)控軟件MOSAIC。SCADA服務器采用高性能服務器，并采用冗余配置，具有容錯和自診斷能力。每一臺主機都配置有雙千兆以太網(wǎng)卡，可同時接入控制中心的兩條冗余局域網(wǎng)，任意一條通訊鏈路發(fā)生故障，服務器均會自動切換，不影響SCADA系統(tǒng)的正常工作。

　　網(wǎng)絡（兼歷史數(shù)據(jù)）服務器是整個系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)存儲中心，也是數(shù)據(jù)庫管理軟件的運行平臺，同時支持網(wǎng)絡發(fā)布功能。本系統(tǒng)中我們采用大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫ORACLE作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理平臺。ORACLE是一個全面完備的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析包，在世界上的數(shù)據(jù)庫應用中占有重要的地位。數(shù)據(jù)庫服務器的主要任務是完成系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)的存儲、管理，并向網(wǎng)絡中的其他服務器、工作站和上層信息管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務，它提供與其他系統(tǒng)連接的標準軟件接口和硬件接口。

　　工程師工作站是系統(tǒng)工程師的重要操作平臺，同時也兼做系統(tǒng)的操作員工作站。系統(tǒng)工程師可以通過該工作站對計算機系統(tǒng)的應用軟件及數(shù)據(jù)庫等進行維護和修改，包括對現(xiàn)場控制器的組態(tài)以及組態(tài)程序的下載、系統(tǒng)診斷、網(wǎng)絡的監(jiān)視和管理等，同時還可以對系統(tǒng)進行二次開發(fā)。調(diào)度中心的工程師站上安裝運行MOSAIC客戶端監(jiān)控軟件，用于SCADA系統(tǒng)的組態(tài)和維護，另外安裝有MOX系統(tǒng)的組態(tài)編程軟件MOXGRAF，用于MOXRTU的組態(tài)和維護。

　　操作員工作站是操作人員與調(diào)度中心計算機監(jiān)控系統(tǒng)的人機接口，它在系統(tǒng)中作為客戶機。操作員通過它可詳細了解SCA-DA系統(tǒng)的運行狀況并下達指令。同時，每一個操作員站都配置有雙以太網(wǎng)卡，分別接入控制中心冗余的1000M以太網(wǎng)局域網(wǎng)，并作為客戶端與服務器互聯(lián)和交換信息。

　　網(wǎng)絡交換機采用千兆交換機，冗余配置，組成冗余的局域網(wǎng)。

　　通信前置機（主備配置）采用2臺MOXRTU，它是調(diào)度中心局域網(wǎng)與SCADA系統(tǒng)之間的網(wǎng)關(guān)，為使用TCP/IP協(xié)議的SCADA調(diào)度中心與各個場站RTU之間提供一個客戶機服務器結(jié)構(gòu)形式的解決方案。

　　3.2系統(tǒng)軟件

　　調(diào)度中心的主要任務是對整個燃氣輸配管網(wǎng)生產(chǎn)運行進行調(diào)度，并對工藝對象進行數(shù)據(jù)采集以及完成工藝過程、重要設備的控制。調(diào)度中心的操作人員通過計算機系統(tǒng)所提供的各場站的各類工藝信息，實現(xiàn)對整個輸配管網(wǎng)的運行監(jiān)控和調(diào)度管理。調(diào)度中心軟件選用MOSAICSCADA軟件，它是一款高密集成的、可擴展的分布式控制系統(tǒng)，能充分滿足各種數(shù)據(jù)采集、信息分析和分布式系統(tǒng)管理的要求，它具有靈活、易于學習和操作的人機界面，其主要功能有：數(shù)據(jù)采集與處理;工藝流程的動態(tài)顯示;下達調(diào)度和操作指令;實時數(shù)據(jù)的采集、歸檔、管理以及趨勢顯示;歷史數(shù)據(jù)的管理、存儲;生產(chǎn)統(tǒng)計報表的生成和打印;全系統(tǒng)時間同步;流量計算、管理;控制權(quán)限的確定;網(wǎng)絡監(jiān)視及管理;系統(tǒng)診斷、故障分析及處理;緊急切斷和安全保護;實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的連接和數(shù)據(jù)交換。

　　4結(jié)語

　　該系統(tǒng)以安全可靠性、先進適應性、經(jīng)濟合理性為設計原則，綜合燃氣輸配特點，采用先進計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，利用先進的網(wǎng)絡互聯(lián)技術(shù)設計而成，整個系統(tǒng)使用方便，開發(fā)擴展性強。通過該系統(tǒng)構(gòu)建的信息平臺可準確、及時掌握生產(chǎn)運行狀態(tài)，提高生產(chǎn)效率。