力控eForceCon在燃气调度中心SCADA系统中的应用3-力控科技

系统概括

随着城市燃气管网规模的不断扩大，燃气场站数量更多，分布范围更广，调度中心与场站之间的实时通讯与调度面临更大的挑战，旧有的管理手段和管理模式已无法满足新的管控需求，力控eForceCon产品在燃气调度中心的应用中以自己的产品优势直面这些挑战，可以帮助企业显著提升其调度管理水平。

以eForceCon产品构建的燃气调度中心SCADA系统可为管理层提供一个稳定，可靠，可信及时的监控系统，系统对全国各地方调度室及站控室的运行参数进行采集、存储、分析、展示以及应用，以实际数据为依据，优化并指导燃气公司的生产运营。系统将门站、工业用户、加气站、城区管网末端、调压站等多种类型的监控站点的实时数据传送到各级燃气调度中心，供调度中心操作员实时监控，画面也可同时呈现在大屏幕显示系统上。

系统设计

燃气调度中心SCADA系统设计紧密结合燃气生产运行及相关业务流程，对管网、场站、燃气业务、客户服务等业务进行一体化管理，其主要实现目标如下：

: 各站库所有参数的采集与存储,并汇总到调度中心平台。

: 各站库主要参数，主要工艺画面的监视。

: 各站库主要参数的统计及分析，并以趋势图，饼图，棒图等展示。

: 各站库主要参数的日报，月报，季报，年报展示。

: 支持远程控制，客户可进行本地远程控制的切换。

: 与GIS，视频等系统对接，进行业务联动。

系统架构

该SCADA系统架构的设计涵盖从底层设备到上层软件应用的所有软硬件。系统采集各类阀门，流量计，压力表，温度计等现场设备的数据，在场站汇总后通过安全网络上传到调度中心进行数据的分析及展示。

系统主要包括调度中心和站控系统。调度中心设置在企业的各级调度室，需要配备的硬件包括实时服务器（热备冗余）、历史服务器（热备冗余）、磁盘阵列柜、Web服务器、视频监控系统、工程师站、操作员站（根据监控站场数量调整）、视频工作站、大屏显示系统、打印机、UPS电源、网络设备等；站控系统设置在各级场站，门站，主要配备的硬件有PLC系统、RTU系统、操作员站、通讯服务器等；层级之间配备了隔离网关等安全设备保证系统信息安全。

主要系统节点说明如下：

1调度中心管理系统
2门站监控系统
3网络安全防护

1. 调度中心管理系统: 在中心系统的建设中，可构建冗余的实时服务器、历史服务器提高系统的可靠性，分布在网络中的实时服务器、历史服务器、报警服务器等分布式管理服务器可方便的进行系统扩展。
1) 实时服务器
实时数据服务器由eForceCon产品构建，主要为系统提供实时数据管理支撑，负责处理、存储、管理从站场和RTU采集传送来的实时数据，并为网络中的其它服务器和工作站提供实时数据。实时数据服务器中运行通信管理软件，完成与各站场及RTU的通信连接、协议转换、网络管理等任务。分布式的服务器节点之间可通过远程数据源进行信息交互从而实现系统资源的负载均衡。
2) 历史服务器
历史数据服务器由eForceCon产品历史库构建，也可由pSpace充当，主要完成历史数据的存储、管理，并为网络中的其它服务器和工作站提供历史数据服务。系统支持断线缓存，能自动恢复通信中断期间的数据。
3) WEB服务器
Web服务器由eForceCon产品的Web工具实现，是实时监控系统与管理应用系统之间的衔接服务器。Web服务器保证生产数据都在 B/S 结构的统一平台下进行监控，包括场站、分输站、管网城网的监控信息以及视频监控信息都可在统一平台上进行监视。
４) 操作员工作站
操作员工作站是调度、操作人员与调度中心计算机监控系统的人机界面（HMI），由eForceCon产品的CS客户端充当，它在调度中心计算机监控系统中作为客户端，操作员通过它可详细了解管网的运行状况并下达命令，它们通过局域网与服务器互联并交换信息。
５) 工程师工作站
工程师工作站是系统工程师的操作平台，由eForceCon产品开发版构建。工程师可通过它对计算机监控系统的数据库等进行维护和管理；通过远程部署工具对整个系统应用程序、工程进行远程更新、修改、管理各服务器的运行程序；同时还可以对系统进行二次开发，实现更多的功能。

2. 门站监控系统: 站控系统设在各门站控制室，系统主要由操作站和RTU，PLC等控制系统及组成，由eForceCon产品独立构建。RTU或PLC完成对所属门站的温度、压力、流量、泄漏报警等各种参数的采集、处理及控制。操作站实现数据的采集处理和显示，以及异常情况的就地控制，讯服务器进行现场数据的上传。

3. 网络安全防护: 系统采用纵深防御和安全分区设计，将全网划分为多个不同的网络安全层次，使层级间具备方位路径控制、入侵检测与防护、技术隔离与安全审计能力，构建在安全管理中心支持下的计算环境、区域边界、通信网络三重防御体系，以实现系统安全互联、区域边界安全防护和计算环境安全。根据层级间的边界防护，层内安全，主机安全及数据安全的要求，在各个分公司系统中部署力控通讯网关pFieldComm和力控工业安全防护隔离设备pSafetyLink。pFieldComm可通过多种总线方式采集各个分站的数据并转发到安全防护隔离设备pSafetyLink。pSafetyLink对远程数据进行加密压缩，并通过Internet将数据包传送到远端调度中心的服务器。利用pSafetyLink设备的双系统，单向隔离传输功能，系统可将病毒及网络黑客行为彻底隔离在外网，最大限度的保护生产系统的安全和可靠运行。

系统功能

燃气管网全网实时监测
站库工艺流程图动态展示
实时历史趋势曲线分析功能
各类生产报表的生成及查询
报警及事件管理功能
企业信息门户功能

1、燃气管网全网实时监测

系统可将分布在各个区域的站库所采集的管网设备的运行参数汇集到调度监控界面上来，并结合GIS系统提供的天然气管网地理信息，整体显示所辖区域内管网运行的状态信息，并将管网各监测点的信息（压力、温度、流量等）实时地显示在中心的大屏幕监视屏上。

2、站库工艺流程图动态展示

通过力控科技eForceCon平台组态软件的画面组态工具，用户可以快捷，方便的开发定制工艺流程图，相关开关量、设备的运行/停止、模拟量的实时变化等，图形目标的前景色、背景色及目标的动态移动方向均可任意指定，并可动态变化。

3、实时历史趋势曲线分析功能

4、各类生产报表的生成及查询

5、报警及事件管理功能

6、企业信息门户功能

应用总结

由eForceCon产品构建的燃气调度SCADA系统，推动了燃气调度中心的信息化建设，实现了城市基础管网设施及燃气资源的动态感知、集中监控、智能报警、诊断分析、远程运维、在线模拟、输配管理、实时协调等功能，从而实现城市指挥中心的统一调度、智能联动、快速响应，提高了城市的市政管理水平和对外服务能力。整套系统结合先进的计算机技术、网络通信技术、自动化控制技术，可以提高工作效率、降低成本，为燃气管网的统一调度管理提供有力保障。

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