基于云计算的油气管道SCADA系统设计
- 格式:pdf
- 大小:748.93 KB
- 文档页数:3
( 1 . 中国石油天然气管道局 中油龙慧自动化工程有限公司,北京 1 0  ̄5 3 ;2 _ 中国石油天然气管道局 科技中心,J 部坊 0 6 5 0 0 0 )
摘
要 :为了有效提高现有油气管 道S C A D A 系统的可靠性和资源利用 率 ,提出基于云计算的油气管 道 S C A D A 系统和最优资源调度算法 。采用最优资源调度算法的基于云计算的油气管道S C A D A 系 统通过整合数据 中心 服务 器内存资源和处理器资 源提高S C A D A 系统资源利用率 ,通过 实现 历 史数据多机备份 并保 障实时数据主副版本并行执 行从而有效提 高S C A D A 系统可靠 性。实验证 明最优资源调度算 法具有 良好的可靠性和可调度性。
基于云计算 的油气管道S C A D A系统设计
The oi I and gas pi pel i ne SCA队 s ys t em bas ed on cl ou d com put i ng
刘 苗 ,谭永东 ,贾世民
L l U Mi a o。 。T AN Yo n g - d o n g’ ,J l A Sh i - ai r n
口。S a l e s f o r c e 公 司 的 客 户 关系 管 理 ( C RM, c u s t o me r
资源 利用 率 却 很 低 ,从 而造 成 整 个 S C A DA 系 统 的 负载 不 均衡 和 资源 巨大浪 费 。分布 式 云计 算技 术 能实现 大规 模 资源 池 的分享 ,通 过分 享提 高 资源 复用 率 ,因此 采用 云 计 算 思想 来 解 决 油气 管道 S C A D A系 统 的资 源 利用 率
低 和 负载 不均 衡 问题 急需研 究 。
r e l a t i o n s h i p ma n a g e me n t )服 务 等 云计 算服 务将 桌面 应
用程序迁移到互联网,实现应用程序 的泛在访问。在油
气 管道 工控 自动 化领域 也 迫切 需要 是 一 种 利 用 互 联 网实 现 随 时 随 地 、 按 需 、 便 捷 地 访 问共 享 资 源 池 ( 如计 算 设施 、存 储 设 备 、应 用 程 序 等 ) 的计 算模 式 。对 云 计 算 而 言 , 其 借 鉴 了 传 统 分 布 式 计 算 的 思 想 , 但其 更 强调 大 规 模 资 源 池 的 分 享 ,通 过 分 享 提 高 资 源 复 用 率 】 。作 为 信 息 产 业 的
关键词;云计算;油气管道¥ C A D A 系统;最优资源调道算法
中囝分类号 :T P 2 7 7 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 9 - 0 1 8 4 ( 2 0 1 5 ) 1 1 ( 下) - 0 0 0 4 - 0 3
D o i :1 0 . 3 9 6 9 / J . I s s n . 1 0 0 9 -0 1 3 4 . 2 0 1 5 . 2 2 . 0 2
完 全保 证 系统 的可靠 性 ,而 且 ,这种 冗余 配置 不但 造成
大 创 新 ,云 计 算 模 式 一 经 提 出 便 得 到 工业 界 、学 术 界 的广 泛关 注 。其 中A ma z o n 等 公 司 的云计 算 平 台提 供
服 务器 资源 的浪 费 ,而且 增加 了运 行 维护 管理 工作 量和 设 备 电源 功耗等 。此 外 ,随着 系 统规 模不 断扩 大 ,主备 中心不 断增 加服 务器 数量 , 由于 所面 对 的管道 站场 数据
图1 所示。
数 据采 集与 监视 控制 系统 )是一种 以监 督 为基础 的计算
机 控制系统 。 目前 , 中国石 油长输油气 管道采用 集 中调
新 的系 统 中数 据 中心 采 用 分 布 式 云架 构 ,彻 底 打 破 了传 统 的各管 线独 立操 作 ,一 主一 各冗 余 的模式 。建 立 多 区域数 据 中心 ,将所 有 数据 中心 的存 储 资源和 处理 器 资 源 聚合 起 来 ,形 成 油 气管 道 S C A D A系统 云 。考 虑 到 油 气 管道 S C A D A系统 的不 断扩 大 ,提 出 的基 于 云 计 算 的油 气 管道 S C A D A系 统采 用 分 级 结构 。针对 不 同区 域设 立 区域 数据 中心 ,对于 不 同管线 的 数据 和任 务 ,采 取就 近原 则 ,选 择 最近 的 区域数 据 中心执 行 管线 实 时数 据 处 理和历 史 数据 存储 。多个 区域数 据 中心之 间通 过 专
点数量 不 同 ,某 些服 务器 的 负载 过重 ,而有 些 服务 器 的
可 快 速 部 署 的虚 拟 服 务 器 , 实 现 了 基础 设施 的按 需分 配口 】 。Ma p R e d u c e [ 4 等新 型 并 行 编程 框 架简 化 了海 量数 据 处 理模 型 。Go o g l e 公司 的A p p E n g i n e 云 计 算 开 发 平 台 为 应用 服 务提 供 商 开 发 和 部 署 云 计 算 服 务 提 供接
技术 革新 。
S CADA ( S u p e r v i s o r y Co n t r o l An d Da t a Ac q u i s i t i o n,
1 基于云计 算的油气 管道S C A D A 系统模型
本文提 出的基于云计算 的油气管道S C A D A系统如
一
处理 、历 史 数据存 储 、模 型服 务解 析等 功能 ,每 个服 务 器 负责单 独 一个 管线 , 同时采用 主 各冗 余机 制保 障 。操
作 员工作 站应 能够 连 接多 台服 务器 、 多系统 进行 监视 和
控制 。
在 传 统 的S C A D A系 统 中 的单 一 备份 服 务 器 并不 能