燃气自动化应用概述课件

燃气自动化应用概述山东建筑大学·李兴泉

2009.5.18济南燃气自动化应用概述山东建筑大学·李兴泉

2009.5.181一、燃气SCADA系统的应用二、燃气GIS系统的应用四、燃气自动化系统规划、设计

及建设中的几点建议三、燃气OAS系统的应用一、燃气SCADA系统的应用二、燃气GIS系统的应用四、燃气2一、燃气SCADA系统的应用一、燃气SCADA系统的应用31.前言

SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系统，即监测控制与数据采集系统，又称计算机四遥技术---遥测、遥信、遥控、遥调。1.前言SCADA（SupervisoryCont4集自动控制技术、计算机技术、传感技术和通信技术于一体，以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。

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。集自动控制技术、计算机技术、传感技术和通信技术52.SCADA系统的组成及功能

数传电台数传电台PLCPLC。。。。。。。。。。。。RTURTUPLCPLC。。。。。。。。。。。。RTURTU监控机A监控机B终端服务器无线通讯有线通讯打印机远程访问终端防火墙2.SCADA系统的组成及功能数传电台数传电台PLCPL62.1SCADA系统的组成2.1.1调度控制中心(主站)2.1SCADA系统的组成2.1.1调度控制中心(主站72.1.2站控系统及远程终端装置

主要由远程终端装置RTU/PLC、站控计算机、通信设施及相应的外部设备组成。采集现场仪表输出的信号，对现场设备进行监视和控制，将采集的数据经过RTU/PLC处理，传送至站控计算机，并通过通讯网络实时地传送到调度控制中心。2.1.2站控系统及远程终端装置主要由远程终端82.1.3网络数据通信系统主要业务包括：语音通信、数据通信、移动通信等有线通讯方式：光纤、DDN、ISDN和ADSL等无线通讯方式：无线电台、无线扩频、卫星、微波和公共无线通讯网络（GPRS、CDMA）等2.1.3网络数据通信系统主要业务包括：语音通信、数据通信92.2SCADA系统的功能

数据采集功能

数据传输功能

数据显示及分析功能

2.2SCADA系统的功能数据采集功能数据传10燃气自动化应用概述11

报警功能

历史数据的存储、检索、查询及分析功能

报表显示及打印功能

报警功能历史数据的存储、检索、查询及分析功能12燃气自动化应用概述13

遥控功能

网络功能

视频监控功能

其他增强功能(负荷预测、管网模拟等)

遥控功能网络功能视频监控功能143.

燃气SCADA系统效益3.1保证管网安全可靠运行3.2优化调度和超前调度3.3降低劳动强度、省时省力3.4协助管网施工和抢修3.燃气SCADA系统效益3.1保证管网安全可靠运行3154.SCADA系统的应用状况及存在的问题4.1SCADA系统的发展历程第一代：70年代及以前，基于专用计算机和专用操作系统第二代：80年代，基于集中式计算机系统第三代：90年代，基于分布式计算机网络/关系数据库技术

第四代：目前，采用移动通信技术、Internet技术等新技术4.SCADA系统的应用状况及存在的问题4.1SC164.2SCADA系统的发展趋势

SCADA系统与其他系统的广泛集成远端（受控端）综合自动化专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用移动通信技术、面向对象技术、Internet技术的应用4.2SCADA系统的发展趋势SCADA系统与其他174.3SCADA系统在燃气管网的应用状况

80年代开始引进和开发燃气SCADA系统

90年代后，燃气SCADA系统的建设发展迅速

目前，使用燃气管网的城市70％建立了燃气SCADA系统

起到了积极作用，提高了管理水平但是，系统发挥的作用大小不一，参差不齐，存在许多问题

4.3SCADA系统在燃气管网的应用状况80年代开始184.4SCADA系统存在的主要问题及原因主要问题：*系统稳定性不强；*系统扩展性不好；*自身维护能力不足；*采集数据后期处理不够。4.4SCADA系统存在的主要问题及原因主要问题：*系统稳19原因分析：1.按照国外管理模式，全套引进国外系统；2.不注重系统功能，只看重系统价格；

3.依靠自身的力量，独立开发SCADA系统的不足；4.忽视自身专业队伍的建设，维护人才匮乏；5.缺少关于燃气SCADA系统的专业标准。

原因分析：1.按照国外管理模式，全套引进国外系统；2.不注重205.如何建立和完善燃气SCADA系统5.1认识建立SCADA系统的重要性5.2加强各企业间的信息交流5.3认真做好系统总体方案选型设计5.4系统开发研制单位和硬件设备的选择5.如何建立和完善燃气SCADA系统5.1认识建立SC215.7人才的引进和培养5.5建立高质量的通讯系统5.6建立高质量的管网模型分析系统5.7人才的引进和培养5.5建立高质量的通讯系统5.622二、燃气GIS系统的应用二、燃气GIS系统的应用231.城市燃气管网GIS系统概述所谓GIS系统，即GeographicInformationSystems的简称，就是“地理信息系统”。它是一种采集、储存、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。它是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴的边缘学科。1.城市燃气管网GIS系统概述所谓GIS系统，即Geogr24燃气自动化应用概述25燃气自动化应用概述262.GIS技术发展概况（1）国外发展概况20世纪60年代，加拿大Tomlison博士提出地理信息系统的概念；70年代初，美国推出ARC/INFO和TIGER系统；80年代以后，GIS软件商品化，出现大量软件；目前，主要软件：MapInfo、AreInfo、ArcView等。2.GIS技术发展概况（1）国外发展概况27国外典型GIS性能比较

国外典型GIS性能比较28（2）国内发展概况“九五”期间将GIS列为“重中之重”的项目，并重点支持发展我国的GIS产业；目前，国内软件主要有：GeoStar、MapGIS等；（2）国内发展概况“九五”期间将GIS列为“重中之重”的项29GIS在国内燃气行业运用情况

运用深度不够功能简单

运用力度不够只有少数的几个企业在运用GIS，北京、上海、深圳等。运用范围太窄1、只有供气企业在运用GIS；2、市政管理部门、规划部门和能源部门还没有运用。12/9/2022GIS在国内燃气行业运用情况运用深度不够运用力度不够运用30计算机硬件设备地理空间数据计算机软件系统组织管理人员3.GIS系统的组成计算机硬件设备地理空间数据计算机软件系统组织管理人员3.31

系统硬件：包括工作站（如可由两台服务器组成网络，由PC机与数字化仪组成的数字化工作站）以及打印机、绘图仪等外部设备组成。系统硬件：包括工作站（如可由两台服务器组成网络，由PC32

系统软件：包括操作系统、GIS软件、数据库软件等。常用软件：GIS软件中国外的有MapInfo、AreInfo、ArcView等，国产的有GeoStar、MapGIS等；系统软件：包括操作系统、GIS软件、数据库软件等。常用33数据库软件有Foxpro、Access、Orcal等。系统数据库由三部分组成：全景数据库、底图数据库和管线数据库。数据库软件有Foxpro、Access、Orcal等。34

建立燃气管网GIS系统可以实现燃气管网设施资料管理的电子化和信息化。为燃气的输配调度、图档管理、管网规划、管网抢修决策、日常运行管理、施工管理以及综合辅助决策等提供现代化处理手段。4.建立GIS系统的必要性建立燃气管网GIS系统可以实现燃气管网设355.GIS系统总体目标5.1电子化图档管理5.2应急抢修指挥5.3辅助决策支持5.4科学的设施管理5.5全方位信息化管理5.GIS系统总体目标5.1电子化图档管理366.GIS的功能与作用数据输入功能数据显示功能查询功能分析功能统计功能辅助设计功能编辑功能输出功能系统管理功能网络发布功能6.GIS的功能与作用数据输入功能辅助设计功能37数据输入功能地图载入地图矢量化属性数据录入或导入数据动态采集各种数据格式之间的转换12/9/2022数据输入功能地图载入地图矢量化属性数据录入或导入数据动态采集38数据显示功能数据显示功能39查询功能条件查询区域查询空间数据和属性数据相互联动查询

查询功能条件查询40分析功能缓冲区分析网络分析叠置分析连通性分析最短路径分析分析功能缓冲区分析41统计功能统计功能42输出功能括图形输出属性信息统计分析报表输出地图、专题图输出输出功能括图形输出43建立燃气管网GIS作用：(1)对图形和属性数据检索和查询，了解管线的确切位置、埋深、走向、填埋情况、直径、材质等。(2)对各类管线数据及各类属性数据进行统计、缓冲分析、三维分析等。(3)为规划设计部门提供确实可靠的数据，从而在建设施工中避免重大事故的发生建立燃气管网GIS作用：44(4)通过监测设备对供气设备(包括节点、阀门、气站)进行实时监控，并以二维和三维图形显示运行设备的运行状态。(5)根据报警信号分析确定故障点，并提供最佳故障检修方案。(4)通过监测设备对供气设备(包括节点、阀门、气站)进行实45(6)突发事故的应急处理：根据报修电话，快速确定请求地点以及事故发生地，并与119消防指挥中心计算机联网，密切供气系统与消防系统的关系，增强安全防范措施，提高对重大事故及突发事件的应急处置能力。(7)制作用户所需的各种不同比例尺的路网图、管线图、纵横截面图和各种类型的数据报表，输出打印。(6)突发事故的应急处理：根据报修电话，快速确定请求地点以467.GIS在燃气行业中的综合运用三个运用层次:信息管理管理燃气行业中的管网信息、设备信息、用户信息、经济信息和环境信息.辅助决策燃气管网分析、现状诊断、动态监控和优化调度、项目选址、能源方案选择、方案经济分析模拟与仿真水力计算、方案模拟和安全评价7.GIS在燃气行业中的综合运用三个运用层次:47信息管理的功能信息管理的功能48辅助决策方案经济分析初投资运行费方案选择距离周围的能源资源辅助决策方案经济分析方案选择49模拟与仿真方案模拟模拟与仿真方案模拟50燃气自动化应用概述51三、燃气OAS系统的应用三、燃气OAS系统的应用521引言所谓燃气OAS系统，即OfficeAutomaticSystem，办公自动化系统的简称。1引言53目的及意义：办公自动化系统就是要创造一个集成的办公环境,

实现日常办公和协同工作的自动化,使各项工作均处在有效、有序的管理之中,并对各种信息、数据进行积累分析,为各级领导的决策提供有效的支持。目的及意义：542系统设计原则采用先进和成熟的技术,设计成一个全面、优质、高性能价格比的办公自动化系统。2系统设计原则采用先进和成熟的技术,设计成一个全面、优质、553企业办公自动化系统的结构和功能3.2安全技术管理子系统3.3资金预算子系统3.1收发文管理子系统3.4档案管理子系统3企业办公自动化系统的结构和功能3.2安全技术管理子系统563.5工程管理子系统3.6劳资人事管理子系统3.7经营计划管理子系统3.8设备管理子系统3.5工程管理子系统574办公自动化系统的特点4.1业务的实用性4.2技术的先进性4.3系统的可扩展性4.4系统的稳定性和安全性4.5系统的健壮性4.6文件接口的通用性4办公自动化系统的特点4.1业务的实用性58四、燃气自动化系统规划、设计

及建设中的几点建议四、燃气自动化系统规划、设计

及建设中的几点建591充分认识自动化系统建设的长期性

2加强各企业间的信息交流3加强与专业信息技术公司的合作与交流1充分认识自动化系统建设的长期性60谢谢大家！2009.5.18谢谢大家！61燃气自动化应用概述山东建筑大学·李兴泉

2009.5.18济南燃气自动化应用概述山东建筑大学·李兴泉

2009.5.1862一、燃气SCADA系统的应用二、燃气GIS系统的应用四、燃气自动化系统规划、设计

及建设中的几点建议三、燃气OAS系统的应用一、燃气SCADA系统的应用二、燃气GIS系统的应用四、燃气63一、燃气SCADA系统的应用一、燃气SCADA系统的应用641.前言

SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系统，即监测控制与数据采集系统，又称计算机四遥技术---遥测、遥信、遥控、遥调。1.前言SCADA（SupervisoryCont65集自动控制技术、计算机技术、传感技术和通信技术于一体，以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。

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。集自动控制技术、计算机技术、传感技术和通信技术662.SCADA系统的组成及功能

数传电台数传电台PLCPLC。。。。。。。。。。。。RTURTUPLCPLC。。。。。。。。。。。。RTURTU监控机A监控机B终端服务器无线通讯有线通讯打印机远程访问终端防火墙2.SCADA系统的组成及功能数传电台数传电台PLCPL672.1SCADA系统的组成2.1.1调度控制中心(主站)2.1SCADA系统的组成2.1.1调度控制中心(主站682.1.2站控系统及远程终端装置

主要由远程终端装置RTU/PLC、站控计算机、通信设施及相应的外部设备组成。采集现场仪表输出的信号，对现场设备进行监视和控制，将采集的数据经过RTU/PLC处理，传送至站控计算机，并通过通讯网络实时地传送到调度控制中心。2.1.2站控系统及远程终端装置主要由远程终端692.1.3网络数据通信系统主要业务包括：语音通信、数据通信、移动通信等有线通讯方式：光纤、DDN、ISDN和ADSL等无线通讯方式：无线电台、无线扩频、卫星、微波和公共无线通讯网络（GPRS、CDMA）等2.1.3网络数据通信系统主要业务包括：语音通信、数据通信702.2SCADA系统的功能

数据采集功能

数据传输功能

数据显示及分析功能

2.2SCADA系统的功能数据采集功能数据传71燃气自动化应用概述72

报警功能

历史数据的存储、检索、查询及分析功能

报表显示及打印功能

报警功能历史数据的存储、检索、查询及分析功能73燃气自动化应用概述74

遥控功能

网络功能

视频监控功能

其他增强功能(负荷预测、管网模拟等)

遥控功能网络功能视频监控功能753.

燃气SCADA系统效益3.1保证管网安全可靠运行3.2优化调度和超前调度3.3降低劳动强度、省时省力3.4协助管网施工和抢修3.燃气SCADA系统效益3.1保证管网安全可靠运行3764.SCADA系统的应用状况及存在的问题4.1SCADA系统的发展历程第一代：70年代及以前，基于专用计算机和专用操作系统第二代：80年代，基于集中式计算机系统第三代：90年代，基于分布式计算机网络/关系数据库技术

第四代：目前，采用移动通信技术、Internet技术等新技术4.SCADA系统的应用状况及存在的问题4.1SC774.2SCADA系统的发展趋势

SCADA系统与其他系统的广泛集成远端（受控端）综合自动化专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用移动通信技术、面向对象技术、Internet技术的应用4.2SCADA系统的发展趋势SCADA系统与其他784.3SCADA系统在燃气管网的应用状况

80年代开始引进和开发燃气SCADA系统

90年代后，燃气SCADA系统的建设发展迅速

目前，使用燃气管网的城市70％建立了燃气SCADA系统

起到了积极作用，提高了管理水平但是，系统发挥的作用大小不一，参差不齐，存在许多问题

4.3SCADA系统在燃气管网的应用状况80年代开始794.4SCADA系统存在的主要问题及原因主要问题：*系统稳定性不强；*系统扩展性不好；*自身维护能力不足；*采集数据后期处理不够。4.4SCADA系统存在的主要问题及原因主要问题：*系统稳80原因分析：1.按照国外管理模式，全套引进国外系统；2.不注重系统功能，只看重系统价格；

3.依靠自身的力量，独立开发SCADA系统的不足；4.忽视自身专业队伍的建设，维护人才匮乏；5.缺少关于燃气SCADA系统的专业标准。

原因分析：1.按照国外管理模式，全套引进国外系统；2.不注重815.如何建立和完善燃气SCADA系统5.1认识建立SCADA系统的重要性5.2加强各企业间的信息交流5.3认真做好系统总体方案选型设计5.4系统开发研制单位和硬件设备的选择5.如何建立和完善燃气SCADA系统5.1认识建立SC825.7人才的引进和培养5.5建立高质量的通讯系统5.6建立高质量的管网模型分析系统5.7人才的引进和培养5.5建立高质量的通讯系统5.683二、燃气GIS系统的应用二、燃气GIS系统的应用841.城市燃气管网GIS系统概述所谓GIS系统，即GeographicInformationSystems的简称，就是“地理信息系统”。它是一种采集、储存、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。它是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴的边缘学科。1.城市燃气管网GIS系统概述所谓GIS系统，即Geogr85燃气自动化应用概述86燃气自动化应用概述872.GIS技术发展概况（1）国外发展概况20世纪60年代，加拿大Tomlison博士提出地理信息系统的概念；70年代初，美国推出ARC/INFO和TIGER系统；80年代以后，GIS软件商品化，出现大量软件；目前，主要软件：MapInfo、AreInfo、ArcView等。2.GIS技术发展概况（1）国外发展概况88国外典型GIS性能比较

国外典型GIS性能比较89（2）国内发展概况“九五”期间将GIS列为“重中之重”的项目，并重点支持发展我国的GIS产业；目前，国内软件主要有：GeoStar、MapGIS等；（2）国内发展概况“九五”期间将GIS列为“重中之重”的项90GIS在国内燃气行业运用情况

运用深度不够功能简单

运用力度不够只有少数的几个企业在运用GIS，北京、上海、深圳等。运用范围太窄1、只有供气企业在运用GIS；2、市政管理部门、规划部门和能源部门还没有运用。12/9/2022GIS在国内燃气行业运用情况运用深度不够运用力度不够运用91计算机硬件设备地理空间数据计算机软件系统组织管理人员3.GIS系统的组成计算机硬件设备地理空间数据计算机软件系统组织管理人员3.92

系统硬件：包括工作站（如可由两台服务器组成网络，由PC机与数字化仪组成的数字化工作站）以及打印机、绘图仪等外部设备组成。系统硬件：包括工作站（如可由两台服务器组成网络，由PC93

系统软件：包括操作系统、GIS软件、数据库软件等。常用软件：GIS软件中国外的有MapInfo、AreInfo、ArcView等，国产的有GeoStar、MapGIS等；系统软件：包括操作系统、GIS软件、数据库软件等。常用94数据库软件有Foxpro、Access、Orcal等。系统数据库由三部分组成：全景数据库、底图数据库和管线数据库。数据库软件有Foxpro、Access、Orcal等。95

建立燃气管网GIS系统可以实现燃气管网设施资料管理的电子化和信息化。为燃气的输配调度、图档管理、管网规划、管网抢修决策、日常运行管理、施工管理以及综合辅助决策等提供现代化处理手段。4.建立GIS系统的必要性建立燃气管网GIS系统可以实现燃气管网设965.GIS系统总体目标5.1电子化图档管理5.2应急抢修指挥5.3辅助决策支持5.4科学的设施管理5.5全方位信息化管理5.GIS系统总体目标5.1电子化图档管理976.GIS的功能与作用数据输入功能数据显示功能查询功能分析功能统计功能辅助设计功能编辑功能输出功能系统管理功能网络发布功能6.GIS的功能与作用数据输入功能辅助设计功能98数据输入功能地图载入地图矢量化属性数据录入或导入数据动态采集各种数据格式之间的转换12/9/2022数据输入功能地图载入地图矢量化属性数据录入或导入数据动态采集99数据显示功能数据显示功能100查询功能条件查询区域查询空间数据和属性数据相互联动查询

查询功能条件查询101分析功能缓冲区分析网络分析叠置分析连通性分析最短路径分析分析功能缓冲区分析102统计功能统计功能103输出功能括图形输出属性信息统计分析报表输出地图、专题图输出输出功能括图形输出104建立燃气管网GIS作用：(1)对图形和属性数据检索和查询，了解管线的确切位置、埋深、走向、填埋情况、直径、材质等。(2)对各类管线数据及各类属性数据进行统计、缓冲分析、三维分析等。(3)为规划设计部门提供确实可靠的数据，从而在建设施工中避免重大事故的发生建立燃气管网GIS作用：105(4)通过监测设备对供气设备(包括节点、阀门、气站)进行实时监控，并以二维和三维图形显示运行设备的运行状态。(5)根据报警信号分析确定故障点，并提供最佳故障检修方案。(4)通过监测设备对供气设备(包括节点、阀门、气站)进行实106(6)突发事故的应急处理：根据报修电话，快速确定请求地点以及事故发生地，并与119消防指挥中心计算机联网，密切供气系统与消防系统的关系，增强安全防范措施，提高对重大事故及突发