《SCADA系统》PPT课件.ppt

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1、上海航天能源有限公司,燃气SCADA系统,燃气输配调度管理系统,燃气输配调度管理系统,稳定、及时的工艺数据采集和控制；完善和及时的报警系统及执行系统；各场站视频信号采集和安全防盗系统；管网压力和流量控制管理；抢险、巡检及工程车辆的管理；管网地理信息查询。,点击放大更清楚,SAE-DMS结构图,有了上海航天能源的SPS系统，可以解决以下安全问题：,1、监控各场站环境及设备运行情况2、防止非法及误闯入各场站安全区域及报警3、设备值班巡检及监督,安全是上海航天能源视频安防系统的核心！,要达到全方位的安全管理，必须选用SAE-SPS下的三个系统组成：,1、视频监控系统,各场站设备及周边环境视频信号采集

2、及录像，然后将视频信号传输到调度中心，同时在调度中心的电视墙及大屏上显示监控画面，具有远程监控和报警的功能,3、电子巡更系统,2、周界报警系统,保证各巡更人员正时、定点的按规定巡检各个燃气设备，并形成数据库报表以便查询，有了它你再也不会担心安全设备没有按时检修了,在场站周围设置无缝红外拦截报警系统，对非法闯入人员实施报警和警告，红外周界报警系统以主动报警为主,视频会议的定义：“视频会议系统-有时也叫“视频会议”英文为(Video Conference System)。航天能源VCS系统通过传输线路及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互相传送，实现燃气公司各成员即时且互动的沟通，完成视频会议。,

3、视频会议主要功能,（1)基本的音、视频通信；多点之间音视频交互自由灵活。（2)数据会议功能:可以实现各个会场的与会者的数据和视频的同时传输和观看，实现会议文件、数据的共享。同时选择手写板可以做到随写随传，即一方在书写的同时，其余各方都能立即看到；应用程序共享，修改以及文件传送等。（3)多点音、视频通信，支持主席控制、语音激励等多种方式会议通信。（4)视频流广播：内置视频广播流的功能，因此在只要此网络上的计算机被赋予了一定的权限以后，都可以收看会议的过程。也可以播放视频文件；（5)远程管理:内置WEB 服务器，通过WEB 可以进行远程管理和诊断，技术人员可以在异地完成对系统的维护；（6)远遥功能

4、：支持A会场控制B会场终端摄像头的移动，变焦等。（7）混协议：不同是音视频协议可以加入同一组会议。（8）混分辨率：不同的视频分辨率可加入同一组会议。（9)会议控制功能：语音激励模式、点名模式、演讲者模式、轮巡模式、主席控制模式，多分屏模式；,GPS系统是一套应用GPS、GPRS、GIS和互联网技术实现车辆监控调度与管理的复杂系统，系统由车载GPS终端、GPRS通讯系统、GPS平台、GPS用户调度软件四部分构成,帮客户解决以下问题,巡检车辆、抢险车辆及工程车辆的安全监控及调度管理，具有以下功能：快速查车车辆监控轨迹回放速度报警（超速报警）车载电话文字调度短信发送地查看与效验报警地快速查看车辆查找

5、与调度行驶路程测量广播信息单车速度曲线查看停车时间统计疲劳驾驶统计 线路设置与监控非法用车统计表,随着城市天然气的发展，天然器管线系统日益庞大，天然气管道传统管理模式已不能满足管理的需要，运用地理信息系统（GIS）来实现地下管线信息的输入、存储、查询、检索、处理、分析、显示、快速定位等功能已发展成必然趋势。,1、紧急事故处理：发生事故时，利用网络分析找到最优的关阀方案，打印抢修单；2、管网运行调度：根据用气和测压点气等数据，实施节点平差，计算管网中各处的气压、流量、绘制管网等压线图，通过对加压泵站及各节点的特性曲线的管理，根据管网平差的计算成果，得到节点高度方案；3、绘制供气变化曲线、编制打印

6、各类报表；4、管道工程设计：,应用GIS可以实现：,DLP大屏幕投影系统在信息监控及事务处理中的直观、灵活、可扩充性、信息网络技术适用性等优势受到指挥中心的肯定和重视，DLP大屏幕投影越来越广泛应用在交通、电力、石化等行业。,DLP投影系统由2x3 60吋DLP投影及2边各2台LCD电视机组成,1、灵活的显示方式1.1 直通显示1.2 任意开窗漫游显示1.3 混合显示2、强大的显示功能2.1 网络信号显示2.2 计算机信号显示2.3 视频信号显示2.4 信号综合处理2.5 显示效果及图像拼接2.6系统开放性,SCADA（Supervisor Control And Data Acquisiti

7、on）数据监控及采集系统，SCADA具有遥调、遥信、遥测和遥控功能。,SCADA系统应用将使燃气管网生产、输配管理更加安全、准确、高效。,燃气SCADA系统融合了先进的PLC技术、RTU技术、现场总线技术、网络通信技术、数据库技术、SCADA/HMI技术、C/S、B/S等技术，实现对燃气管网运行状态；燃气调压系统的进气、过滤、计量、输配、调压全过程的监控、管理和调度，能实现生产信息、管网状况的数据采集、分类、传送、处理、分析和存储，为管网输配的优化调度、故障分析、辅助决策提供数据,现场仪表,站控系统,通讯系统,调度中心,防雷系统,FGS&ESD,SCADA 系统,燃气SCADA系统的组成,现场

8、检测仪器仪表,阀位反馈传感器,压力变送器,温度变送器,差压变送器,色谱分析仪,泄露报警器,流量计,电动执行机构,场站主要包括首站、分输站、末站、阀室、门站、高中压调压站、重点工业用户专用调压站以及管网监测点，根据调压站是否有人值班管理分为有人值守场站和无人值守场站。,场站,站控系统分类,站场数据采集、显示流程、趋势、过程控制、连锁保护、计量、数据存储等；数据上传调度中心，并接受调度中心下达的操作指令；监控参数包括压力、温度、过滤器差压、流量、清管球控制、泄漏报警、阴极保护、阀门状态、故障信号、热值分析；本地具有工艺数据显示、操作、报警等人机界面。,有人值守场站控制系统,有人值守站站控系统就地设

9、人机界面,监控参数包括压力、温度、过滤器差压、流量、清管球控制、泄漏报警、阴极保护、阀门状态、故障信号；数据上传调度中心，并接受调度中心下达的操作指令。,无人值守站站控系统没有人机界面，直接将数据通过通信方式送到调度中心,无人值守场站控制系统,站控系统基本组成,通讯分类：有线通讯 如DDN、ADSL、ISDN、PSTN及光缆等无线通讯 如电台、微波、GSM、GPRS/CDMA等,通讯选择：对于重要站点（如调度控制中心、门站等），采用有线DDN为主、无线 GPRS/CDMA为辅方式；对于一般站点（如管网调压站、专用调压站、管网监测点等），仅采用无线 GPRS/CDMA通讯方式。,通信系统介绍,调

10、度中心是SCADA监控系统 的核心，从各场站采集来的 数据汇集到调度中心数据 库，经过存储、分析、计算、处理、报警，通过报表、曲 线等显示出来。操作人员在调度控制中心通过 计算机系统即可完成对整个城 市燃气输配管网的监控和运行 管理等任务。服务器、工作站、网络设备 硬件SCADA软件、数据软件、通 信软件等应用软件大屏幕显示（DLP背投、投 影机、液晶电视等）,调度中心功能,调度中心是公司远程监控系统的核心，既是生产调度中心又是应急 抢修中心；调度中心负责统一监视、调度、管理整个燃气的生产与运行，如 下达命令、采集各种数据、协调各个远方工艺站场、储配站的运行、处理全线的事故；远程实现对工艺场站

11、遥控、遥测、遥讯功能；对各站数据的实时采集、处理和存储；实时和历史数据趋势图、棒状图和其它画面显示；对现场工艺变量、全线工艺设备运行状态进行监视；下达调度和操作命令；报警和事件管理；各种报表生成和打印；网络监视和网络设备管理；ORACLE/ODBC关系数据库链接；参数设定画面；系统自诊断；对输配调度管理系统支持；为OA系统、MIS系统以及GIS系统提供基础数据。,调度中心基本功能,实时数据显示功能 工艺流程画面显示功能实时报警和事件记录功能 网络状态监视功能历史数据记录及管理功能 历史数据归档功能 数据报表功能 实时趋势、历史趋势显示功 能 系统安全管理功能,SCADA系统软件功能,SCADA

12、防雷系统,与电信公网的连接处；供电系统的连接处；与其他系统的通信接口；站场内的模拟量及开关式仪表的开关量；ESD系统的所有I/O点。,所有安装在室外的调压站控制系统都应安装防浪涌保护器，防止控制系统遭到感应雷损坏！所有的防浪涌保护器都需要良好的接地！,燃气SCADA系统特性,系统开放性和可扩展性；系统稳定性和可靠性；平衡可靠性和投资平衡；数据完整性；调度中心先进性设计；如何对采集的数据进行分析和应用：例如以SCADA系统实时数据为核心，实现管 网调度综合管理、调度方案辅助决策、用气计划、实际用量和预测动态管理、管 网产销差动态跟踪、管网生产设施全生命周期维护等。,建设SCADA系统需要从以下几

13、个方面进行考虑：,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,1.场站检测仪表和执行机构等设备因质量问题存在误差或不可靠；2.站控系统硬件设备故障；3.站控系统控制软件开发不完善或不合理；4.调度中心硬件故障；5.调度中心SCADA软件平台不稳定；6.调度中心软件开发不完善或不合理；7.调度中心和站控系统通信网络不稳定；8.调度中心网络遭病毒或黑客攻击；9.设备安装和施工不规范也是造成系统不稳定潜在的威胁；10.系统维护管理不规范。,影响系统稳定性和可靠性主要因素有以下几个方面：,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,一、燃气SCADA系统建设需要有专业团队，一个专业团队至少满足以下条件：要

14、有一批精通计算机、网络、自动化控制、软件开发专业人才；要有一批专业安装技术人员；要有一流燃气SCADA系统施工调试经验；要有一套科学的项目管理制度 要有专业的生产和测试环境和条件；必须熟悉燃气公司输配调度流程和燃气管网输配调压设备，要有输配专家；必须熟悉国家相关燃气法规和防爆防雷等相关规范；只要满足以上条件的团队才可以为客户提供合理SCADA系统方案和优质专业化服务。,如何解决以上问题？我们解决方案是：,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,二、设备选型 选择可靠的性价比高硬件设备，包括现场检测仪表、执行机构、控制系统和中心 服务器、网络设备和工作站等硬件设备；只有选用可靠的设备是系统稳定

15、的基础。三、SCADA软件平台选择 目前主要SCADA系统软件根据运行平台的不同分为两大类：一类是运行于UNIX/LINUX平台的 SCADA系统软件，该类软件目前在燃气行业应用的主要有美国TRANSDYNC DYNAC软件、加拿大TELVENT平台软件、另一类是运行于WINDOWS平台的SCADA软件，该类软件目前在燃气行业主要有SIEMENS WINCC、GE、IFIX。该两类SCADA系统平台软件各有特点，以下就从其价格、性能、维护等几个方面进行比较：价格方面：运行于UNIX/LINUX上平台软件价格一般比WINDOWS平台软件贵很多；,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,性能方面

16、：运行于UNIX/LINUX平台软件一般稳定性能比较好，其很少受到病毒或黑客的攻击，因此运行一般都很稳定，尤其是服务器端，而运行于WINDOWS平台软件无论是服务器端还是客户端都易受到病毒或外界的影响。因此UNIX/LINUX平台软件安全性、稳定性、可靠性要高。维护方面：由于WINDOWS操作系统一般比UNIX/LINUX容易掌握，因此对于用户来说基于WINDOWS 平台软件比UNIX/LINUX平台软件好维护。通过以上比较，大的燃气SCADA监控系统，由于对系统安全性、稳定性要求高，建议采用基于UNIX/LINUX SCADA平台软件。而对于小的燃气SCADA系统采用基于WINDOWS SC

17、ADA平台性价比更高。,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,四、系统冗余设计 在选用可靠的软件平台基础上，为了提高系统的稳定性和可靠性，在设计过程中可以考虑采用冗余方案提高系统稳定性和可靠性。冗余设计包括以下几个方面：站控系统冗余：对重要的场站，比如门站、储配站、电厂调压站对控制系统要求高的场合 需要采用冗余的PLC控制系统。通信网络冗余：为提高通信稳定性，SCADA系统通信系统可以采用冗余设计，当主通信通 道发生故障时系统能自动切换到备用通信通道，由备用通道来传送数据。SCADA服务器冗余：对于燃气SCADA系统，调度中心SCADA服务器和通信服务器一般 都采用冗余设计，一旦主服务器出

18、现故障，系统能自动切换到备有服务 器，由备用服务器承担起数据通信和采集任务。冗灾中心设计：对于大的燃气SCADA系统，一般可以考虑采用双中心设计（既冗灾方 式），当主调度中心出现灾难性事故造成调度中心软硬件无法正常运行失 去调度功能后，能自动切换到异地设置的备用冗灾中心去，由备用冗灾中 心承担起输配调度任务。,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,五、通信软件设计 通信做为数据传输的桥梁，因此通信机制的建立对SCADA系统数据完整性和系统稳定性起着至关重要的作用。为解决燃气SCADA系统无线GPRS/CDMA通信网络不稳定性，我们开发了具有自主知识产权的SAEServerOPC通信软件，其

19、具有以下特点：无站点限制，原则上可以同时接受无限站点通信数据；每个站点通信相互隔离，不会出现站点多而通信速度变慢现象，具有良好的扩展性；通信服务冗余功能，通信服务器实现自动冗余切换功能，具有高可靠性和稳定性；主备通信切换功能，通信软件实现主备通信功能，一旦主通信信道出现故障，能实时自动切换到备用通信信道。采集数据同时送到SCADA系统和公共历史数据库中（ORACLE/SQL SERVER）中，保证数据的稳定性和可靠性。监视通信状态，并将通信状态送到DYNAC软件显示。,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,六、远程站RTU软件设计 对于燃气有大量的远程无人值守站，一般都采用无线GPRS/C

20、DMA通信方式，无线通信方式一般都采用35分钟发送一组实时数据到中心，一旦通信中断就会造成数据丢失；同时一旦现场发生报警信息调度中心只能隔35分钟才能收到报警信号。为了解决无线通信存在该问题，我们对现场控制器RTU用嵌入式C语言开发一套控制程序，完全解决了无线通信过程数据可能丢失和实时报警的功能。该控 制程序具有以下特点：就地数据存储和补传功能：通信采用无线通信方式，一旦通信中断通过RTU就地存储数据，当通信恢复后利用数据传输间隔将存储数据补传到中心SCADA系统中，保证了数据完整性；加速采集功能：通信采用无线通信，正常通信时间间隔5分钟，但当现场压力低于或高于设备压 力值时，加快时间采集间隔、通信时间间隔自动缩短到30秒钟，调度中心能及时发 现现场情况，保证管网运行安全；,燃气SCADA系统稳定性和可靠性解决方案,七、系统日常维护 系统投入运行后，必须要定期对SCADA系统软硬件进行维护，及时发现潜在隐患，保证系统一直都运行在最佳状态。要定期对SCADA系统安全运行状况进行评估，现在建设部正在编制燃气运行 安全评价标准，该标准一旦颁布后将定期对燃气管网安全运行状况进行评价，这 样系统安全运行提供了有力保障。,