油气长输管道SCADA完整系统
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SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统是指监视、控制和数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition System)的英文缩写。
它采用计算机技术、通信技术和自动化控制技术,用于实时监测和远程控制石油天然气管道系统。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用具有重要的意义,以下将详细介绍。
SCADA系统可以实现对石油天然气管道系统进行实时监测。
通过安装在管道上的传感器和仪器设备,可以采集到各种实时的数据,包括温度、压力、流量、液位等。
这些数据被传输到SCADA系统的中央控制中心,操作员可以实时了解管道运行状态,及时发现异常情况,采取相应的措施避免事故发生。
SCADA系统可以实现对石油天然气管道系统的远程控制。
在中央控制中心,操作员可以通过SCADA系统对各个分支管道、阀门、泵站等进行远程控制。
通过远程控制,可以实现对管道系统的启停、调整流量、改变流向等操作,并及时反馈控制结果。
这使得操作人员不需要亲自到现场,即可对管道系统进行控制,提高了工作的效率和安全性。
SCADA系统还可以实现对石油天然气管道系统的报警和故障诊断。
当管道系统出现异常情况时,如温度、压力超过设定的阈值,SCADA系统会自动发出报警信号,提醒操作员及时采取措施。
SCADA系统还能够对管道系统进行故障诊断,通过分析数据,确定故障位置和原因,并提供相应的解决方案。
这大大提高了故障处理的速度和准确性,减少了对系统的影响和损失。
SCADA系统还可以实现对石油天然气管道系统的数据管理和分析。
SCADA系统可以对采集到的数据进行存储和管理,形成历史数据库。
通过对历史数据进行分析和比较,可以研究管道系统的运行特点,优化操作参数,提高运行效率。
通过对数据的统计和趋势分析,可以预测管道系统的运行状态,提前进行维护和检修,减少故障的发生。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用非常广泛。
它可以实现石油天然气管道系统的实时监测、远程控制、报警和故障诊断,提供数据管理和分析功能。
SCADA系统在油气长输管道重要性浅析摘要:油气长输管道是石油天然气生产和输送的重要环节其主要作用是将原油中的含硫、烃类的原料进行分离,并将其运输到地下,从而实现油气的储存和运输,SCADA系统的应用可以有效地减少传统的管材消耗,节约成本。
关键词:SCADA系统;油气长输管道;有效措施1 引言油气管道在我国的经济发展中扮演着重要角色,是连接天然气和石油的纽带,也是国家安全的保障。
随着社会的进步,科技的飞速前进,人们的生活质量不断提高,对能源的需求量也越来越大,而由于输油管线长期暴露在外,导致其埋深,造成了严重的环境污染,对人类的生存与发展构成了威胁。
所以,加强管道的管理,保护好管道,不仅可以减少对生态环境的危害,还能为我们的子孙后代提供一个健康的成长空间。
2 油气长输管道重要性浅析技术概述油气长输管道是指将天然气从地下输送到各个用户的过程。
在整个石油化工生产中,油气管道是非常重要的环节,它不仅影响着能源的供给和消费,而且还对社会经济的发展起着举足轻重的作用。
因此,在油气长输管道的建设中,必须要重视对其的研究与应用。
目前,国内对于原油的管网布局、设计方法以及运行维护等方面的技术已经相对成熟,并且也有了一定的成果,但是仍然存在一些问题,例如:管线的埋深不够,导致埋置深度不足,从而使管道的安全隐患增多:管网的铺设不均匀,使得运输成本增加,浪费时间,延长了施工周期,降低了企业的利润。
所以,针对这些情况,我国的相关部门应该尽快地解决上述的一系列难题,并采取相应的措施,来提高油田的开发效率。
减少不必要的损失,保证国家的利益。
随着全球信息化的快速进步,计算机的普及,各种先进的软件的出现,为我们的生活带来极大的便利。
2.1 油气长输管道重要性浅析的基本内容油气管道是在石油工业中不可或缺的重要基础设施之一,它的建设与发展对我国经济的持续稳定增长起着不可替代的作用。
随着社会的不断进步,人们对油气管道的需求也越来越大,而管道运输的成本也随之增加。
原油长输管道SCADA系统在输油站的应用探讨1. 引言1.1 背景介绍原油长输管道SCADA系统在输油站的应用探讨引言随着原油需求的不断增长,原油长输管道成为当前主要的能源供给方式之一。
为了保障原油长输管道的安全运行,提高输油效率,降低事故发生的风险,SCADA系统(Supervisory Control And Data Acquisition,监控与数据采集系统)在输油站中得到了广泛应用。
SCADA系统是一种集成了监控、控制、数据采集、处理和传输等功能的自动化系统,可以实时监测管道及设备的运行状态,及时发现问题并采取措施,确保管道运行的安全稳定。
在原油长输管道输油站中,SCADA系统可以监测和控制液体流量、温度、压力等参数,实现远程操作和故障诊断,提高设备的运行效率和可靠性。
本文将探讨原油长输管道SCADA系统在输油站中的应用现状、功能与特点、优势与挑战,以及应用案例和未来发展前景,旨在为相关研究和工程实践提供参考和借鉴。
1.2 研究意义原油长输管道SCADA系统在输油站的应用探讨研究原油长输管道SCADA系统在输油站的应用能够提高输油站的安全性和可靠性。
通过实时监测管道运行状态、泄漏检测和报警等功能,SCADA系统可以帮助输油站实现远程监控和及时干预,有效减少事故发生的可能性,保障设施和环境的安全。
研究原油长输管道SCADA系统在输油站的应用有助于提升生产效率和降低运营成本。
SCADA系统可以实现对输油站各个设备的自动化控制和优化运行,提高设备利用率,减少人为操作错误带来的风险,从而提升生产效率并节约运营成本。
研究原油长输管道SCADA系统在输油站的应用对于提高输油站的安全性和可靠性、提升生产效率和降低运营成本具有重要的现实意义,对于推动石油行业的可持续发展和提升整体竞争力也具有重要的战略意义。
2. 正文2.1 SCADA系统在输油站的应用现状分析SCADA系统在输油站的应用已经成为行业标配。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统(Supervisory Control and Data Acquisition)是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。
它可以实时地监测管道上的各种参数,并实现对管道的远程控制。
在石油天然气管道上,SCADA系统的应用已经成为了提高管道运行效率和安全性的重要手段。
石油天然气管道作为能源运输的重要通道,承载着大量的石油和天然气资源。
为了保证管道的安全运行和高效输送,监控管道的运行状态是至关重要的。
而SCADA系统的应用可以实现对管道运行状态的实时监测,迅速发现并解决管道运行中的各种问题,提高管道的安全性和可靠性。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用可以实现对管道内各种参数的实时监测。
这些参数包括管道内流体的流速、流量、压力、温度等,通过传感器实时采集这些数据,并将其传输到SCADA系统的中央控制中心。
通过对这些数据的分析,管道运营管理人员可以全面了解管道的运行状态,及时发现可能存在的问题,做出相应的处理。
SCADA系统还可以实现对管道的远程控制。
当在管道运行中出现问题时,管道运营管理人员可以通过SCADA系统远程控制相关设备,实现对管道的紧急停机或切换备用管道等操作,以避免事态进一步扩大。
SCADA系统还可以实现对管道设备的远程调节,提高了管道运行的灵活性和适应性。
SCADA系统具有报警功能。
当管道运行中出现异常情况时,SCADA系统可以发出警报,并及时通知相关管理人员,以便他们迅速做出相应的处理措施。
这大大提高了管道运行管理人员的工作效率和对管道安全的保障。
在未来,随着科技的不断发展,SCADA系统在石油天然气管道上的应用还会不断得到完善和拓展。
相信通过科技的力量,石油天然气管道的安全性和运行效率将会得到进一步提高。
11 油气长输管道SCADA系统迄今为止,管道运输在世界上已有130多年的历史。
我国虽然是世界上最早利用管道运输的国家之一,但其发展却比较缓慢。
1949年以前,我国的管道运输几乎是空白。
经过几十年的发展,初步形成了东北、华北、华东输油管网及西南输气管网、西北一带油气管网已初具规模。
全国石油、天然气产量的90%通过长输管道源源不断地输向炼油厂、化工厂及海运码头。
作为油气长输管道自动化系统同样经历了循序渐进的发展过程。
早期主要采用就地通用指示仪表为主,主要设备的控制(如阀门的开、关;输油泵的启、停等)均由手动控制,输油工人通过巡视记录主要参数(如温度、压力、流量等)。
70年代末,由于当时国内的自动化控制设备与国外相比处于严重落后的地步,国内企业纷纷通过技术转让、合资合作、集团经营等形式改善设备。
如在长输管道上广泛应用1151、2088等压力变送器、瑞士SAAB雷达液位计等,流量计量方法已由原始的计量仪表检测、手工计算产生报告发展成为由流量计产生信号远传至流量计算机或RTU、DCS、PLC等站级控制系统进行流量累计计算并自动生成相应报告。
80年代末,计算机硬件、软件、特别是网络、通信的发展,管道运输行业均配置了先进的SCADA系统,如“东营-黄岛输油管道”是我国第一条实现全线自动化技术的输油管道,该管道是与加拿大努法公司联合设计的,代表了当时世界先进水平。
此后,进入90年代后,通过对世界先进技术的消化和吸收,运用国内自己的技术力量先后设计和编制了以站控为主的花土沟-格尔木输油管道;轮南-库尔勒输油管道;鄯善-乌鲁木齐输气管道;陕甘宁气田-西安输气管道;陕甘宁气田-北京输气管道;陕甘宁气田-银川输气管道等。
11.1 油气长输管道SCADA系统概述11.1.1 SCADA系统概述近20年来,随着4C(Computer, Control, Communication,CRT)技术的发展,先进的监控和数据采集系统(SupervisoryControl and Data Acquisition),简称SCADA系统,广泛用于电网、水网、输油气管网、智能建筑等领域,通过主机和以微处理器为基础的远程终端装置RTU、PLC(或其它输入/输出设备的通信收集数据,实现整个工业网络的监控,从而保证系统的安全运作及优化控制。
原油长输管道SCADA系统在输油站的应用探讨随着全球原油需求的增长,原油长输管道成为了连接产油地和市场的重要通道。
为了保障原油长输管道的安全运行,提高运输效率,保护环境安全,输油站的SCADA系统应运而生。
本文将探讨原油长输管道SCADA系统在输油站的应用,并分析其在输油站中的重要作用。
一、原油长输管道SCADA系统的基本原理SCADA系统全称为Supervisory Control And Data Acquisition(监控与数据采集),是一种用于远程监控和数据采集的系统。
原油长输管道SCADA系统通过传感器、仪表、控制器等设备对管道运行状态进行实时监测,并通过数据采集系统将数据传输到中央控制室,以便操作人员对管道运行状态进行远程监控和实时管理。
原油长输管道SCADA系统的基本原理在于通过实时监测管道运行状态的数据,及时发现和处理管道故障,有效确保管道的安全运行,提高管道的运输效率。
SCADA系统还能够为管道的运行提供数据支持,为管道的运行提供数据支持,为管道的维护管理提供决策依据。
二、原油长输管道SCADA系统在输油站的应用1. 实时监测管道运行状态原油长输管道SCADA系统通过传感器实时监测管道的温度、压力、流量等参数,及时掌握管道运行状态。
一旦出现温度、压力异常、流量异常等情况,SCADA系统将立即向中央控制室发出警报,操作人员可根据警报信息及时采取相应措施,避免事故的发生。
2. 远程操作管道设备原油长输管道SCADA系统通过控制器可以实现对管道设备的远程操作,比如阀门、泵站等设备的开启、关闭、调节等。
这样可以避免人工操作对设备产生的误操作,保证管道的安全运行。
3. 数据存储与分析SCADA系统可以将管道运行数据长久地存储起来,并且可以对这些数据进行统计、分析。
这些数据可以为管道设备维护提供参考,比如设备的使用频率、寿命预测等。
4. 安全防护功能原油长输管道SCADA系统还可以设置管道的安全防护功能,比如泄漏检测、防火防爆等保护措施,确保管道在突发情况下能够及时进行应急处理。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition,监控与数据采集系统)是一种在石油天然气管道运输系统中广泛应用的自动化远程监控系统。
它通过使用传感器、无线通信和计算机技术,实时监测和控制管道系统的运行状态,以确保安全和高效的运行。
下面将详细介绍SCADA系统在石油天然气管道上的应用。
SCADA系统在石油天然气管道上用于实时监测管道运行状态。
系统中安装了各种传感器,能够实时检测温度、压力、流量等参数,并将数据传输至中央控制室。
监控人员可以通过监视屏幕观察这些参数,及时发现异常情况,并采取相应措施处理。
SCADA系统可以自动控制管道系统的运行。
监控人员可以通过控制终端设备,对阀门、泵站等设备进行远程操作。
当检测到压力超过设定范围时,系统可以自动关闭相应的阀门,以保护管道系统安全。
系统还可以按照设定的运输计划和策略,自动调节泵站的工作状态,确保管道运输的平稳和高效。
SCADA系统还具有报警功能,能够及时警示异常情况。
当管道系统出现异常泄漏、压力过高或其他紧急情况时,系统会自动触发报警机制,向监控人员发送警报信息,并提供详细的定位和紧急处理方法。
监控人员可以迅速响应并采取相应的措施,以保护人员和环境的安全。
SCADA系统还可以实现管道系统的数据采集与分析。
系统可以自动采集和记录管道运行数据,如温度、压力、流量等参数,并将其存储在数据库中。
监控人员可以通过数据分析软件对这些数据进行分析,了解管道运行状况和趋势,并作出相应的决策和优化。
这对于管道运输的管理和维护具有重要意义。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用为管道运输提供了可靠、安全、高效的监控和控制手段。
它能够实时监测管道运行状态、自动控制运行、报警处理异常情况,并进行数据采集与分析,为管道运输的管理和维护提供支持。
随着技术的不断发展,SCADA系统在石油天然气管道上的应用将会更加智能化和高效化。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统(Supervisory Control and Data Acquisition)是一种用于监控和控制工业过程的计算机系统。
在石油天然气管道行业中,SCADA系统被广泛应用于管道的运行和维护,以保证管道的安全和有效运行。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用主要体现在管道的实时监控和控制方面。
通过传感器和数据采集装置,SCADA系统可以实时地监测管道的温度、压力、流量等参数,并将数据发送到中央监控室进行处理和分析。
监控室的操作员可以随时查看管道的状态,并根据实时数据做出相应的调整和控制,保证管道运行在安全的范围内。
SCADA系统在管道上的应用还包括告警处理和故障诊断。
当管道出现异常情况时,比如温度异常升高、压力异常下降等,SCADA系统可以自动发出告警信号,并将告警信息发送给操作员,以便及时采取紧急措施。
SCADA系统还能够对管道进行故障诊断,分析出故障原因和位置,并提供相应的处理建议,减少故障对管道运行的影响。
SCADA系统在管道维护方面也起到了重要的作用。
SCADA系统可以记录管道的运行数据和维护记录,并进行数据分析,判断管道的寿命和维护周期。
通过对管道的预测维护,可以避免管道在运行中出现故障,提前修复和更换老化设备,减少维修成本和生产停机时间。
SCADA系统还能够实现管道的远程控制和远程访问。
运营人员可以通过网络连接到SCADA系统,随时随地监控和控制管道的运行。
这对于跨地区和远距离管道的运营维护非常重要,可以提高管道的运行效率和安全性。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用可以帮助企业实时监控和控制管道的运行,提高运行效率和安全性。
通过对管道的实时监测和故障诊断,可以减少故障损失和生产停机时间。
通过管道的预测维护和远程访问,可以提高维护效率和降低运营成本。
SCADA系统的应用对于石油天然气管道的运行和维护具有重要的意义。
设计高效油气管道SCADA系统调控业务接入方案高效油气管道SCADA系统调控业务接入方案概述:随着石油和天然气行业的发展,高效油气管道SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统在管道运营中起着至关重要的作用。
SCADA系统能够监测、控制和管理油气管道运行中的各个环节,提高安全性和运行效率。
本文将介绍设计高效油气管道SCADA系统调控业务接入方案的要点。
1. 概述油气管道SCADA系统油气管道SCADA系统是一种集成了传感器、控制器、通信设备和数据处理器的自动化系统。
它通过实时监测和控制油气管道中的压力、温度、流量等参数,实现对整个管道系统的调控和管理。
2. 业务接入方案需求设计高效油气管道SCADA系统调控业务接入方案需要考虑以下几点需求:2.1 数据实时传输:SCADA系统需要能够实时传输传感器所获取的数据,以便对管道运行情况进行实时监控和控制。
传输方式可以采用有线或无线通信,需要根据具体情况选择合适的通信方式。
2.2 数据安全性:油气管道是国家的重要能源运输通道,因此数据的安全性至关重要。
设计方案需确保数据的加密传输和存储,防止数据泄露和篡改。
2.3 实时报警与事故响应:SCADA系统需要能够实时监测管道运行数据,并在发现异常情况时发送报警信息。
同时,系统应具备迅速响应和处理事故的能力,保障管道的安全运行。
2.4 远程控制能力:设计方案需确保运维人员能够通过远程终端对SCADA系统进行控制。
远程控制功能能够提高操作的便捷性和效率。
3. 设计高效油气管道SCADA系统调控业务接入方案3.1 通信网络设计:在设计高效油气管道SCADA系统调控业务接入方案时,需要充分考虑通信网络的建设。
采用高可靠性的通信网络,如光纤通信网络,能够确保数据的稳定传输和实时性。
3.2 数据采集与传输:选择合适的传感器和数据采集设备对管道运行数据进行实时采集,并通过通信网络将数据传输到SCADA系统的数据处理器。
长输油气管道SCADA系统设计及应用摘要:本文依据油气输送管道中SCADA全面的应用实践,做了系统性的分析。
根据应用实践能够得知,SCADA系统功能越强,运作性能越稳定,其操作管理方法也更方便快捷。
SCADA系统对长输管道和输油泵站自动化技术水平的提升起着至关重要的作用。
关键词:油气管道;SCADA系统;监控与数据1.引言监控与数据收集(SCADA)系统原理是由数据通信互联网对远程控制站点的运行设备进行监视与控制,从而实现数据采集、检测、主要参数调节、设备控制、数据信号接收等功能的控制与智能管理系统。
该系统广泛用于社会发展各行各业,比如石油化工、电力工程、给排水工程等。
系统主要包含:控制器、服务器、存储设备、远程终端设备、监控终端和其他附属设备等。
经过高速发展,SCADA作为一种稳定性能相对较高的计算机自动控制系统,被用于石油化工输送技术上,比如川气东送、国家管网和成品油批发气管道输送等,完成有些人监守、无人操控的先进的远程监控系统。
本文以某石油管道输气管道为案例,探讨了SCADA系统的整体设计与实现,并从本系统的业务、作用、要求、运用等方面对实际效果展开分析,从而希望为该系统的全面运用提供借鉴参考。
2. SCADA 系统设计分析SCADA系统,主要是指在计算机基础上发展出来的、可以实现生产过程控制及其调度自动化的系统,其可以监视与控制现场运作设备状况,进行数据采集、开展设备精确测量、操作、调节参数及提供数据信号警报等功能。
2.1总体设计控制系统设计架构包含上位组态页面展示到数据库的数据下发,以及根据数据库的传送,只需控制模块处理数据信息,再将数据信息通信到远程终端设备。
同时远程终端设备将数据送回后,又将数据通过安全通道再度传送,进到控制器,数据处理后进入数据存储中心,对备份数据存储,后再回到操作界面,从而满足客户能实时的监视与控制。
2.2总体结构控制系统包含了多级网络总体结构,主要包括智能化网络、控制操作网、系统网络、管理网络四方面构成。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA系统(Supervisory Control and Data Acquisition)是一种用于监控和控制工业过程的计算机系统,广泛应用于石油天然气管道行业。
本文将从以下几个方面介绍SCADA系统在石油天然气管道上的应用。
一、监测管道运行状态管道运行状态的监测是石油天然气管道运营管理的重要环节。
SCADA系统通过采集和分析管道运行数据,可以实时监测管道流量、压力、温度等参数,及时发现并报警异常情况,如泄漏、堵塞等。
SCADA系统还可以定时采集和记录数据,以便后续数据分析和管道运行评估。
通过监测管道运行状态,可以大大提高管道安全性、可靠性和运行效率。
二、远程监控与控制石油天然气管道通常分布在较广阔的地域范围内,而传统的人工巡检和监控方式存在效率低下的问题。
SCADA系统具有实时远程监控与控制功能,可以通过网络监控和控制分布在不同地点的管道设备。
运营人员可以通过远程终端设备实时查看管道运行状态,进行参数调整和控制操作,提高管道运维效率和灵活性。
三、故障排除与维护管理石油天然气管道设备的故障排除和维护管理对保障其安全运行至关重要。
SCADA系统可以实时监测和记录管道设备的工作参数,当设备出现故障时,系统可以及时报警并提供故障分析信息,指导运维人员进行排除。
系统还可以记录下故障发生时的运行数据,为后续的故障分析和维护管理提供数据支持。
通过SCADA系统,可以提高故障排除和维护管理的效率和准确性。
四、安全防护与应急处理作为关键基础设施,石油天然气管道的安全防护和应急处理至关重要。
SCADA系统可以实时监控和报警管道设备的安全状态,预警环境风险,并通过远程控制手段采取措施,如关闭阀门、切断供气等,防止事故进一步扩大。
在应急处理时,SCADA系统可以及时提供场景图像、视频等信息,为应急指挥决策提供支持。
通过SCADA系统的应用,可以有效预防和应对管道事故,保障人民生命财产安全。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用随着石油和天然气行业的发展,石油和天然气管道的运行已经成为这一产业链中最关键的环节之一。
而在管道的安全、运行和维护方面,SCADA系统的应用已经成为了一种非常重要的技术手段。
本文将对SCADA系统在石油和天然气管道上的应用进行深入探讨。
我们来了解一下SCADA系统的基本概念。
SCADA,全称为Supervisory Control and Data Acquisition,即监控和数据采集系统。
它是一种应用于工业自动化领域的计算机系统,用于监控和管理生产过程中的设备和机器。
SCADA系统通过实时的数据采集和监控,可以对工业生产过程进行监视、控制和应急处理,以确保生产过程的安全和稳定。
在石油和天然气管道运营中,SCADA系统的应用可以帮助管道运营商实时监控管线的运行情况,及时发现问题并采取相应的措施,保障管道的安全运行。
在石油和天然气管道运营中,SCADA系统主要承担着以下几个方面的功能。
首先是实时数据采集和监控功能。
SCADA系统通过传感器和控制器等设备,实时地采集管道运行过程中的各种参数数据,如流量、压力、温度等。
这些数据被传输到SCADA系统的中央控制中心,并通过界面展示给操作人员,使其可以随时了解管道的运行状态。
其次是远程监控和控制功能。
由于石油和天然气管道通常会分布在较为广阔的区域内,因此现场人员的监控和控制往往会存在很大的困难。
SCADA系统的应用可以实现对管道运行的远程监控和控制,使得操作人员可以在中央控制中心就能够对管道进行操作、调整和监视,大大提高了管道的运行效率和安全性。
SCADA系统还具有报警和应急处理功能。
管道在运行过程中可能会出现各种问题,如泄漏、高压、高温等,这些问题一旦发生,就可能会对周围环境和人员的安全造成威胁。
SCADA系统可以实时监测管道运行参数,在出现异常情况时能够及时地对问题进行诊断,并发出报警信号,以便运营人员能够及时做出应对措施,保障管道的安全。
油气长输管道SCADA系统的架构从新疆塔里木盆地起步, 跨过辽阔的戈壁、荒漠和高原, 最终到达长江三角洲, 构成一条横贯东西的能源大动脉。
管道干线全长约4000公里, 设计年输量120亿立方米, 设计管输压力10兆帕, 管道直径1016毫米。
该工程从2002年7月全线开工建设, 于2004年底全线竣工投产。
该管道在调度控制中心的统一调度下, 协调优化运行, 并采用全线调度中心控制级、站场控制级和就地控制级的三级控制方式。
一、硬件结构长输管道的数据采集与监督控制系统, 主要由设在控制中心的主机/服务器、各站的远程控制终端(RTU)或可编程逻辑控制(PLC)和高性能的通信系统构成分布式控制系统。
控制中心的计算机通过数据传输系统对各站场和远控阀室的RTU/PLC设备定期进行查询, 连续采集各站的操作数据和状态信息, 并向这些设备发出操作或调整设定值的指令, 从而实现对整条长输管道的统一监视、控制和调度管理。
管道采用的SCADA系统的配置形式如下图:图一: SCADA系统硬件构架二、软件结构SCADA软件主要分为通信与网络软件、操作系统、实时数据库、组态软件和应用软件等5个方面, 其中操作系统是所有软件的基础, 通信与网络软件是联系硬件设备的纽带, 实时数据库是系统信息交换的平台, 组态软件是系统架构的工具, 应用软件则是SCADA 系统功能的表现。
SCADA 软件的结构如下图:图二: SCADA 软件结构图示1.操作系统是所有软件的基础。
川气东送工程选用的操作系统主要有WINDOWS 和UNIX (或LINUX ), 是为了方便用户, 管理和控制计算机软硬件资源的系统软件(或程序集合)。
操作系统的主要功能是作业管理、文件管理、存储管理、设备管理和进程管理。
2、通信与网络软件是联系硬件设备的纽带。
SCADA 网络和通信是将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接在一起, 以实现系统内的资源共享、信息交换和设备联动, 使得各项事务协调运作, 它是直接与硬件设备和软件连接的信息公路。
油气管道SCADA系统调控业务接入技术解析油气管道系统是现代工业领域中不可或缺的基础设施之一,具有重要的经济和安全意义。
为了确保油气管道的安全运行和高效管理,SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition,监控控制和数据采集)系统被广泛应用于油气管道行业中。
本文将对油气管道SCADA系统调控业务接入技术进行深入解析,以便更好地理解其原理和应用。
首先,我们来了解下油气管道SCADA系统的基本架构。
SCADA系统主要由控制中心、远程终端单元(RTU)和传感器组成。
控制中心负责实时监控油气管道的各项参数,接收来自RTU和传感器的数据,并对管道系统进行远程操作和控制。
RTU是安装在管道上的机电设备,负责采集管道的各项参数并将数据传输到控制中心。
而传感器则用于实时监测管道的压力、温度、流量等参数,并将所采集到的数据传输给RTU。
在油气管道SCADA系统中,调控业务接入技术是实现管道控制和数据采集的重要环节。
一般来说,调控业务接入技术主要包括通信网络、协议转换和数据处理三个方面。
首先,通信网络是实现SCADA系统中不同设备之间数据传输的基础。
根据实际需要,油气管道SCADA系统通常采用多种通信网络,如有线通信网络(如以太网、串口通信等)和无线通信网络(如无线传感器网络、移动通信网络等)。
通过建立可靠的通信网络,各设备可以实现实时数据的传输和交换,从而实现对管道的远程监控和控制。
其次,协议转换是将不同设备之间的数据按照统一的规范进行转换的过程。
由于不同设备通常使用不同的通信协议,为了实现数据的互通,需要对这些数据进行协议转换。
通常情况下,SCADA系统采用标准的数据通信协议,如MODBUS、DNP3、ICCP等,通过将不同设备的数据按照这些协议进行解析和转换,实现数据的无缝对接和传输。
最后,数据处理是SCADA系统中非常关键的环节。
通过对采集到的数据进行处理和分析,可以实现对管道系统的监测、诊断和决策。
天然气长输管线SCADA系统天然气长输管线系统由首站、分输站、中间压气站、清管站和阀室、阴极保护站组成。
天然气管网工程的自动控制系统采用以计算机为核心的监控和数据采集(SCADA)系统。
该系统可在调度控制中心完成对天然气管道全线的监控、调度、管理的任务,全线各站场可达到无人操作、有人值守的控制和管理水平。
SCADA系统主要由调度控制中心、站控系统(SCS)及数据传输通讯系统三大部分组成。
调度控制中心:根据SCADA系统规模大小,可以设置总调度控制中心、备用调度控制中心或区域调度控制中心,通过对各站PLC系统进行数据采集及控制、对管道系统工艺过程的压力、温度、流量、密度、设备运行状态等信息进行监控和管理,实现对管道全线的监控、调度、管理的任务;站控系统(SCS):根据管网站场分布,在首末站、分输站、中间压气站、清管站和截断阀室、阴极保护站等设置不同规模的站控系统(SCS)。
站控系统是SCADA系统的远程监控站,它们执行主调度控制中心指令,实现站内数据采集及处理、联锁保护、连续控制及对工艺设备运行状态的监视,并向调度控制中心上传所采集的各种数据与信息;数据传输通讯系统:完成站控系统与调度控制中心的数据通信,一般采用光纤工业以太网,光纤随天然气长输管线敷设。
调度中心调度控制中心的主要任务是通过各站PLC系统进行数据采集及控制、对管道系统工艺过程的压力、温度、流量、密度、设备运行状态等信息进行监控和管理。
它的计算机系统按客户机/服务器结构设置,其操作系统采用UNIX (服务器)和Windows(客户机),局域网采用100Mb/s高速以太网。
服务器采用分布式结构,按功能将它们分开设置,以降低单台服务器的负荷。
服务器采用双机热备用,局域网冗余配制,操作员工作站、模拟仿真工作站和工程师工作站等都作为局域网上的一个节点,共享服务器的资源。
其主要功能如下:工艺流程的动态显示报警显示、报警管理以及事件的查询、打印实时数据的采集以及实时趋势图显示历史数据的归档、管理以及历史趋势图显示向管网内各站下达压力和流量设定值生产统计报表的生成和打印下达调度和操作命令管道故障处理,如管道发生泄漏、沿线各站非正常关闭等发布ESD命令控制权限的确定组态应用软件和用户生成的应用软件的执行安全保护SCADA系统诊断为MIS系统提供数据首站站控系统首站是天然气或原油、成品油进入长输管线的门户,一般采用压缩机组加压或来气自身压力的方式输送。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用随着石油天然气管道运输系统的不断发展,对于管道运输的安全性、可靠性、效率性和经济性提出了更高的要求。
在管道运输系统中,SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统扮演着十分重要的角色。
SCADA系统是利用计算机和远程通讯设备来监控和控制工业过程的一种自动化系统。
它通过实时监测和数据采集,为运输管道系统提供了高效的运行管理和故障监测手段。
本文将重点探讨SCADA系统在石油天然气管道上的应用。
一、 SCADA系统的基本原理SCADA系统是指用来实现智能监控和数据采集的一种自动控制系统。
它通过传感器、控制器、PLC(Programmable Logic Controller)等设备与计算机进行数据交换,以实现对工业过程的监测和控制。
SCADA系统的基本组成部分包括人机界面、远程通信设备、现场控制设备、数据采集和处理设备等。
SCADA系统的运行原理是通过远程通信设备将现场设备采集到的数据传输到中央计算机上,然后经过数据处理和分析,最终实现对现场工业过程的监测和控制。
SCADA系统的核心是数据采集和分析,它可以实时监测和记录工业过程中的各种参数,并通过算法对数据进行分析和处理,最终实现对工业过程的智能控制。
1. 实时监测管道运行状态石油天然气管道是一种长距离输送工具,对其运行状态的实时监测是非常重要的。
SCADA系统可以通过传感器和控制器实时监测管道中的流量、压力、温度等参数,并将采集到的数据传输到中央服务器上。
中央服务器会对数据进行分析和处理,及时发现管道中的异常情况,并通过人机界面向操作人员报警和提示。
这样可以及时发现管道中的异常情况,采取必要的措施,保证管道的安全运行。
2. 实现远程控制管道操作石油天然气管道通常跨越多个地区和区域,为了加强管道的运行管理和减少人为操作带来的问题,管道的远程控制成为一种必要的手段。
SCADA系统在石油天然气管道上的应用SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统是一种用于监控与控制工业过程的自动化系统。
它通过物理传感器和数据采集装置收集现场设备的实时数据,并将其传输到中央控制室进行处理和分析。
SCADA系统广泛应用于各个行业,其中之一就是石油天然气管道。
石油天然气管道是一种重要的能源运输方式,而SCADA系统的应用可以有效地提高管道的安全性和运行效率。
下面将从数据采集、实时监控、故障检测和远程控制等方面分析SCADA系统在石油天然气管道上的应用。
SCADA系统在石油天然气管道上的一个重要应用是数据采集。
通过安装在管道上的传感器和数据采集装置,SCADA系统可以实时地收集管道的各种关键数据,例如温度、压力、流量等。
这些数据不仅反映了管道的运行状态,还可以用于分析流体的特性和管道的性能。
通过数据采集,运营人员可以及时监测管道的运行情况,准确了解管道的工作状态,为运维决策提供支持。
SCADA系统还可以实现石油天然气管道的实时监控。
SCADA系统通过将实时数据传输到中央控制室,并通过图形监控界面展示数据,运营人员可以随时监测管道的运行情况。
他们可以通过监控温度和压力数据来检测是否存在异常情况,如泄漏或泄压事件。
一旦发现异常情况,系统将自动报警并提供相应的应对措施,从而保证管道的安全运行。
SCADA系统还可以用于石油天然气管道的故障检测。
系统可以通过分析实时数据和历史数据,检测管道中的潜在故障,并提前预警。
系统可以监测管道中的流量、温度和压力,一旦出现异常值,系统就会自动发出警报。
这种故障检测功能可以帮助运维人员及时发现问题并采取相应的维修措施,降低故障对管道运行的影响。
SCADA系统还可以实现对石油天然气管道的远程控制。
通过SCADA系统,运营人员可以远程控制管道上的各个设备,如阀门、泵站和压缩机等。
远程控制可以减少运营人员的工作强度,提高工作效率,并且在应对紧急情况时提供了更快速的响应能力。
油气管道SCADA系统调控业务应用接入技术探析随着人们对能源需求的不断增长,油气管道的建设和运营变得越来越重要。
为了确保油气管道的安全可靠运行,SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统被广泛应用于油气管道调控业务。
在本文中,我们将探讨油气管道SCADA系统调控业务应用接入技术的相关问题。
一、油气管道SCADA系统简介SCADA系统是一种用于监控和控制复杂工业过程的自动化系统。
它通过传感器和执行器采集和控制实时数据,并通过计算机软件进行监控和管理。
在油气管道调控业务中,SCADA系统的主要功能包括数据采集、实时监测、远程控制和报警等。
二、油气管道SCADA系统调控业务应用接入技术1. 传感器技术传感器是SCADA系统中的重要组成部分,用于采集各种参数数据,如温度、压力、液位等。
在油气管道中,传感器技术的应用非常广泛。
例如,温度传感器可以监测油气管道内部温度的变化,压力传感器可以监测油气管道的压力情况,液位传感器可以监测油气储罐的剩余油气量等。
有效使用传感器技术可以提高管道系统的安全性和可靠性。
2. 数据通信技术SCADA系统需要与各个分布式设备进行数据通信,以实现实时监测和远程控制。
在油气管道调控业务中,数据通信技术的选择至关重要。
常用的数据通信技术包括有线通信和无线通信。
有线通信可以提供稳定的数据传输,但受布线限制;无线通信可以实现灵活的数据传输,但存在信号干扰等问题。
根据具体需求,可选择适合的数据通信技术,如光纤通信、无线传感器网络(WSN)等。
3. 数据安全技术油气管道的安全性至关重要,因此,在调控业务应用接入技术中,数据安全技术也是一个重要的考虑因素。
保证油气管道数据的机密性、完整性和可用性是数据安全技术的主要目标。
常用的数据安全技术包括数据加密、访问控制、身份认证、防火墙等。
通过合理运用这些技术手段,可以确保油气管道系统的数据安全和可靠性。
11 油气长输管道SCADA系统迄今为止,管道运输在世界上已有130多年的历史。
我国虽然是世界上最早利用管道运输的国家之一,但其发展却比较缓慢。
1949年以前,我国的管道运输几乎是空白。
经过几十年的发展,初步形成了东北、华北、华东输油管网及西南输气管网、西北一带油气管网已初具规模。
全国石油、天然气产量的90%通过长输管道源源不断地输向炼油厂、化工厂及海运码头。
作为油气长输管道自动化系统同样经历了循序渐进的发展过程。
早期主要采用就地通用指示仪表为主,主要设备的控制(如阀门的开、关;输油泵的启、停等)均由手动控制,输油工人通过巡视记录主要参数(如温度、压力、流量等)。
70年代末,由于当时国内的自动化控制设备与国外相比处于严重落后的地步,国内企业纷纷通过技术转让、合资合作、集团经营等形式改善设备。
如在长输管道上广泛应用1151、2088等压力变送器、瑞士SAAB雷达液位计等,流量计量方法已由原始的计量仪表检测、手工计算产生报告发展成为由流量计产生信号远传至流量计算机或RTU、DCS、PLC等站级控制系统进行流量累计计算并自动生成相应报告。
80年代末,计算机硬件、软件、特别是网络、通信的发展,管道运输行业均配置了先进的SCADA系统,如“东营-黄岛输油管道”是我国第一条实现全线自动化技术的输油管道,该管道是与加拿大努法公司联合设计的,代表了当时世界先进水平。
此后,进入90年代后,通过对世界先进技术的消化和吸收,运用国内自己的技术力量先后设计和编制了以站控为主的花土沟-格尔木输油管道;轮南-库尔勒输油管道;鄯善-乌鲁木齐输气管道;陕甘宁气田-西安输气管道;陕甘宁气田-北京输气管道;陕甘宁气田-银川输气管道等。
11.1 油气长输管道SCADA系统概述11.1.1 SCADA系统概述近20年来,随着4C(Computer, Control, Communication,CRT)技术的发展,先进的监控和数据采集系统(SupervisoryControl and Data Acquisition),简称SCADA系统,广泛用于电网、水网、输油气管网、智能建筑等领域,通过主机和以微处理器为基础的远程终端装置RTU、PLC(或其它输入/输出设备的通信收集数据,实现整个工业网络的监控,从而保证系统的安全运作及优化控制。
监控和数据采集(SCADA)系统的主要组成部分是:远程终端设备(RTU)、主站计算机(包括硬件和软件)、操作人员数据显示和控制盘及有关的外围设备。
目前SCADA系统突出的特点是具有集散控制功能和自我诊断、冗余、备用计算机。
SCADA系统已由集中控制、集中管理发展成集散控制、集中管理的方式。
主机更多地用作数据采集与分析,常常不必以实时的方式运行。
而由“智能”远程终端装置(RTU)配上先进的软件在现场进行集散式控制。
图11-1和图11-2分别为传统和新型SCADA系统。
图11-1 传统SCADA系统149图11-2 新型SCADA系统SCADA系统的基本部分是远距离终端设备(RTU)。
它是系统中的关键性装置,是对运行着的生产现场进行监控的最通用的设备,具有对现场工况进行最佳控制的能力,目前正朝着分散型智能方向发展。
这是实现管道自动监控的首要突破点,是一项重要的硬件开发任务。
SCADA系统是用工业上普遍接受的标准所制约的组件块组合起来的,其组合构成因工程而异,因对工程控制功能的要求而异,因对计算机系统的建立方式而异。
这个系统是不能够购买定型的,对任何一条管道都存在一个新开发的过程,包括它的硬件组成及软件系列。
这项工作应在国内成立一个专业性的SCADA技术研究开发机构来进行。
这是一项重要的系统软硬件开发业务。
建立SCADA系统的整套计算机系统,所用的微型计算机是一种大规模集成电路技术,功能齐全,使用方便,易于扩展。
用一台小型计算机作为主机,配备多台以微处理机为基础的远程终端装置,即组成具有远距离数据采集和显示的、人机对话的、远程控制及数据处理功能的SCADA系统。
计算机硬件组成之后,与之配套使用的系列软件开发,即成为该管道独具特点的SCADA系统所必需;系列软件的主要部分包括:基本SCADA软件、支持软件和应用软件。
而具体管道的应用软件又可以包罗万象,用来体现该管道所特有的复杂要求。
SCADA系统的构成有检测装置、数据采集与就地控制装置(RTU)、中央主控站、通信系统及软件。
SCADA 系统的控制过程是由设在控制中心的主控计算机对远程终端装置RTU进行定时询问,把分散在各个站的情况通过通信线路传送给中央主控计算机进行全线的统一管理和监视控制。
而各个站的监视控制一般由RTU或可编程序控制器来独立完成,泵站可以无人值守,从而形成可靠的计算机网络式分布控制系统。
SCADA系统的控制功能:监测流量、压力和温度;启/停泵;开、关调节阀;执行逻辑/顺序控制;泄漏检测及清管控制等。
一些较先进的SCADA系统还具有偶然事故分析;费用风险管理;流体质量/组分跟踪;合同监督,销售时机分析以及仪器校正等功能。
管道自动监控系统所能达到的水平,基本为站内无人值守,全线经SCADA系统进行远距离集中监视与控制。
管道全线通常按三级设计:第一级:控制中心集中监视与控制;第二级:站控;第三级:就地手动控制。
在一般情况下,使用第一级控制(站内无人值守),这是SCADA系统设计的目的控制级。
但是,当通信(如微波通信。
光纤通信等)出现故障或控制中心主计算机发生故障时,可使用第二级控制,这是一种后备手段,当发生紧急事故或设备检修时,可使用第三级控制。
11.1.2 SCADA系统的构成方式输油管道所采用的现代SCADA系统的配置形式,如图11-3所示。
SCADA系统的指挥中枢——主机或中央处理机(CPU)通常是按冗余(双机)配置形式提供的。
利用已编制成的程序,主机可与从控制中心的操作员控制台到安装在现场的RTU(或PC,下同)的所有系统组成设备进行通信。
控制中心的操作人员能够在安装有一台或几台彩色CRT和键盘的控制台上,监视该系统运行的实时数据信息,并向RTU发出操作命令,实现远方控150制。
该系统的外部设备,如彩色CRT显示终端、打印机等,均可为两台主机共享。
一旦在线(联机)监控的主机发生故障,外部设备即可自动地切换到备用的主机上。
图11-3 输油管道现代SCADA系统配置图系统中还安装有一台或几台以微处理机为核心的工程师/程序员终端,配有CRT、键盘和打印机,用以完成“多重任务”,如程序编制、修改和工程计算、管理等。
它与备用主机共用文件。
现在,一台主机能与上百台或更多的RTU通信并对其进行控制。
现代的SCADA系统,则采用以微处理机为基础的通信控制器,通过调制解调器(MODE)及通信媒质(如电话线、微波线路、光纤或卫星线路)来控制系统的通信。
主机监控RTU的数量,取决于控制中心主计算机处理、存储能力的大小。
SCADA系统中,无论是控制中心的主机系统或是现场的RTU,通常采用不间断电源设备(UPS),以保证无论在电网正常供电或者短期故障停电情况下,整个供电系统都能可靠地工作,从而确保SCADA系统的正常运转。
11.1.3 SCADA系统的功能在管道运输中,管道的自动监控系统尤为重要,它直接关系到管道的正常运行,为解决这些特殊工艺要求,并适应现代管理方式,管道自动监控系统通常采用先进的SCADA系统对全线进行监视、控制和管理,以达到安全输送、科学管理、降低消耗、提高经济效益之目的。
(1)控制中心主计算机功能。
控制中心主计算机按顺序对每一台RTU定期进行查询,其主要功能如下:①监视各站的工作状态及设备运行情况,采集各站主要运行数据和状态信息,包括有:a.检测量:进出站油温、油压;首站、末站和分输站流量;输油泵机组(包括原动机及辅机)的有关数据;油灌液位、油温及储油量,泵机组进出口油温、油压及流量,燃料油压力及流量;泵站出站压力调节间的开度及阀前、后压差;站母线电压、输油泵电机电流等。
b.报警信号:油品进站压力过低,出站压力过高;油灌液位(高、低)超限;停电。
输油泵机组故障停运;出站调节间故障;输油泵机组轴承温度过高,振动量过大;安全阀。
泄压阀动作等。
C.状态量:输油泵机组、出站调节阀和主要阀门的运行状态。
②向RTU发布命令,通过RTU进行远方操作、控制,主要有:a.从远方各输油站PLC采集数据,监视各输油站工作状态及设备运行情况。
记录重要事件的发生,工艺参数及设备运行状态参数超限报警,显示、打印报警报告。
b.给远方各输油站的PLC发送指令(同时进行指令记录),程序自动启停机组、开关阀门及自动切换工艺流程。
c.对需要调节的主要参数如压力、油温、流量进行远方给定和自动调节,对各输油站的工艺参数及设备运行状态参数的报警值及停机(跳闸)设定值可进行远方修改。
151d.显示管道全线的工作状态,打印管道全线运行报告。
e.对管道全线密闭输送进行水击超前保护控制。
f.对管道全线进行实时工艺计算和优化运行控制。
g.对管道全线进行清管控制。
h.对管道全线及各站运行的设备状态及工艺参数进行现行趋势显示和历史趋势显示。
i.对系统设备的故障与事件等具有自检功能。
j.用系统的外围辅助设备进行数据库编制和显示图像编制。
(2)就地控制系统RTU的主要功能①过程变量巡回检测和数据处理;②向控制中心报告经选择的数据和报警;③提供画面、图象显示;④除执行控制中心的控制命令外,还可独立进行工作,实现PID及其它控制;⑤实现流程切换;⑥进行自诊断程序,并把结果报告控制中心;⑦提供给操作人员操作记录和运行报告。
(3)数据传输系统功能SCADA系统的数据传输系统是一个重要的环节。
它利用各种通信线路,把主计算机与分散在远处的RTU有机地连接起来,实时进行数据信息的交换和处理。
11.2 SCADA自动监控系统软件11.2.1 软件构成自动控制系统必须有软件的支持才能进行工作。
现代SCADA系统能否运行成功,将取决于软件。
SCADA系统软件分为控制中心软件和站控系统软件;它们通常又可分为系统软件、过程软件和应用软件。
系统软件包括操作系统、诊断系统、程序设计系统以及与计算机密切相关的程序。
系统软件质量的好坏对过程软件、应用软件能否正常工作及编制程序、调制程序的方便性有直接影响。
过程软件一般由计算机系统供应厂家提供,用户有时可根据需要进行修改,通常是模块化,采用填空式或对话式进行编制。
应用软件是在过程软件的基础上编制出来的,是面向用户本身的程序。
它由用户、咨询公司或系统供应厂家研制开发。
应用软件是SCADA系统最重要的组成部分。
(1)控制中心软件(a)系统软件。
系统软件包括如下内容:数据库管理软件,管理和监视主计算机系统实时多功能软件,系统安全保护软件,故障检测及恢复软件,主计算机网络软件,系统生成和初始化软件,用于维护和修改软件系统的实用程序软件,程序开发,编译用户编写的高级语言程序等。