城市燃气管网SCADA系统的设计及应用
SCADA系统在城市燃气中的应用
SCADA系统在城市燃气中的应用摘要：SCADA（SupervisoryControland DataAcquisi-tion）系统即监视控制与数据采集系统，是以计算机为基础的监测控制与调度管理自动化系统，能实现远程数据采集、关键设备监测与控制、数据整理与分析、生产参数超限提醒、设备故障与现场泄露报警等各项功能，具有传递信息迅速准确、显示直观的优点，是企业制作生产计划的参考依据。
在工业发达国家监控与数据采集系统已成为燃气输配系统中的普遍设施。
关键词：SCADA系统；应用；开发引言从20世纪80年代开始，SCADA系统在燃气行业得到了广泛的应用。
它可以实时采集现场数据，对现场进行本地或远程的自动控制，对工艺流程进行全面、实时监视，并为生产、调度和管理提供必要的数据。
本文概述了SCADA系统的设计和应用开发，其主要结构是远程无人值守单元RTU、有人值守监控站、通信网络及调度中心站。
一、SCADA系统的设计1.1设计原则采用最新的计算机软、硬件技术，建立一个SCADA集成应用环境，系统设计时应遵从下述原则：（1）先进性：系统建设应具有较高的技术起点，采用Client/Server主从分布式体系结构与 Browser/Server浏览器/服务器结构相结合，选用统一的软件平台Windows 2003/windows2008操作系统，以求最佳的性能价格比。
（2）安全可靠性：系统所选硬件设备要符合现代工业标准，应采用双机、双网、双电源，接入双通道等冗余设计结构，发生故障时可自动切换，保障系统的不间断可靠运行。
系统软件平台应成熟、可靠、安全，软件开发应遵循软件工程的方法，经过充分测试使程序运行稳定可靠，方便使用，易于维护。
网络和关键设备应具有双重和多重冗余，在数据库的管理上分层次，分级授权。
系统应具有可靠的备份，保证在系统故障时，能尽快地恢复系统。
（3）开放性：开放性主要体现在支撑平台和应用系统两个方面。
对支撑平台而言，选用标准化的软硬件产品，系统中的设备应具有很好的通用性，不同厂家的产品可相互集成，系统可扩充和升级。
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。
03
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。
有关城市燃气管网SCADA系统的规划设计的探讨
有关城市燃气管网SCADA系统的规划设计的探讨摘要：随着城市化进程的不断发展，城市燃气作为现代文明城市的重要标志之一，既是城市重要的公用基础设施，同时，又是国家能源建设的重要组成部分。
其利用领域极为广泛，诸如化学工业原料、工业燃料、商业及民用燃料、汽车燃料、集中供热与发电等，是主要的一次性消耗能源。
其特点是:分布式、集散型、网络化、全开放。
但是目前，在大多数城市燃气输配管网中，对各调压站的监控仍采取人工记录、逐级汇报的方法。
这种方法工作量大，资源消耗多，效率低，而且容易出错，远远不能满足城市快速发展的需要。
为了解决这些问题，满足对生产过程的调度指挥，建立数字化、信息化城市，就需要建立可靠的城市燃气系统。
关键词：城市燃气； scada系统；监控系统中图分类号：tu996.5文献标识码：a文章编号：前言：随着城市规模的不断扩大，城市建设的不断发展，用气量的不断上升，城市的燃气管网也在不断的扩展。
这就导致了监测范围十分广阔，监测点数量非常庞大，且地理位置散乱，采用的通讯形式多种多样。
而燃气行业的特殊性，要求调度系统能够在紧急的情况下迅速做出反应、采取行动，控制紧急情况，而且要求做到安全、可靠，尽可能地不影响用户的正常用气。
1．燃气管网scada系统概述随着我国西气东输一线工程的全线建成供气，以及二线工程2012年12月全线投产，天然气作为洁净的优质能源已在沿线城市得到充分重视和应用，使用领域和范围正迅速扩大，这意味着天然气时代已经来临。
为使天然气的普及应用能够惠及千家万户和工商企业，各城市燃气公司投入巨资进行管网改造，完成城市高压管线、门站及调压站等的建设，实现天然气置换。
对于庞大的燃气管网，依赖以往的值班员“眼看手记”的方式实现对燃气管网的监控管理，已经满足不了生产调度和安全管理的要求，为此需要引入scada系统，完成现场管网参数的实时自动采集和集中监控。
近几年，scada 系统在燃气行业得到迅速普及应用，设计标准和功能要求参差不齐，目前大都由企业或设计院自行制定，建设部在此方面也没有具体的行业标准可以参考，本文就scada系统的规划设计给出一些意见，认为系统的设计要遵循下述原则。
城市燃气管网SCADA系统设计与实现
Ｋｅ ｒ ｓ ｆ ｅ ｇ ｓ ｐｐ ｌ ｅ ｎ ｔ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ｌ ａ ｉｅｉ ｅｗｏ ｋ； ｔａ ｓ ｉｓｏ ａ ｄ ｄｓ ｒｂ ｔ ｎ ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ Ｓ ＡＤＡ ； ｎ ｒ ｎ ｍ ｓｉｎ ｎ ｉｔｉｕ ｉ ｃ ｅ ｕｉ ； Ｃ ｏ ｎ
（ 上海航天能源股份有 限公 司 ， 上海 ２ １ ０ ） ０ ２ １
摘 要 ： 市燃气 管网监控和数据采集系统 （Ｃ Ｄ ） 城 Ｓ Ａ Ａ 是城市燃 气输配信 息化 系统 中的主要 部分 ， 对城 市 中燃气输 配场站 的生
产监控和安全监控起着重要的作 用。详 细介绍 了城市燃气管 网 Ｓ ＡＤ 系统的功能 、 Ｃ Ａ 设计 思想和实现效果 。通 过详细分析解 决 困扰 Ｓ ＡＤＡ系统 的网络通信问题 ， Ｃ 进一步阐述 了该系统的先进性 和重要性 。实践证 明， 该系统既能满足集 中监控及调度管
ｃ ｍｍ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｐ ｏ ｌ ｍ． Ｔｈ ｒ ｃ ｉ ｅ ｐ ｏ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｓ ｓ ｅ ｃ ｎ ｍ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｅ ｔ ｆ ｏ ｎｃ ｔ ｒ ｂｅ ｏ ｅ ｐ ａ ｔｃ ｒ ｖ ｓ ｔ ａ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍ ｎ ｓ ｏ
理的要求 ， 又大幅降低 了劳动强度和费用成本 ， 实现 了整个燃气管网长周期 的安全生产 ， 为企 业带来 了巨大的经济效益和社会
效益 。
关键词 ： 燃气管网
输配调度 监控 和数据采集 系统
设计
中 图 分 类 号 ： Ｐ ０ ， Ｐ ０ Ｔ ３２Ｔ ３６
城市燃气SCADA管理系统综合应用探讨
１ 概 述
讯方式根据实际情况确定 。重要 站点 （ 女 口 调度控制 中心 、门站
城市燃气企业 业务范围的不断扩大 ，给城市燃气 的安全 管理 、 调度管理等带来 了新的课题 ， 传统城市燃气 管理存在人
等） ，采用有线信道 Ｄ Ｄ Ｎ为主 、无线信道 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ备用的组网方
式； 对于一般站点（ 如专用调压站 、 管 网监测点 ） ， 仅采用无线信 道Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ通讯 方 式 ２ ． ３ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ综合管理系统功能
有站点数据的综合一览 、 实时监测等功能。 ２ ． ４ ． ２ 历史 数 据 查 询 功 能 。在 历史 数 据 查 询 界 面 ， 用 户 可 以查询到各个站点 、 各个时 问段 的历 史记录 ， 并能查询报警事
件 的处 理 、 告示 和记 录 。
（ ２ ）第二部分 ：场站 。所有非调度控制 中心 的远程终端
Ｒ Ｔ Ｕ所属的控制 区域统一称 为场站 。它主要包括计量站 、 城市 门站 、 调压站 、 重 点 工 商 业 用户 调 压 站 以 及管 网监 测 点 。 场站 由 数据采集控制器 、 场站数据通信收发机 Ｍｏ ｄ ｅ ｍ等组成。
２ ． ４ ＿ ３ 图标曲线 、 报表功能 。系统 能够 自动生成各站点实
２ ． ３ ． １ 场 站 监 控 管理 计 量站 、 城 市 门站 监 控 管 理 通 过 对 计 量 站 、 门站 、 管 网 监
工成本高 、 信息滞后 、 数据分析 不及 时等 ， 如何 运用现代化 的科 学管理手段 ， 降低 企业管理成本 、 增加企业利润 ， 成为燃气企业
思 考 的新 问 题 。 ２ 城市燃气 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 综 合管 理 系统 Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ系统是对整个计量站、 城市门站 、 储配站 、 加气站 、
天然气管网SCADA系统方案建议书
城市天然气利用工程管网SCADA系统方案建议书美国SIXNET公司北京代表处2006年6月第一部分总体概述一、城市燃气综合管理信息系统的建设1、燃气信息化建设的意义随着城市管网规模的不断扩大，手工的管理模式和管理手段已无法满足“合理规划、科学管理、安全用气、优质服务”的要求。
对于突发事故的应变能力和处理效率难以适应城市建设高速发展的需求。
为此，企业需要一种更为方便、及时的方式，实现管网设计、管网运行、管网维修、管网分析、管网决策的自动化和科学化。
此外，燃气综合管理信息系统的建设也是响应国家确立的以信息化带动工业化，以信息化推动现代化的发展战略思想。
燃气信息化不仅适应城市信息化迅速发展的需要，而且对燃气企业的现代化建设和管理工作来说至关重要，充分体现了燃气企业“数字供气”的服务理念和管理水平。
2、燃气综合管理信息系统的组成燃气信息系统建设是以提高业务的效率和质量为目标，内容包括多个面向具体应用的应用系统以及支撑应用系统的公共信息平台。
燃气行业的信息化建设大致可以分为两个部分：燃气生产管理部分，通常包括管网SCADA系统、地理信息系统（GIS）、燃气管网模拟/仿真系统、调度抢修辅助系统、全球定位系统（GPS）等。
企业营运管理部分，包括业务管理、供应链管理、人力资源管理、客户信息管理等、帐务收费管理以及查询统计等功能。
3、系统体系的构建（如图1）燃气企业信息系统体系应根据本企业目前计算机应用体系结构和状况，考虑以下方面：①、适应燃气企业目前的技术管理和应用规划；②、保持与计算机和自动化新技术的同步发展；③、建立基于Internet技术的主流的VPN形式的信息网络。
4、信息化建设的原则和步骤燃气综合管理信息系统是燃气企业信息化的完整解决方案。
系统建设是一个长期的、不断充实和完善的系统工程。
随着管理体制的变化，在系统建设的不同阶段有不同的要求，所以信息化工作是在科学的管理理念和管理水平指导下实施的。
同时，信息化工作是公司内部各个部门分工合作，相互协调的过程。
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。
城市燃气输配SCADA系统通信软件设计与应用
1
信.对每个监控点的灵活设置,根据现场情况随时投入或暂停查询,可以有效控制通信费用. 3,当前通信状态 显示所有站点当前的通信状态,可显示"正常,通信中,暂停,故障中断"四种信息. 4,轮询周期设定 因燃气输配 SCADA 具有大量检测点,通信系统的运行费用不可忽视.设定轮询周期 Tc,不仅可以 根据实际需要设定查询的频次,而且可以有效地控制通信系统运行费用. 5,站点增加,取消和修改 因为随着城市的建设,监控站点不仅肯定要增加,也存在取消的可能,或者改造,迁移等变化可能, 该功能为站点变化提供一个操作简单的人机接口,对站点及其信息如地址,号码的管理,可使提示信息 及时更新,也可使通信系统避免运行中产生垃圾信息,以降低通信服务器的运算负荷. 在实际应用中,有的通信系统的参数设置界面在通信服务器上.但因通信服务器的网络和运算十分 繁忙,有时出现人机交互非常困难的情况,在操作员终端上则没有这个问题.因此,通信软件的人机交 互一般设在操作员或工程师终端上比较合适.
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
燃气输配管网SCADA系统设计
２系统 设 计 方案
２ ． １系统 设 计架 构
Ｓ Ｃ ＡＤ Ａ 系统最 早 应用 于 电力 系统 ， 通 过 多 年 的
（ ６ ） 使 用 维 护 方 便 。设 备 标 准 化 ， 接 口、 协议 开 放 ，
作 者简 介 ： 杨 忠强 （ １ ９ ８ ４ 一） ， 硕 士研 究生 ， 从 事 天然 气长
中图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ 文献 标 识码 ： Ａ
０引言
大 邑 港 华 燃 气 有 限公 司 是 一 家 县 级 的 城 市 燃 气 公 司， 现有配气站 （ 门站功能 ） ｌ座 、 燃气管 网 ６ ０ ０余 公 里 ，已为该县主城 区及周边 １ １个 乡 镇 的 ７万 用 户 供 气 随 着 城 市 化 的 飞 速 发 展 ， 城 镇 燃 气 用 户 和 输 配 管 网长度也急剧增 加 ， 公 司对 燃 气 管 网 运 行 状 况 和 用 户 用 气情 况 的 监 控 管 理 要 求 也 不 断提 高 。为 保 证 燃 气 管
输管线 Ｓ Ｃ ＡＤ Ａ 系统 的 应 用 与 研 究 工 作 。 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ － ０ ｌ 一 １ ０
易于维护 。 （ ７ ） 经 济 性 充 分 考 虑 企 业 投 入 和 系 统 的 技 术 性 能情况 ． 达 到最 佳 的性 能 价 格 比 。
自动 化 应 用 ２ ０ １ ７ ６期 ４ ２
系 统 解 决 方 案
３调 度 指 挥 中心 设 计
３ ． １设 计 功 能 慨 述
ｉ Ｊ ． 指 【 ｔ Ｉ ｌ ｜ 址燃 输 竹 Ｓ Ｃ Ａ Ｉ ） Ａ系统的 『 ｆ １ 楸， 搽ｆ １ 人 ｉ 川立于 ｛ 彳 ； Ｉ Ｉ 心 迎 过 ‘ 机 监 系统 Ｉ Ｊ ‘ 脱× ｌ ｊ 个燃 输 Ｉ Ｊ ｌ ｉ １ 的 嘛 干 ¨ 僻 删 洲＿ Ｉ ｊ ｛ ＝ 指挥 ｒ ｔ ，
浅谈城市燃气输配管网SCADA系统的建立
用 面 向对 象 （ ｂｅｔＯ ｉｎｅ） Ｏ ｊｃ ｒ ｔｄ的模 块 化 、 结构 化 设 ｅ
计 ，使整个 系 统符 合惯 用 的有关 标准 。 具有 良好 的开放性 ，以便 和 不 同厂 家 的产 品 能
立 一 套 数 据 采 集 与 监 视 控 制 系 统 ， 即 Ｓ ＡＤ Ｃ Ａ
０ 导言 城市 天然 气 工程 的核心 是燃 气输 配 管 网，它 主 要 由城市 门站 、配 气站 、储配 站 、各 级 调压 站 、高 中低 压 管 网构 成 ；燃 气 输 配 运 行 的主 要 工 艺 参 数 是 ：压力 、流量 、差 压 、阀位 、泄 漏浓 度 、温度 等 ， 为 了有效 地 实现上 述 工艺参 数 的监测 和控 制 ，提 高 燃 气 输配 的 自动化 ，便于 燃气 输配 管 网运行 的统一 调度 指挥和 管理 ，确保 燃气 管 网安 全稳 定运 行 ，建
在ＳＡ Ｃ ＤＡ系 统 的设计 中 ，要充 分考虑 系 统与
管 理信 息系 统（ Ｓ、地 理 信 息系 统（ Ｓ的无 缝 集 ＭＩ） ＧＩ）
成 ，能使 Ｓ ＡＤ 系统 向 ＭＩ 统 、ＧＩ 统提 供 Ｃ Ａ Ｓ系 Ｓ系
为 了确 保 系统运 行 的可靠 性 ，系 统主 要或 关键 设备应 具 有冗余 容错 能力 ，使系统 出现 故 障时 ，能 无 扰动 切换 。同时 ，在 设计 中尽 可 能地 减少 单 一故 障点 ，以使系统 不 至于 因为某 一 设备 的损坏 或 故障
ＳＡ Ｃ ＤＡ 系统 融燃 气输 配 、计算 机 网络 、通 信
和工业控制 、 显示等技术为一体 ， 具有较高的科技 含量 ，在 系统设 计 时 ，要充 分考 虑城 市燃 气输 配 管 网的特 点 ，紧密 结合 信 息化发 展趋 势 ，适 应企 业 未 来 发展 的需要 ；系 统 的设计 应尽 可 能符合 国际标准
城市燃气数据采集与监控(SCADA)系统应用介绍
（ ｎ ｄ ｏＴ ｉｅ ｇＧａ ｏ ｐＣｏ ， ｎ ｄ ｏＳ ａ ｄ ｎ ，６ ０ ２ Ｑｉｇ ａ ａｎｎ ｓ Ｇｒ ｕ ． Ｑｉｇ ａ ｈ ｎ ｏ ｇ ２ ６ ３ ） 【 ｓｒｃ］ｈ ｉ ｂｅｔ ｅｏ ｉ ｐ ｐ ｒ ｓｔ ｐｅｅｔｔｅａｐｉ ｔ ｎｏ Ｃ Ｄ ｓｓ ｍ ｙＱ ｎｄ ｏＴ ｅｇＧ ｓＧ ｏｐ Ｐｎｄ ｏ ａ ｙ Ａｂｔａ ｔＴ ｅｍａ ｏｊｃ ｖ ｆｔ ｓ ａｅ ｏ ｒｓｎ ｈ ｐ ｌａｉ ｆ Ａ Ａ ｙｔ ｂ ｉｇａ Ｍｎｎ ａ ｒｕ ｉｇ ｕＣ ｍｐｎ ｎ ｉ ｈ ｉ ｃ ｏ Ｓ ｅ
１ 系统 概 述
青 岛 泰 能 燃 气 集 团平 度 公 司 作 为 平 度 市 区 工 业 、 福 、 用 户 燃 公 民 气 供 应 和 运 营管 理 的专 业 单 位 ，现拥 有 天然 气 门站 １座 ，Ｎ 储 配 站 ＬＧ １ ， 下燃 气 管 网 ２０多 公 里 ， 压箱 ７ 座 地 ０ 调 Ｏ多 台 。平 度 公 司 Ｓ Ａ Ａ 系 Ｃ Ｄ
生 产 过 程 控 制 与 调度 自动 化 系 统 。 通 过 对 现 场 的运 行 设 备 进 行 监 视 它
和控 制 ， 实 现遥 测 、 控 、 信 及 遥 调 功 能 。 青 岛 泰 能 燃 气 集 团平 度 以 遥 遥 公 司天 然 气 管 网 Ｓ Ａ Ａ 系 统具 有技 术 先 进 、运 行 稳 定 、扩 充 扩 容 便 Ｃ Ｄ 利 、 价 合 理 、 护方 便 的特 点 ， 过 对燃 气 管 网 数 据 采 集 、 视 、 制 造 维 通 监 控 和管 理 ， 现 了城 市 燃 气 的科 学 调 度 和安 全 运行 。 实
一
与 监 控 中心 计 算 机 监控 系 统之 间 的信 息 传 递 。 系统在重点用户和凋压箱远程 站设置远程终端设备 （Ｔ ，Ｔ Ｒ Ｕ）Ｒ Ｕ 不 但 应 满 足 所需 数 据采 集 、 控 功 能 ， 应 适 应 安 装 现 场 的 环 境 条 件 ， 监 还 具 有 工 业 级 别 的模 块 化 ， 排 风 扇 结 构 ， 合 现 场 防 爆 、 水 、 尘 、 无 符 防 防 抗 震 、 静电 、 防 防腐 蚀 和抗 干 扰 等 要 求 。 重 点 用 户 和 调 压箱 数 据 采 集 与 监 控 系 统 拓 扑结 构 图如 下
燃气管网SCADA系统主站的设计与应用研究的开题报告
燃气管网SCADA系统主站的设计与应用研究的开题报告一、研究背景及意义随着城市化进程的不断加快，城市燃气供应系统正在迅速发展。
传统的手工控制方式已经无法满足管网的高效、自动化运行要求，特别是在安全、可靠、节能等方面需求也日益突出。
因此，对燃气管网的高效管理和运行控制技术的研究成为燃气事业发展的一个关键点。
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）是一种现代化的自动化控制技术，它利用计算机技术对生产现场进行实时监控、远程数据采集、计算、控制等，具有自动化程度高、信息处理能力强、效率高、安全可靠等优势。
SCADA系统成功应用于各行业生产控制和管理中，燃气行业也开始逐渐采用SCADA系统进行管网运行控制和管理。
本课题将致力于燃气管网SCADA系统主站的设计与应用研究，旨在探索一种燃气管网自动化管理系统的解决方案，为提高燃气管网系统的运行效率和可靠性提供技术支持。
二、研究内容与研究方法（一）研究内容：1. 燃气管网自动化管理系统主站的设计方案研究；2. 管网数据采集与解析技术研究；3. 管网图像识别算法研究；4. 燃气管网SCADA系统安全性和可靠性研究。
（二）研究方法：1. 文献综述和调研：通过查阅相关文献和调查实际情况，了解燃气管网自动化控制系统的国内外发展现状，总结、分析其特点和优缺点以及存在的问题，寻求解决燃气管网运行控制与管理的有效方法；2. 系统分析与设计：结合所得的文献资料和实际情况，分析燃气管网实际控制要求和功能需求，提出燃气管网SCADA系统主站的设计方案；3. 系统实现：根据研究需求，进行技术选型和系统开发，实现管网数据采集与解析、管网图像识别和控制命令下发等一系列功能；4. 系统安全性和可靠性研究：对燃气管网SCADA系统的安全性、可靠性进行分析研究，提出安全性和可靠性保证措施。
三、研究预期目标本课题的主要研究内容是燃气管网SCADA系统主站的设计与应用研究，预期达到以下目标：1. 完成燃气管网SCADA系统主站的设计方案；2. 实现管网数据采集与解析、管网图像识别和控制命令下发等功能；3. 研究燃气管网SCADA系统的安全可靠性，提出相应的保证措施；4. 推广燃气管网自动化控制技术，为燃气事业发展提供技术支持。
城市燃气管网SCADA系统设计及其实现
各 个储 罐 的 气化 能 力 ，统 计 出站 内所 有 储 罐 总量 可 以持 续 使
用 的估 测情 况 ：
（ ３ ） 当发 生 燃 气供 应 故 障 时 ， 通 过 数 据 分 析 可 以 重 点 保 障
重要 企 业供 气 ：
与分析 、 现 场 运 作 版 块 的 控 制 以及 和相 对 的 控 制 中心 的 通 信 ， 具 有 易扩 展 性 和 易 维护 性 等 特 点 。 通 信 系统 则是 负责 远 程 站
（ ４ １ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ 系统 还 可 以 对 管 网 中 气 体 流 量 以及 压 力 随 时 进 行 动 态调 整 ， 以根 据 不 同 需求 供 应 燃 气 。
２ ． ２ 安 全监控 及 报警 功能
在 实际运行 中， 可 以 根 据 要 求 把 报 警 划 分 为 不 同级 别 ， 当 发生燃气故障 时． 系统 会 自动 发 出故 障报 警 ， 根 据报 警 颜 色 以
系统 还 可 以 多 用 户 和 密码 运 行 。
２ ． １ 生产 辅 助功 能
城市燃气管网SCADA系统的设计浅论
城市燃气管网SCADA系统的设计浅论摘要：燃气管网是现代化城区的基础设施之一，在城区建设中有着极其重要的位置。
寻求最佳供气管网运行方式，对于改善人民生活、减少城市环境的污染、节约能源、促进工业的发展都起着极其重要的作用。
本文主要简介了SCADA系统及其设计原则，并分析了这个系统的主要功能，最后就这一系统的设计进行了探讨。
关键词：燃气；管网；SCADA系统；设计随着城区现代化的发展，城区供气管网在逐步扩大，用户不断增加。
为确保城区供气管网在运行过程中合理调度及优化管理，需要建设一个燃气输配管网数据采集与监控系统，以便保证管网安全、可靠、平稳、高效、经济地运行，提高管网的综合调度管理水平。
1SCADA系统的简介及设计原则城市燃气管网（英文名为Supervisory Control And Data Acquisition，简称SCADA）系统，被应用于供气管网综合控制及管理系统信息反馈实时性高，调度人员可根据系统提供的信息全面、实时掌握系统运行参数和管网运行工况，最好地解决供需矛盾，以满足工业及民用的需要。
1.1先进性系统建设应具备较高的技术起点，采用标准功能的组态软件和先进的系统，确保系统投资取得最佳效益，系统完成后可以达到国内领先水平。
1.2可靠性应保证系统具有较长的生命周期。
从发展角度考虑，任何系统在投入运行后都可能会有一些变更，因此系统必须具有良好的开放性。
在软件和硬件的配置上能够灵活增减，具备强大的系统维护和诊断功能，保证系统安全可靠地运行。
1.3安全性注意软硬件设计中各环节的安全保密性。
系统应具有对主要环节的监控功能，并防止非法用户的越权操作。
在设计中做好系统内权限的分级管理，使网络通信具有较强的容错和故障恢复能力。
1.4经济性系统设计应在满足系统功能和用户需求的条件下，选用性价比高的产品。
应提高系统数据处理的能力，如通过与公司内部网相联，向公司领导和有关部门提供大量的编制生产计划、管网规划和用户发展规划所需要的基础数据，从根本上改变凭印象和经验作计划、搞规划和搞生产的落后局面。
燃气SCADA技术方案(完整版)
燃气SCADA技术方案2015年1月.56gas.目录第1章建设目标 (4)第2章规标准及选型 (5)2.1 系统架构标准 (5)2.2 方案软件选型标准 (5)2.2.1 主要软件组成 (5)2.2.2 组态软件标准 (6)2.2.3 主流组态软件选型标准 (13)2.2.4 前置机开发软件选型 (14)2.3 通讯网络标准 (14)2.3.1 GPRS通讯网络 (15)2.3.2 基于光纤专线通讯网络 (15)2.3.3 网络传输安全标准 (15)2.4 合理化和建设性建议 (15)第3章系统架构 (16)3.1 系统整体结构 (16)3.1.1 大型燃气公司结构 (16)3.1.2 中小型公司结构 (17)3.1.3 本地站控系统 (18)3.1.4 通讯网络 (18)3.1.5 主控中心 (18)3.2 本地站控系统结构 (19)3.2.1 站控系统概述 (19)3.2.2 站控系统设计 (19)3.2.3 本地站控系统设计 (21)3.2.4 远传设备（RTU） (21)3.3 通讯网络结构 (22)3.3.1 通讯系统概述 (22)3.3.2 通讯物理网络设计 (22)3.3.3 单链路网络结构 (23)3.3.4 双链路网络结构 (24)3.3.5 物理网络配置模式 (25)3.4 中心站控系统结构 (25)3.4.1 主站概述 (25)3.4.2 主站系统结构图 (26)3.4.3 主站网络设计 (27)3.4.4 调度中心建设 (28)3.5 上下位接口 (29)第4章系统功能 (30)4.1 系统基础功能 (30)4.1.1 工艺展示 (30)4.1.2 参数配置 (31)4.1.3 系统告警 (31)4.1.4 通讯状态监测 (32)4.1.5 远程控制 (32)4.1.6 历史查询 (32)4.2 系统增强功能 (33)4.3 系统扩展功能 (34)4.3.1 应用服务器层的非单点故障 (34)4.3.2 完善的操作日志 (34)4.3.3 对告警的分类 (34)4.3.4 离线查询统计功能 (34)4.3.5 灵活的权限及分配 (35)4.3.6 WEB的发布 (36)第1章建设目标建立SCADA系统的主要目的有2个：一方面是用于管理，包括生产的管理，设备的管理；另一方面,SCADA系统可以作为调度中心，通过对历史数据及实时数据的分析及模型计算，为生产管理者提供决策。
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。
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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。
城市燃气管网SCADA系统设计与实现
城市燃气管网SCADA系统设计与实现摘要：随着社会经济的发展，天然气管道已经逐渐走入了家家户户，甚至有些村子也通上了天然气。
但是天然气需求的增多也给相关部门带来了一些监管方面的困难，SCADA系统的开发给人们带来了极大的便利，成为信息化城市燃气管网方面的主要支撑力量。
本文主要为大家介绍了城市燃气管网SCADA系统的主要功能以及如何设计与实现SCADA系统。
关键词：燃气管网，SCADA系统，系统设计与实现引言：经济在发展，人们的生活水平也越来越高，生活需求也会越来越大，燃气管网已经成为人们日常生活当中必不可少的基础设施之一了。
SCADA系统不仅能够在监管方面实现信息化，而且可以给那些在燃气配战场工作的相关人员减少工作量，而且机器在正常运作的情况下出错率比人工要小得多，如此以来公司就可以减少人工方面的财务支出，极大地减少了公司的劳动成本，带来相应的经济效益。
一、SCADA的主要功能SCADA系统实际上就是一个以计算机为基础的自动化监控平台，主要是起一个数据采集和监视控制的作用。
SCADA的主要功能有以下几个方面：（一）对于生产过程中的监管SCADA系统可以实现对于生产过程的远程监管，使用者可以通过Internet网监控整个运行过程中的相关设备工作状态、相关产量的完成情况以及燃气调压站的气压情况等等，一般情况下都会设置多个站点来采集数据，最后调度中心会把所有站点的信息收集起来，进行整体的监控。
与此同时，用户也可以对这些设备进行远程控制，防止一些紧急情况的发生，从而保证燃气管网安全有效地运行。
另外，SCADA系统还可以通过动态化调控来保证管网内部的气压平衡。
（二）便于管理、保证燃气管网的安全性我们都知道虽然天然气使用起来非常的方便，平时不论是做饭还是洗澡都离不开天然气的帮助，但是天然气也是一个非常危险的事物，每天都会在全国各地上演由天然气带来的灾祸，因此燃气管网的安全性是不可小觑的。
SCADA系统可以随时监控燃气管网的安全性，任何细微的差池，系统都能及时发现并做报警处理，不同级别的警报级别系统会做出不同的应急措施。
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计算 ， 为生产 管理者 提供决策 。其 主要功能 是用 于
对 地 域 广 阔 的 远 程 站 点 进 行 监 控 ， 括 对 各 站 点 各 包 种 数 据 的 实 时 采 集 、 种 设 备 状 态 的 实 时 监 测 以 及 各 对 远 端 设 备 的调 节 和 控 制 等 。 系 统 成 功 投 人 应 用 ， 实 现 了城 市 燃 气 管 网 供 气 现 代 化 管 理 。
关 键 词 ：天然 气 ； 气管 网 ； 据 采集 与监 控 ； 计 及 应 用 燃 数 设
中 图分 类号 ： ＂２４ ． ， Ｐ ７ １ ７ ＋ ４ Ｔ ２ ７ Ｐ
文献标志码 ： Ｂ
文 章编 号 ：１０ — ３４ ２ １） ５ ０ １ — ３ ０ ７ ７２ （０ ０ ０ — ０ ０ ０
Ｔｈ ｓｇ ｎｄ Ａ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆＳ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ＣＡＤＡ ｙ ｔｍ ｎ ｔ ｅ Ｃｉｙ Ｆｕ ｌＧａ ｐ ｌｎｅ Ｎｅｗｏ ｋ Ｓ ｓｅ ｉ ｈ ｔ ｅ ｓ Ｐｉ ｅ ｉ ｔ ｒ Ｙａ ｕｎ ｉ ｎｇ Ｋ ｈａ
０ 引 言
站； １个调峰 站 ； ５个 高低 压 调压 站 ； ５个线 路 阀室 ；
２个 汽 车 加 气 子 站 ；０个 中 低 压 调 压 站 ； １ ４个 阴 极 保 护 站 ； 管 网 不 利 点 。过 去 这 些 站 点 由 于 所 处 ５个 位 置 比 较 偏 僻 ， 通 不 便 ， 个 站 点 专 门 配 备 巡 检 交 每 员 采 用 定 期 抄 表 上 报 方 式 进 行 维 护 ， 护 的 工 作 量 维 大 、 度 大 ， 实 时 性 差 。再 者 ， 着 该 公 司 供 气 管 难 且 随 网地域 的不断扩 大 ， 备巡 检 人 员也 随 即增加 ， 配 导
控 及 调度 管 理 的 要 求 ， 义大 大 降 低 了劳 动 强 度 和 费用 成 本 ， 实现 ｌ整 个 燃 气 管 网 长日 问的 安 全 产 ， 企业 带 来 巨大 的经 济 并 『 ’ Ｊ 生 为
效 益 ， 动 ｒ城 市燃气 管 网的 安 伞 乍产 和 供 气 现代 化 管 理 的 长足发 展 。 摊
第 ５ 期
杨 坤 海 ． 市燃 气管 网 Ｓ ＡＤ 系统 的设 计 及 应 用 城 Ｃ Ａ
行全 面升 级 。
１ ２ 设 计 规 模 ．
中心 ； 个 门站 ； ３ ５个 高 中压调 压 站 ； ５个线 路 阀室 ；
２个 汽 车 加 气 子 站 ； ０个 中 低 压 调 压 站 ； １ ４个 阴 极
２０ ０ ６年 ， 州 市煤 气 公 司为 了保 证 天 然气 输 福
配 管 网 的 安 全 运 行 和 稳 定 供 气 ， 高 供 气 管 理 水 提
平， 建成 一套 自动化 水 平 高 、 盖 范 围广 的燃 气 管 覆
网 数 据 采 集 与 监 视 控 制 Ｓ ＡＤ （ ｕ ｅｖｓ ｒ Ｃ Ａ Ｓ ｐｒｉ ｙ ｏ
ｏ ｉｙ ｇａ ｐｅｉ ｎ ｕｐ ｙ ｔ ａ ｄ ｄ ｖｅｏ ｆｃｔ ｓ ｐｉ ｌ ｎｅ ａ ｄ ｓ ｐｌ ｈｅ ｒ ｐｉ ｅ ｌ ｐｍ ｅ ｔｏｆｍｏｄ ｒ ａ ｇ ｍ ｅ ｔ ｎ ｅ ｎ ｍ ｎａ ｅ ｎ．
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ： ｎ ｔ ｒ ｌ ａ ；ｆ ｅ ａ ｉｅｉ ｅｎ ｔ ｒ ｙ ｒ ｓ ａ ｕ ａ ｓ ｕ ｌｇ ｓｐｐ ｌｎ ｅｗｏ ｋ；ｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｓ ｐ ｒ ｉｏ ｙ；ｄ ｓｇ ｎ ｐ ｌ ａ ｉｎ ｇ ａ ａａ ｑ ｉｉｏ ｎ ｕ ｅ ｖｓ ｒ ｉ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｃ
主 调 度 中 心 是 该 公 司 燃 气 管 网 Ｓ ＡＤＡ 系 统 Ｃ
的控 制 中枢 ， 整个 系 统 中数据 最 集 中 的地 方 ， 是 也 安 全性要 求最 高 的地方 ， 因此 系统 设计 采用 全冗 余 配 置 ， 现 Ｓ ＡＤＡ服 务器 、 实 Ｃ 网络 、 信 和各 功能 环 通 节 等 的冗 余 。计 算 机 网 络 按 ｃ ｓ结 构 配 置 ， 作 ／ 操 员 站 、 程师 站等 均 作 为 局域 网上 的一 个 节 点 ， 工 共
一
１ 天然气 管网 系统 现状及 设计规模
１ １ 系统 现 状 ． 该 公 司 天 然 气 管 网 主 要 包 括 ：３个 天 然 气 门
级建造师， 注册 ＡＳ 主 要 从 事 仪 表 自控 设 计 及 石 油 化 工 工 程 Ｅ，
Ｅ Ｃ工 程 总 承包 工 作 ， 持 完 成 多 项 国 家 及 省 级 重 点 项 目 的 自控 Ｐ 主 设 计 工 作 及 大 型工 程 总 承 包 工作 ， 高 级 工 程 师 。 任
摘 要 ：以福州市煤气公 司城市燃气管 网 Ｓ ＡＤＡ系统的设计 为背景 ， Ｃ 阐述 ｒＳ ＡＤ Ｃ Ａ系统 在实现城市燃气管阕供气现代
化管理 ， 保证 灭 然 气 输 配 管 网 的安 全 运行 和 稳 定 供 气 的成 功 应 用 ， 通 过 基 于 ＲＴＵ 控 制 单 元 分 析 了 Ｓ ＡＤＡ 系 统 的结 构 和 功 并 Ｃ 能 ， － 阐述 ｒ该 系统 的先 进 性 和晕 要 性 。实践 证 明 ， 进 步 该系 统 在运 行 过 程 中 的 自动 化 牢 可 达 ９ 以上 ， ５ 既能 满 足 中心 集 中 监
该 燃 气管 网 Ｓ ＡＤ 系 统设计 规模 ：１ 数 据 Ｃ Ａ 个
存 储 中 心 及 主 调 度 中 心 ； 数 据 容 灾 中 心 及 应 急 １个
保护站； ５个 管 网 不 利 点 ， 组 成 ３ 共 ４个 本 地 监 控 站 。其 系 统 网 络 拓 扑 结 构 如 图 １所 示 。
Ｃｏ ｔｏ ｄ Ｄａ ａＡｃ ｕｓｔ ｎ 系 统 ：其 一 实 现 生 ｎ ｒ ｌＡａ ｔ ｑ ｉｉｉ ） ｏ
产 和 设 备 的 管 理 ； 二 Ｓ ＡＤ 系 统 也 可 以作 为 调 其 Ｃ Ａ 度 中 心 ， 过 对 历 史 数 据 及 实 时 数 据 的 分 析 及 模 型 通
致 维护成 本成倍 上升 ， 以这 种供气 管理模 式 已不 所
（ ｕｉｎ Ｐ ｔｏ ｈ ｍｉａ Ｄｅ ｉｎ Ｉ ｓ ． Ｆ ｊ ｅ ｒ ｃ ｅ ｃ ｌ ｓｇ ｎ ｔ ，Ｆｕ ｈ ｕ，３ ０ ０ ，Ｃｈｎ ） ａ ｚｏ ５０ １ ｉａ
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图 １ 福 州 市煤 气 公 司 Ｓ ＣＡＤＡ 系统 网络 拓 扑 结 构
２ 系 统 设 计 ２ １ 主 调 度 中 心 ．
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ３ 修 改 稿 ） ２ １— ８ ０ （ 。 作 者 简 介 ： 坤 海 （ ５ 一 ） 男 ， 建 龙海 人 ， 业 于 东南 大 学 杨 １ ２ ９ ， 福 毕 自控专 业 ， 国化 工 自控 中 心 站 第 六 、 届 技 术 委 员 会 委 员 ， 家 全 七 国
接 到两 个 网络上 ， 而实现 了完 全 的数据 通信双 网 从
络 冗余 。
主 调 度 中 心 经 网 络 路 由 设 备 接 入 光 纤 网 络 与 高 压 管 线 上 门站 、 中 压 调 压 站 及 高 压 阀 室 的远 程 高 终 端单 元 Ｒ ＴＵ（ ｍｏｅＴｅｍｉａ Ｕｎｔ 相 连 构 成 Ｒｅ ｔ ｒ ｎ ｌ ｉ ）
ｐ ｐ ｌｎ ｏ ｏ ｉ ｏ ｂ ｉ ｕｇ ｃ ｏｍｉ ｎｅ ｉ ｏ ｈｅ ｅ ｅ ｐｒｓ ｉ ｅ ｉ ｅ ｆ ｒａ ｌ ｎｇ ｔｍｅ ｔ ｒｎｇ ｈ ｅ ｅ ｏｎ ｃｂｅ ｆｔｆ ｒｔ ｎｔ ｒ ｉｅ，ｐ ｏ ｏ ｅ ｔ ａ ｅ ｙ ｐ ｏｄ ｔｏ ｒ ｍ ｔ ｈｅ ｓ ｆ ｔ ｒ ｕｃ ｉｎ
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