SCADA燃气系统详细介绍解析
SCADA系统典型案例之城市燃气SCADA系统
SCADA系统典型案例之——城市燃气SCADA系统我们有幸在过去的10年（2001年到现在）中参与了国内80%SCADA系统建设，并引导和引领了国内城市燃气SCADA系统建设的先锋，在天然气气矿开采、集输，油气长输管线领域都积累了丰富的经验并且出色完成了较多SCADA项目的建设。
为了方便大家学习交流借鉴并提升整体工业自动化建设水平，先逐类整理发布供大家参考。
1.SCADA系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。
国际上通常说的SCADA系统是以计算机为基础更侧重于人机界面HMI的系统，比如iFIX组态软件，Intouch组态软件，Citect组态软件这些叫SCADA。
国内说的SCADA更多是一套融合了先进的SCADA/HMI技术及客户/服务器（Client/Server 简称C/S）技术、RTU技术、PLC技术（也有包含DCS系统的）、数据库技术、网络通信技术、无线通讯技术、仪表检测技术、现场总线技术等的一体化的集成控制系统。
有的一套SCADA系统会具有很广的地域分布，比如江苏大运河的水情水纹监测系统、中石油的气田采集监测系统、油气管线监控系统、环保行业的污染源监测系统这些都会分布在不同乡、县、镇和省。
分布在一个厂区或者各分厂的能源检测管理系统（比如冶金行业的EMS系统）也属于SCADA系统。
SCADA系统最近几年应用较多，它可以应用于电力、冶金、石油、天然气、市政管网、环保监测、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
图：国内某城市燃气公司SCADA系统结构网络拓扑图以上系统包括：A.城市燃气输配管网SCADA系统，其主要功能包括：数据采集和处理；✧工艺流程的动态显示；✧下达调度和操作命令；✧报警显示、管理以及事件的查询、打印；✧实时数据的采集、归档、管理以及趋势显示；✧历史数据的管理、存贮；✧生产统计报表的生成和打印；✧模拟培训；✧管网在线仿真；✧对全系统进行时间同步；✧流量AGA计算、管理；✧优化调度管理；✧管网输配管理；✧管道泄漏检测和定位；✧控制权限的确定；✧网络监视及管理；✧通信监视及管理和主备信道的无扰切换；✧系统诊断、故障分析及处理；✧紧急切断和安全保护；✧实现与企业信息管理系统（MIS）、ERP、MRPⅡ等系统的连接和数据交换；✧实现与上级计算机网络的通信及数据共亨等。
加气站SCADA系统
加气站SCADA系统
一、 加气站SCADA系统
加气站SCADA系统是用于LPG、CNG、LNG等加气站的数据采集和监控系统。
站级安全监控系统由上位机、PLC系统和现场元件及检测仪表组成。
主要提供生产工艺监控、气罐监测、气罐测量、卸车监测、历史数据查询、报警查询、远程数据交互和安全监锁控制等功能。
SCADA系统的功能
•罐区监控
•设备监控
•安全监控
•报警中心
•实时趋势
•历史趋势
1. 罐区监控
•气罐压力
•气罐温度
•气罐液位
•密度
•报警
•实时趋势和历史趋势
2. 设备监控
•螺杆泵监控
•紧急切断阀控制
3. 安全监控
•气体浓度超标报警
•气罐压力报警
•气罐液位报警
•螺杆泵出口压力报警
4. 报警中心
•实现报警显示、历史报警查询
5. 实时趋势
•反映系统重要参数:温度、液位、压力的实时变化趋势
6. 历史趋势
• 查询和分析系统重要参数:温度、液位、压力的历史变化趋势。
燃气管网scada系统方案
数据分析
对处理后的数据进行统计分析， 如异常检测、趋势预测等，以辅
助决策。
数据存储
将处理和分析后的数据存储在数 据库中，以供查询和历史数据分
析使用。
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系统功能实现
数据采集功能实现
采集站点
燃气管网SCADA系统应具备对燃气站点（如燃气源、调压站、阀 门等）的数据进行实时采集的能力。
传感器选择
数据传输系统设计
通信协议
采用可靠、高效的通信协 议，如TCP/IP、UDP等， 确保数据的稳定传输。
数据传输频率
根据监测参数的重要性和 实时性要求，设置不同的 数据传输频率。
数据传输方式
采用无线和有线相结合的 方式，以适应不同的应用 场景。
数据处理与分析系统设计
数据处理
对采集到的数据进行处理，如数 据融合、数据挖掘等，以提取有
软件平台
系统软件采用实时操作系统和数据 库管理系统，保障系统的实时性和 数据的安全性。
数据采集系统设计
01
02
03
感知设备
在燃气管网的关键位置设 置传感器和仪表，用于监 测燃气压力、流量、温度 等参数。
数据采集频率
根据监测参数的重要性和 数据传输频率要求，设置 不同的数据采集频率。
数据预处理
对采集到的数据进行初步 处理，如滤波、去噪、标 准化等，以提高数据质量 。
展望
未来的研究应加强对燃气管网SCADA系统安全性和可靠性的研究，包括数据加 密、访问控制、故障诊断等方面。同时，还应研究更加智能化的算法和应用， 以提高系统的自动化程度和智能化水平。
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问题。
SCADA系统作为一种先进的监 控和数据采集技术，在燃气管网 监控领域具有广泛的应用前景。
SCADA系统
3 航星GPS系统
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
XX公司GPS系统实施架构图
上海硕星通信科技有限公司设计
基地外用户
帮客户解决以下问题 警车
巡检车辆、抢险车辆及工程车辆的安全监控及
通，完成视频会议。
2 视频会议系统
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：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；
5 DLP系统功能介绍
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。
5 DLP投影墙的组成
SCADA燃气系统详细介绍解析
天线、电源、机箱等辅助设备。
RTU能执行的任务流程取决于下载到CPU
中的程序。应用程序可用工程中常用的编程语
言编写，如梯形图、C语言等。有些设备采用 C语言编程。
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2、上位机
（1）上位机组成： 上位机系统通常包括SCADA服务器、工 程师站、操作员站、WEB服务器等，这些设 备通常采用以太网联网。 实际的SCADA系统上位机系统到底如何 配置还是根据系统规模和要求而定。根据安全 性要求，上位机系统还可以实现冗余，即配置 两台SCADA服务器，当一台出现故障时，系 统自动切换到另外一台工作。
上位机：侧重监控功能 下位机：直接控制功能 通信网络：实现上、下位机数据交换
从其结构可以看出，SCADA系统具有控制分 散、管理集中的“集散控制系统”的特征。
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1、下位机
（1）下位机功能：
数据采集
下位机配置的各种输入设备（DI、AI等）进行数据采 集
控制 下位机配置的各种输出设备（DO、AO等）对现场设
这部分网络最复杂，形式最多样，是 SCADA系统的重要特点。
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4、检测和执行设备
（1）检测元件 SCADA系统中监控的参数按照数据类型 可以分为模拟量、数字量等，模拟量包括温度、 压力、物位、流量等典型过程参数和其他各种 参数，而数字量包括设备的启／停状态等。
这些信号的获取要靠各种检测元件（传感
RTU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；
燃气SCADA系统的分析及建设
燃气SCADA系统的分析及建设作者：姜鑫来源：《环球市场信息导报》2012年第10期目前，我国正在着力于发展天然气这一绿色能源，随着国内城市建设规模的不断扩张，城市管网输配系统也不断扩张，这也使燃气输配情势越来越变得复杂，在一些大城市，SCAAD 系统在燃气行业正在备受关注，基于此本文论述了设置SCADA系统的必要性、燃气SCADA 系统的设计原则、软件结构设置等。
一、燃气SCADA系统分析（一）SCADA系统概述数据采集与监视控制系统即SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，是一个以计算机为基础的对生产过程进行控制及调度的自动化系统。
通过SCADA系统对生产现场设备进行监视和控制，能够实现对生产现场数据的采集、对生产设备的控制、参数的调节以及信号报警等多种功能。
运用已有的网络并依靠数据库技术的辅助和较为完善的开发平台，来开发这一一个管理系统，它具有开放的体系结构，维护与扩充都较易于进行，人机交互界面的燃气调压箱具有较好的运行状态，实现数据的计算机存储，由此大量减少纸质的文件的保存工作量，其差错率也较人力操作大大下降，其快捷方便的特点主要表现在统计、查询功能方面，较燃气控制各种参数查询、统计效率大大提高，不仅控制了成本，也实现了数据共享的最大化。
（二）设置SCADA系统的必要性分析该系统的建立基础是计算机、通讯系统、控制器、传感器，其结构基本是由中央计算机管理系统、系统中继站、远程控制单元RTU等三级组成。
主要包括计算机及其网络系统、RTU 及其通信系统等，以此来完成远程控制、站控等功能。
如今的城市燃气输配系统是一项较为综合设施，主要有以下几部分组成：燃气管网，其分为高压、中压、低压等不同压力等级；城市燃气分配站或压气站、多种类型的调压站或者调压装置；储配站；监控与调度中心；维护管理中心。
调度控制中心设有SCADA系统，保证输送管道及各站场的正常输气，并可以全面监视，对全线输气进行自动控制，为确保SCADA系统正常运行，在各站设置站控制系统，它是SCADA系统的远程控制站，SCADA系统的正常运行必须以此为基础。
LNG站中SCADA系统
SCADA系统一、 SCADA系统的定义简单地讲，SCADA系统就是对整个城市燃气输配管网进行数据采集和监控的系统，是英文“Supervisory Control And Data Acquisition”的缩写。
具体地讲，SCADA系统是一项综合性的系统工程，它集测量技术、计算机技术、通讯技术于一体的综合性的集成控制系统工程，并融合了先进的RTU技术、现场总线技术、网络通信技术、无线网络技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及客户/服务器技术等的一体化交钥匙工程，其主要目标是对城市燃气系统的进气、计量、输配、调压的全过程进行监控和管理调度，实现生产信息、管网状况的自动化收集、分类、传送、整理、分析、存储以及燃气公司内部管理、安全抢险、市场信息、对外协调交流信息的自动传递和共享。
二、 SCADA系统的目的SCADA系统的目的就是给燃气调度控制中心提供数据、资料等，以使调度控制中心能够对天然气输配管网和各远程站点进行遥控、遥测和遥调。
三、 SCADA系统的主要组成部分SCADA系统主要由四部分组成，实现管网的实时中央监控和管理操作的功能。
1、第一部分：调度控制中心。
调度控制中心是整个城市燃气输配管网SCADA系统的调度指挥中心，在正常情况下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。
2、第二部分：场站。
为了方便，我们将所有非调度控制中心的远程终端RTU所属的控制区域统一称为场站。
它主要包括门站、管网调压站、重点工业用户专用调压站以及管网监测点，根据重要性分为有人值守场站和无人值守场站。
3、第三部分：现场仪表。
现场仪表主要包括传感器、变送器、就地显示仪表、智能仪表及执行机构，主要负责检测、测量现场站点的运行参数并控制现场设备。
4、第四部分：通讯系统。
SCADA系统运行是否良好，通讯系统起到至关重要的作用。
通常的通讯分有线（如DDN、ADSL、ISDN、PSTN以及自建光缆等）和无线（如电台、微波、GSM、GPRS等），具体项目采用何种通讯方式根据实际情况确定。
城市燃气输配管网SCADA系统浅析
前 言 Ｓ ＡＡ系统 是一 项集计 算机 技术 、测 量技 术与 通讯技 术 于一体 的综 合性 ＣＤ 集 成控 制系 统工程 ，并 融合 了先进 的现 场总 线技 术、 无线 网络技 术 、网络通 信技术 、数 据库技 术 与 Ｒ Ｕ 术 ，其 主 要 目标 是对 城市 燃气 系统 的计量 、进 Ｔ技 气 、输 配 、调压 的全过程 进行 管理 调度 与监控 ，实现 管 网状 况 、生产信 息 的 自动化 收集 、传送 、分类 、 分析 与存 储 以及燃 气公 司 内部管理 、市场 信息 、安 全 抢险 、对 外协调 交流信 息 的 自动传 递与共 享 。城市 燃气 输配 系统 的 Ｓ Ａ Ａ ＣＤ 系统 由远端 站、 站及 通信 设备 组成 。 主 主站 通 常是 以计算机 系 统为基 础构 成 ， 采 用可 靠 的硬 件设 备与先 进技 术 ，建立 包括燃 气调 度信 息管 理系统 与燃 气输 配实时 工控系 统在 内 的、功 能完 善的 “ 燃气 输配 调度 Ｓ Ａ Ａ Ｃ Ｄ 系统 ” 确保系 。为 统 可靠 性和 先进性 及功 能的可 扩展 性 ，关键控 制设 备必 须采 用具有 开放 结构 体 系 、标 准 通 讯 协 议 的 产 品 。 １Ｓ ＡＤ Ｃ Ｓ系统 的设 计原 则 与 目标 １ １ＳＡ Ａ 统 的设计原 则 ． ＯＤ 系 ①可 靠性 ＳＡ Ａ系统设 计 时应保证 系 统具有 较长 的 生命周 期 。系统在 投入 运行 后 ＣＤ 会 有一些 变 更， 因此系 统必 须具有 良好 的开 放性 。 硬件 与软件 配置 上 能够 灵 在 活 增减， 具备 强大 的诊 断功 能与系 统维护 功 能 ， 以确 保系统 能安 全可 靠地运 行 选用 高 品质的 设各完 成系 统 的架 构 ， 不仅 可 以减 少运 行后 的维 护费用 ， 节 约 二次投 入 资金 ， 能够保 证系 统稳 定运 行， 而且 同时 避免 因系统 故障 导致 的损
SCADA系统在城市天然气供气系统中的应用
SCADA系统在城市天然气供气系统中的应用摘要：SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。
是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
SCADA系统具有操作简单、使用方便、功能齐全、性能可靠、应用广泛、组态灵活、运行安全等特点。
关键词：SCADA系统天然气一、系统概述东阿县燃气公司SCADA系统于2007年5月安装运行，对门站及城区7个调压站，8个工业用户数据进行采集监控。
工业用户主要采集和监控压力、温度、流量计计量数据，采集的信号通过CDMA无线通讯网络传送到公司中心控制室，工作站将这些数据进行计算、处理，显示并生成报表。
1、系统功能1.1实时数据采集，工艺流程的动态显示。
1.2报警显示、管理以及事件的查询、打印。
1.3实时数据的采集、归档、管理以及趋势图显示。
1.4历史数据的归档、管理以及趋势图显示。
1.5数据维护。
对系统进行完整的统计和分析，还可提供了人工数据录入的功能。
1.6查询统计。
通过输入各种灵活的查询条件，查询相关的监控参数及生产数据。
1.7统计分析。
可以根据用户的要求生成各类统计报表、各类趋势图等。
1.8报表输出。
将统计分析或查询的结果以多种形式进行输出。
2、系统配置2.1系统包括调度中心系统、调压柜监控、通讯系统三部分2.2系统体系结构见下图。
3、调度中心系统：包括监控软件、计算机设备、通讯设备和投影仪及金属幕布。
调度中心SCADA系统选用DellOptiPlexGX620工作站作为基础设备，作为设备通讯、数据处理和调度监控的核心硬件。
3.1监控软件系统采用最新iES-U1000SCADA监控软件包，包括：3.1.1主要完成实时数据采集、处理、监视和控制，实现对燃气输配管网的运行设备和业务进行监控和管理。
scada介绍
厦门液化天然气利用工程SCADA系统简介厦门华润燃气液化天然气利用工程SCADA系统是一个安全可靠、技术先进、性能稳定、操作方便、易于扩展及开发、经济合理、性能价格比高的,适于厦门LNG利用工程的SCADA 系统,它实现燃气管网和场站的数据采集、监视、控制和管理，为生产运行的科学管理和调度提供科学的依据厦门华润燃气LNG利用工程包括调度中心一个，门站两座，高中压调压站5座，阀室4座，中低压调压站10座，重要用户监测点4个，重要压力监测点3个，高中压管网20余公里，拥有近50余万居民用户及工业用户。
SCADA系统配置：主调度控制中心1座备用调度中心1座集美门站站控系统、集美门站LNG气化站站控系统，预留加气母站站控系统翔安门站站控系统，预留LNG气化站站控系统石湖山备用气源厂站控系统远程终端站-- 高中压调压站：5座-- 阀室：高压管线独立阀室2座中压管线独立阀室 1 座--- 中低压调压站: 10座；--- 重点用户监控: 4点;--- 重要压力节点：3个通信方式：采用（有线）电信光纤为主信道（无线）移动GPRS/TD-SCDMA为备用信道软/硬件设备：昆腾PLC，SIXNET RTU，思科的交换机及路由器，Oracle数据库，GE上位系统iFix。
提供的功能：（1）LNG工程高中压管网图（2）工艺图（3）布局图（4）LNG消防水池信息（5）报警信息（6）热水锅炉房信息（7）数据查询及报表（8）曲线显示（9）参数属性列表（10）系统诊断（11）操作记录（12）色谱控制（13）系统校时（14）用户切换SCADA系统建成后，工作人员可根据系统提供的全面信息、实时掌握系统运行参数和工况，较好地满足工业及民用的需要，实现厦门LNG工程的稳定运行。
名词解释：SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。
SCADA燃气系统详细介绍解析
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（1）上位机系统： 主要是连接上位机、服务器、通信设备、打印设备的局域网络。 上位机还可以设置WEB服务器，提供远程监控网络。
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（2）下位机系统： 包括连接I/O设备与控制器的现场总线，各种设备级总线等。
（3）连接上、下位机的通信网络 这部分网络最复杂，形式最多样，是SCADA系统的重要特点。
B／S 结构的缺点表现在： ➢个性化特点明显降低，无法实现具有个性化的功能要求。 ➢操作是以鼠标为最基本的操作方式，无法满足快速操作的要求。 ➢页面动态刷新，响应速度明显降低。 ➢功能弱化，难以实现传统模式下的特殊功能要求。
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（2）C／S模式的优点和缺点 C／S结构的优点表现在： ➢ 由于客户端实现与服务器的直接相连，没有中间环节，因此响应速度快。 ➢ 操作界面漂亮、形式多样，可以充分满足客户自身的个性化要求。 ➢ C／S结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力，能实现复杂的业务流程。
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1、下位机
（1）下位机功能： ➢数据采集
下位机配置的各种输入设备（DI、AI等）进行数据采集 ➢控制
下位机配置的各种输出设备（DO、AO等）对现场设备进行控制 下位机接收上位机的监控，并且向上位机传输各种现场数据
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（2）下位机类型： ➢ 远程终端单元RTU
RTU（Remo te Termina l Unit ，RTU）是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场 的传感器和设备。它在提高信号传输可靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节省安装费用等方面的 优点也得到用户的肯定。
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燃气SCADA系统
该设备具备后备电源功能。后备电源部分对市电情况和电池电压进行实时在线监测，停电后调度中心计算机 可显示报警信息，标准配置下备用时间不小于6小时。
监控系统功能
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系统结构
系统结构
本方案的SCADA系统包括门站控制系统、工业用户数据采集系统、加气站数据采集系统、调度中心监控系统 等四部分。
调度中心位于公司办公楼，其中配备有一台SCADA服务器、两台操作员站、一台巡线监控站、一台打印机、 一台三层以太网交换机和UPS系统。
SCADA服务器是整个系统的数据处理核心，其上运行着SCADA系统软件和SQL Server数据库软件。SCADA系 统软件负责采集工业用户、加气站和门站的数据，并把操作人员的指令下发到相应设备上。SQL Server是一个关 系型数据库软件，存储着SCADA系统的所有历史数据，基于这些数据可提供数据查询、曲线显示、趋势分析、报 表输出等功能。服务器是一台高可靠性的机器，可保证7×24小时不间断工作，其上配备有硬盘冗余系统，可最 大程度得保证数据的可靠性。
执行标准规范
执行标准规范
GB 50028－2006《城镇燃气设计规范》 GB 50093－2002《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 GB 50058－92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 HG 20508《控制室设计规定》 HG/T 20509《仪表供电设计规定》 HG/T 20513《仪表系统接地设计规定》 HGJ 516－87《自动控制安装图册》 其它与本系统相关的最新规范
操作员站上运行着组态软件，为用户提供查看数据、操作设备的界面，主要功能包括：管网地图、工艺画面 显示、历史数据查询、趋势图、报警记录、报表输出等，用户界面根据用户需要定制开发。操作员站的所有数据 均来自SCADA服务器，操作员下发的指令也传送到SCADA服务器上，再由SCADA服务器向下转发。本方案中，配备 了两台操作员站，两台机器可以显示不同画面，方便操作人员使用，另外他们还构成了冗余系统，一台故障不会 影响到系统的正常运行。其中一台操作员站连接有打印机，另一台通过网络共享也可使用，两台机器都可以输出 报表。
浅谈SCADA系统在燃气输配系统中的应用
天然气系统安全操作的基础在于站场控制系统的建立。其主要功能是：对现场工艺参数进行数据采集和处理；利用相关控制设备和现场仪表进行通讯，并将有关数据进行汇总处理；必要的数据往调度中心进行传送，有效接受调度控制指令；监控各种工艺设备的运行状态、对自控系统相关电力设备的监控、站场可燃气体的监视和报警、消防系统的监控、对现场电动阀或气动阀进行远程控制、实时数据、历史数据的采集、归档、管理以及趋势图显示、生产统计报表的生成和打印、流量的计算、调节与控制、报警、紧急切断( E S D)等多方面。
浅谈SCADA系统在燃气输配系统中的应用
燃气SCADA系统常采用集中管理、控制功能分散的分布式控制方式。一个完整燃气SCADA系统一般分为三级控制：调度控制中心级、站场控制级和现场控制级。调度控制中心是SCADA系统的核心；站场控制系统是保证城镇天然气输配系统安全操作的基础；现场控制主要是指对场站场站单体或单台工艺设备进行手自动就地独立的撮作。
高压天然气管道不仅仅是传输天然气的载体，也是天然的储气设施。抚顺某天然气项目三条支线高压天然气管道首、尾端都设有带有管线破裂监测功能的气液联动球阀，通过通讯把“当前压力、平均压力、压降速率”实时反映至SCADA系统中，一旦监测到失压速率异常、超过设定值即判断为管线破裂，联动阀上的控制装置激活，自主关断阀门避免天然气继续泄漏，同时保护上、下游的门站及储配站。
在调度控制中心可以实现信息的发布。通过网络连接和权限登入，授权用户可以进行浏览、查看、相应的生产数据，控制相应的阀门，在调度控制中心技术人员可以完成远程组态的更新编辑、远程设置更改各站场的生产参数等工作。这样就能够统一调度管理整个城镇天然气的输配系统，并进行相关的远程监控。
调度控制中心的组成主要包括以下几部分：应用计算机系统、操作员接口、通信设备、SCADA主机系统等，管道+站场的控制系统通过通信就可与调度控制中心系统相连接。
输气管线SCADA系统的应用
输气管线SCADA系统的应用随着能源需求的不断增长，输气管线已成为供应天然气的重要途径。
为了确保输气管线的安全运行和高效管理，SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition，监控与数据采集）系统被广泛应用在输气管线的监控和管理中。
本文将从SCADA系统的功能、作用以及在输气管线中的应用进行介绍。
一、SCADA系统的功能SCADA系统是一种集成了计算机技术、传感器技术、通信技术和控制技术的自动化监控系统。
其主要功能包括数据采集、实时监控、故障报警、远程控制、历史数据记录和分析等。
通过SCADA系统，操作人员能够实时获取管线中各种参数的数据，并利用这些数据进行管线的监控和管理。
二、SCADA系统在输气管线中的作用1. 实时监控：SCADA系统能够实时监测管线中的压力、温度、流量等参数，并将这些数据传输至控制中心。
这样，操作人员能够及时了解管线运行情况，及时发现并处理异常情况，确保管线安全运行。
2. 故障报警：SCADA系统能够监测管线中的故障信号，并在发生故障时及时报警。
这样，操作人员能够迅速做出反应，减少故障对管线的影响。
3. 远程控制：SCADA系统允许操作人员远程对管线进行控制，如调整阀门、泵站的开关，从而及时应对管线运行中的问题，保证管线的高效运行。
4. 历史数据记录和分析：SCADA系统能够记录管线运行中的各种数据，并对这些数据进行分析。
通过对历史数据的分析，可以发现管线运行中的一些规律和趋势，为管线的优化管理提供重要的参考依据。
输气管线SCADA系统在管线的监控和管理中发挥着重要的作用。
通过SCADA系统，操作人员能够实时监控管线的运行情况，及时发现并处理异常情况，保证管线的安全运行。
与此SCADA系统还能够对管线的历史数据进行记录和分析，为管线的优化管理提供重要的参考依据。
输气管线SCADA系统的应用不仅提高了管线的运行效率，也提高了管线的安全性和稳定性。
城市燃气SCADA系统应用
调压站、LNG站、CNG站、清管站、阴极保护站等均由SCADA系统实行遥测、遥控。 1997年建成的陕京输气管道是目前国内陆上第一条自动化程度较高的大口径长距离输气 管道，它采用的SCADA系统体现了国外90年代先进技术水平。我国西部开发战略中 拟建的西气东输工程，全长4000km，全线采用目前世界先进的SCADA系统进行监视、
控制、动态模拟及智能检漏，该工程的建成，又将使我国天然气长输管道自动 化水平上一新台阶。
第二页，共39页。
一、SCADA系统简介
1、1 系统概况：
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统,即监
测监控及数据采集系统。是基于计算机、通讯和控制技术发展起来的一种 数据采集与控制系统，是数字化管道的基础。它可以对现场的运行设备进 行监视和控制，一实现数据采集、设备控九页，共39页。
五、城市燃气SCADA系统应用
5、8 软件产品：
本系统选用Wonderware公司的INTOUCH软件作为二次开发的组态平台，Wonderware是全
球最大的工控软件公司之一，提供全面的工业企业解决方案，与IndustrialSQL Server和 SuiteVoyager相配合，可以无缝地实现与管理信息系统的链接。 软件产品分配表如下表：
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一、SCADA系统简介
1、2 发展历程：
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统,全名为数据 采集与监视控制系统。SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。 SCADA系统发展到今天已经经历了四个阶段。 （1）形成阶段：SCADA系统的概念形成于60年代。 （2）成型阶段：SCADA系统成型于70年代。 （3）功能阶段：80年代，微机+PLC（PC）,功能强大。 （4）网络阶段：90年代，网络拓宽了应用范围，管理自动化，更方便。
天然气长输管线SCADA系统
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。
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➢ 集中式SCADA系统是所有的监控功能依赖于一 台主机（mainframe），采用广域网连接现场 RTU和主机。网络协议比较简单，开放性差， 功能较弱。
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RTU的配置与程序执行： RTU的主要配置有CPU模板、I／O（输入／
输出）模板、通讯接口单元，以及通讯机、天 线、电源、机箱等辅助设备。
RTU能执行的任务流程取决于下载到CPU中 的程序。应用程序可用工程中常用的编程语言 编写，如梯形图、C语言等。有些设备采用C语 言编程。
➢ 从其结构可以看出，SCADA系统具有控制分散、 管理集中的“集散控制系统”的特征。
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1、下位机
（1）下位机功能： ➢ 数据采集
下位机配置的各种输入设备（DI、AI等）进行数据采集 ➢ 控制
下位机配置的各种输出设备（DO、AO等）对现场设备 进行控制 下位机接收上位机的监控，并且向上位机传输各种现 场数据
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（2）下位机类型：
➢ 远程终端单元RTU RTU（Remote Terminal Unit，RTU）是安装在远 程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远 程现场的传感器和设备。它在提高信号传输可 靠性、减轻主机负担、减少信号电缆用量、节 省安装费用等方面的优点也得到用户的肯定。
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2、上位机
（1）上位机组成：
上位机系统通常包括SCADA服务器、工程 师站、操作员站、WEB服务器等，这些设备通 常采用以太网联网。
实际的SCADA系统上位机系统到底如何配 置还是根据系统规模和要求而定。根据安全性 要求，上位机系统还可以实现冗余，即配置两 台SCADA服务器，当一台出现故障时，系统自 动切换到另外一台工作。
SCADA燃气系统详细介绍解析
一、什么是SCADA系统
SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，译成中文就是监督控制与 数据采集。从其名称可以看出，其包含两个层 次的功能：数据采集和监控。
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1、定义 SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与
如果生产过程分布很近，可以采用就近控制的办法，就地接线， 就地监视，就地控制，对于复杂的过程生产采用DCS系统控制的 比较多，也有采用PLC的或者专业控制器。而对于生产各个环节 分布距离非常远的，比如几公里，几十公里，几百公里甚至几千 公里的，如变电站，天然气管线，油田，自来水管网，随着技术 的发展，人们慢慢发展出远程采集监视控制系统，称为SCADA系 统。
数据采集系统，它综合利用了计算机技术、控制技术、 通信与网络技术，完成了对测控点分散的各种过程或 设备的实时数据采集，本地或远程的自动控制，以及 生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、管 理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术手 段。
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SCADA是对分布距离远，生产单位分散的生产系统的一种数据采 集、监视和控制系统。
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4、检测和执行设备
（1）检测元件 SCADA系统中监控的参数按照数据类型可
以分为模拟量、数字量等，模拟量包括温度、 压力、物位、流量等典型过程参数和其他各种 参数，而数字量包括设备的启／停状态等。
这些信号的获取要靠各种检测元件（传感 器）实现。
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（2）执行器 执行设备接受下位机（控制器）的输出，
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SCADA系统典型的系统配置如图所示。
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2、特点 一般来讲，SCADA系统特指分布式计算机测
控系统，主要用于测控点十分分散、分布范围 广泛的生产过程或设备的监控，通常情况下， 测控现场是无人或少人值守。
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二、SCADA系统结构
➢ 上位机：侧重监控功能 ➢ 下位机：直接控制功能 ➢ 通信网络：实现上、下位机数据交换
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RTU的功能：
RTU的主要作用是进行数据采集及本地控 制，进行本地控制时作为系统中一个独立的工 作站，这时RTU可以独立的完成连锁控制、前 馈控制、反馈控制、PID等工业上常用的控制 调节功能；进行数据采集时作为一个远程数据 通讯单元，完成或响应本站与中心站或其它站 的通讯和遥控任务。
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（1）上位机系统：
主要是连接上位机、服务器、通信设备、 打印设备的局域网络。
上位机还可以设置WEB服务器，提供远程 监控网络。
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（2）下位机系统：
包括连接I/O设备与控制器的现场总线， 各种设备级总线等。 （3）连接上、下位机的通信网络
这部分网络最复杂，形式最多样，是 SCADA系统的重要特点。
改变操纵变量，使生产过程按照预定要求正常 运行。在不同的行业中，执行器类别不一样， 如在生产过程监控中，各种气动执行器得到广 泛应用，典型的就是气动薄膜调节阀，还有各 种开关阀门。而在制造业中，各种步进电机、 变频器、伺服电机等调速设备得到广泛应用。
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三、SCADA系统典型架构
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（2）上位机功能： ➢ 数据采集和状态显示。 ➢ 远程监控。 ➢ 报警和报警处理。 ➢ 事故追忆和趋势分析。 ➢ 与其他应用系统的结合。
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3、通信网络
通信网络实现SCADA系统的数据通信，是 SCADA系统的重要组成部分。与一般的过程 监控相比，通信网络在SCADA系统中扮演的 作用更为重要，这主要因为SCADA系统监控 的过程大多具有地理分散的特点，如无线通信 机站系统的监控。
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RTU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。