天然气输气管网数据采集与监控系统项目SCADA系统功能与技术规格设计方案

天然气输气管网数据采集与监控系统项目SCADA系统功能与技术规格设计方案1.1整体架构与性能概述管网SCADA系统是管网生产运行系统的有机组成部分，负责完成对管网、各工艺站场的运行状况进行实时监测、调度、优化管理的任务，为生产调度提供及时准确的管网运行数据，为企业决策提供数据支持。燃气SCADA系统包括数据采集和过程控制系统、通信系统以及以网络数据库为平台的调度管理系统，融合了现场仪表及总线技术、自动测控技术、通信工程技术、网络数据库技术和SCADA/HMI的用软件开发技术，总体功能要求实施方根据成员公司的需要进行量身定做,提供具有高稳定性、高可靠性、高性能/价格比的高水准解决方案。燃气SCADA系统主要由调度中心、现场监控站点和通信系统组成。调度中心主要由网络计算机系统组建，包含SCADA服务器、数据库服务器、SCADA工作站和通信处理服务器等,完成采集数据的接收、处理、显示、调用、入库、WEB发布和指令下发，并完成与燃气公司其他系统的信息互连。监控站点设备平台由现场仪表和PLC/RTU组建，实现对现场仪表参数的实时监控和生产输配过程的自动控制，对于重要站点包括生产站、调压站、储配站、CNG加气站、大工业用户等站点设立本地站控系统或远程采集终端，实现调度中心，本地站控以及PLC/RTU系统三级控制；调度中心与监控站点通过通信系统进行监控参数和控制指令的信息交换，通信处理服务器负责监控数据集中和通信管理。1.2SCADA主控软件系统1.2.1SCADA主控软件概述1) 模块化设计系统采用先进的模块化设计，将各个功能服务模块分开独立运行，降低了系统生产运行的风险，采用了技术领先的SOFTBUS总线技术使整个系统安全稳定运行。每个功能扩展模块均可实现随时增减互不影响，真正实现“即插即用”。2) 双网冗余设计软件上支持多台服务器共同承担SCADA任务，在某一单机（服务器）有故障时，主服务器会自动无缝切换至备用服务器，系统仍能正常运作，对系统的操作使用没有影响，保证系统不停顿运行。3) 增强的组态化特点?功能组态，包括软件功能的组态、画面组态、报表组态、数据库组态等，无需关闭和重新启动程序或停机；?网络组态，支持单网络和双网络，具有单机版和网络版。有良好的规模伸缩性和功能扩展性，可根据具体应用和投资状况灵活选择系统软硬件平台并保证系统具有最优的性能；?系统组态，可依据系统规模和硬件配置灵活组态。4) 标准化和开放性?主站软件支持国内外设备与网络，具有强大的系统兼容性；?支持Windows2008、Windows2003、WindowsXP等操作系统平台；采用MSSQLServer、Oracle等大型关系数据库；?提供标准化的软硬件接口，易于互联互通，并支持二次开发；?网络系统支持TCP/IP协议；?适用多种POLLING或CDT方式的通讯规约，如MODBUS、DNP1.0、IEC60870-5-101、以及各种仪表规约等。5) 分布式的网络结构?分布式的Client/Server模式的实时数据库技术，提高了数据库访问的实时性，从根本上保证了数据的一致性，并使系统有很好的扩展性；?采用分布式网络服务平台技术，提供应用模块间的通讯规范及接口，并提供集中的系统管理和网络管理服务。6) 高可靠性和安全性?冗余分布式的软硬件结构，实现硬件及软件模块的热备用；?严密的用户权限管理，具有相应权限的用户方可操作使用系统。7) 多种通讯解决方案?支持公用电话网、DDN等专线通讯和电话拨号通讯?支持数传电台、GPRS、GSM、扩频、VSAT卫星通讯?支持网络通讯或ADSL宽带网络通讯8) 多媒体技术的应用?采用多媒体技术的人机会话功能，支持三维图形标准OpenGL、语音报警、多层图控制、各类图形显示，并具有动态着色功能。9) 强大的报表处理能力?完善的电子报表软件，基于EXCEL设计，通用性强，图文并茂，具有强大的报表处理能力；?灵活的召唤报表功能，可随时召唤生成和查看报表，如日、月统计报表、供销报表等。10) 接入信息不限点数本系统采用国际标准设计，开发式架构，后台采用标准数据库，接入信息点数不受软件自身限制。11) 系统的二次开发?作为标准的、开放性的和分布式的监控自动化应用环境和平台，嵌有微软的集成开发环境，支持系统的二次开发，实现资源共享。软件主要功能1) 数据采集与管网监测功能?可通过光纤网络、宽带网络或GPRS/CDMA无线网络等直接与各站控系统的PLC或操作员工作站进行通信，通信协议可采用各种仪表协议（如苍南、天信、富马、新科、华水、埃尔斯特、爱拓利、丹尼尔等国内外主流厂家流量计）、MODBUS、DNP1.0、IEC60870-5-101等，更可根据现场情况灵活开发通信接口；?历史数据可根据需要按1分钟、5分钟等不同间隔进行整体存盘。历史数据库可保存5年以上（仅局限于硬盘容量），可选择保存部分或全部的量测数据；历史数据的存储年限只售硬盘空间大小限制。系统的事项数据、通道统计数据等都存储到历史数据库。历史数据可导出备份，备份的历年数据可再回装系统使用；?支持主备双通道和判优切换处理，通讯连接具有自恢复功能，可保持通讯稳定畅通；?对采集数据具有预定义量程进行有效性判断的功能，可将因仪表数据采集异常或通道干扰而造成的异常数据滤除；?具有对通讯报文（接收和发送的原码）进行监视、存储和调用功能，可对各主、备通道的通讯质量进行监视,在通道出现故障时生成事项并进行音响报警，统计通道运行情况,并能在线关闭和打开指定通道；?对采集数据进行计算、考核统计、报警和存储等处理，具有良好的实时性、稳定性和精确度；?实时数据库具有在线组态和备份恢复功能，使系统的数据有很高的一致性和完整性；?系统的图库内容在一处更改，其它各点自动同步更新，无需人为多点更换，便于系统组态和维护；?计算功能：系统内嵌多种预定义公式，包括加减乘除运算、三角函数、反三角函数、指数运算、自然对数和常用对数运算、逻辑运算、绝对值、最大值、最小值、平均值、角度转换、工程量转换、积分运算、考核统计运算等，并可自定义公式完成各种复杂的运算，计算周期可选择设定，满足不同的应用要求；?统计功能：对模拟量、状态量等可按照预定义的报警限、变化率限、考核限进行统计处理，产生相应的报警事项和考核结果。并可统计计算最大值、最小值及发生时间、平均值、负荷率、合格率、设备投运率、设备动作次数等；?提供分时段考核功能，对系统测量数据可按日分不同的时段，每个时段设定不同的考核限进行考核，考核结果存入历史数据库并由报表模块生成考核报表供用户浏览查询；?对流量数据按预定计划的考核处理，计算超欠值、超欠率并产生报警记录；?提供专门的编辑工具对历史数据进行查询使用，供使用人员分析，统一监控管理全线输送的运行情况。2) 电子值班功能（手机短信服务）主要用于管网和端站设备运行发生事项或事故时，立即在第一时间自动通知有关运行、抢修和管理人员，及时了解情况、及时处理事故；利用现有的移动/电信通讯网络，实现值班人员的电子值班（异地值班）功能；系统可预先设定各类事项作为值班事项，并针对不同类型的事项，设定不同的值班员或责任人的手机号码。值班事项发生后，系统可以自动向值班员和相关责任人发送短信，通知具体事项内容。3) 移动办公功能支持智能手机和笔记本电脑访问系统；智能手机移动办公功能：需要从调度生产部门了解信息的相关部门（如抢修班组、营业处等）可配置智能手机，登录系统，实时浏览查看现场数据信息，系统可定制发布的内容。相关人员也可以通过智能手机主动请求信息，如抢修人员在现场需要了解的管网信息，设备信息，检修记录等；笔记本电脑移动办公：笔记本电脑增加上网设备（无线上网卡），登录系统通过权限认证以后，可随时随地浏览整个系统的实时和历史数据。若主管领导外出会议或者其他情况不在办公室，可通过此方式随时了解到整个燃气管网的运行和各项信息，辅助领导决策办公。监控终端也可以是能上Internet网的任何一台计算机。4) 事故处理、追忆功能及事故重演功能具有全息事故追忆能力。勿需进行烦琐的追忆数据项的选择配置，无论在事故状态下或者正常时，系统自动按月循环存储全网的变化数据，可将管网事故发生前一段时间和事故发生后一段时间内的所有追忆数据以趋势图的形式进行显示和打印。具有事故重演功能。在与事故开关相关联的任一接线图上启动事故重演，画面将自动播放追忆内容，画面数据按照历史数据的变化情况逐一显示重演，用户可指定画面刷新的时间间隔和追忆数据的变化周期，并提供快进和快退按钮加速播放浏览，便于调度员观察事故过程中相关设备的运行情况。在事故重演的过程中，不会阻断当前实时信息的查看和报警处理，在事故重演的同时，用户也可以查看其它未处于事故重演状态的任何实时画面。5) 电动阀门控制功能系统提供安全可靠的遥控、遥调等控制功能，具有严格的安全和防误操作措施，包括操作员身份验证，遥控权限审批，对象复述，性质闭锁，设备状态闭锁等；?实现全线输气系统的启动与停输控制；?实现各站的启动与停输控制，可向站控系统发送指令，由站控系统自身完成控制任务；?进行遥控、遥调操作，生成操作过程的全部记录（包括操作员名字、操作时间和操作内容等），所有遥控闭锁条件自动判定；?支持批次遥控操作，可按照故障分析的预定方案批次执行；?可限定不同类型用户应用系统功能的权限，各类型用户只能使用已限定的系统应用功能；?可设定操作人员的权限使其只能对某一级别（如压力等级）的设备进行操作；?对象复述是让用户在操作窗口中对先前选中的设备进行二次选择，伴有语音提示，自动检验被选设备的一致性，避免值班员选错和控错设备；?可自动统计遥控次数和成功次数，并将统计结果存入数据库，根据需要可生成统计报表。6) WEB发布功能?客户端可通过浏览器查阅系统的实时信息、历史信息、各种图形信息、设备运行工况、生产统计报表等，实现远程生产监视；?WEB浏览界面与实时系统的人机会话界面风格一致，具有相同的画面显示、画面操作和画面的快照打印等功能，且报警信息也能实时发布，使得在外地出差和家庭办公等情况下也能及时掌握天然气系统的运行状况；?WEB浏览必须先登录，合法用户才可以访问系统使用。7) 视频监控功能在使用ADSL宽带、光纤或其它高带宽信道的前提下，可用其作为远程视频监控的通道，以便更直观地监控站控系统的设备运行及现场环境情况。主要包含以下几点：?监视和录像功能利用安装在监视目标区域的摄像机对生产设备和环境进行监控和录像，将被监视目标的动态图像传输到调度控制中心。可在控制中心的工作站上浏览查看各站的运行设备的录像或图片；?控制功能被授权的值班人员可对远程摄像机的云台进行预置和控制，实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整；?图像处理可以单画面、多面画等模式任意调看图像；支持来自控制中心的云台、镜头的控制命令和图像切换等命令；对站内每个摄像头进行轮巡，对于有预置位的摄像头其每个预置位都可以参与轮巡，轮巡的顺序和时间间隔可以设定。8) 抢修预案管理燃气泄漏或事故发生后，系统立即自动发出警告信息，通知值班员和相关责任人尽快采取措施处理。?立即启动声音或语音告警，通知值班员；?自动发出紧急事故短信通知相关责任人和分管领导；?自动弹出告警事项窗，指明事故发生时间和燃气泄漏地点等；?自动调出事故发生地的工艺流程图和对应的抢修预案，画面闪烁提示，相关测量数据变色警告；?值班员可在界面上直接查看事故预案内容及对应的设备台帐信息。9) 显示功能?显示整个输气管网的动态工艺流程、各站的动态工艺流程，在流程图上实时显示运行参数及设备状态，并可在流程图上直接查询设备台帐信息、运行参数信息、运行统计信息等；?采用中文全图形人机会话界面，全屏显示；?显示实时或历史趋势图、棒图、运行报表，允许多个运行参数合在一幅画面中显示；?显示其它自定义画面，如地理接线图、网络结构图、管线工艺图、潮流分布图、饼图、棒图、模拟表图等，以及遥测信息表、遥信信息表、报警一览表、设备参数表、目录表、通讯录和备忘录等。各类画面均可显示运行参数，允许不同类型的图形排列在一幅画面中，组合使用；?操作指导、调度指令等显示，对每步操作系统都自动判断，给出提示信息，为调度员正确操作给予指导；?实时显示系统软件功能模块运行状态、网络设备和计算机设备的运行状态，为调度员或维护人员及时发现问题和处理问题提供支持；?显示多种动态图元，其组态应用可产生的动画效果；?人机会话功能模块支持一机双屏的显示模式，显示器可独立或组合显示各种图形和窗口信息；?可直接驱动大屏幕投影系统。10) 画面操作功能?采用多窗口技术，允许操作员在工作时操作多幅画面，具有画面漫游、导航和缩放等功能；?具有热点调图、热键调图、拼音调图、循环调图等多种图形查阅方式，简便灵活；?画面可通过快捷键、工具条按钮、拉框、菜单等方式对画面进行放大、缩小、整图显示、恢复原尺寸等操作；?可直接用鼠标拖拽画面、点击或拖动滚动条对画面进行任意漫游；?经权限认证后，可人工设置设备的状态和更改设备的检修、备用等标志。11) 报警管理功能?提供全方位的报警功能。可在多种画面中直观警告提醒调度人员管网输配系统发生异常，不同级别的报警可在所有操作员站上接收，报警没有确认时保持闪光。报警内容主要有：参数越限报警，硬件设备故障报警，系统自诊断报警，电源故障报警，通信故障报警、网络故障报警等；?系统自动跟踪采集来的设备状态和运行参数，其自身也实时地进行自检，有异常情况时立即生成事项记录并实时存储和发布；?发生报警事件时，自动推出报警画面和事项跟踪窗以显示事件内容，并伴有声音或语音报警，通知调度人员及时处理；?系统对事项按照严重程度的不同，显示不同的图符标记，并分类统计和显示；?提供实时和历史事项的浏览功能，采用简单易用的树状图管理，事项分类清晰，并按时间排列显示；?各工作站上可分别组态需要显示、报警和打印的事项类型，并可选择需要关注的场站，用于信息过滤。12) 打印功能?可在线跟踪打印事项，打印内容能够选择定制，还可人工分类选择打印事项；?定时自动打印或随时召唤打印报表，如班报、日报、月报、年报等。每张表的定时打印时间可分别设定，报表可在打印前预览，并可按比例缩放打印；?界面显示图形的拷贝与打印，可对图形进行缩放打印，打印比例可在线调节，对打印内容可先进行打印预览，对超出一页的图形分页打印，也可设置图形的定时打印时间进行定时打印。13) 控制权限及访问权限的限定?可为用户建立帐号，设置相应的操作权限，分到相应的工作组；?在进行控制和访问之前，用户必须输入用户名和密码，权限符合的用户才可进行操作，否则给予警告提示并限制使用；?对控制和访问等重要操作，系统自动记录操作过程，包括用户名、操作内容、发生时间等，为明确责任和加强管理提供了辅助手段；?用户对自己的密码可随时更改，以防非法盗用。14) 报表功能?具有报表生成、报表修改、报表浏览和报表打印等功能；?报表可根据需要随时召唤浏览和打印，并可以EXCEL形式导出；?报表的格式和内容可根据要求进行自定义，此后报表就由系统自动生成；?可按班、日、月、季、年自动生成各种类型报表，包括生产报表、运行报表、压力报表、考核报表、运行测控记录报表等等，并支持报表的补生和修复；?报表可嵌入曲线图、棒图、饼图及其它图形，形成图文并茂的图表，表格数据与图形数据源于同一数据源，可更形象地对照使用；?内置了多种考核统计功能，根据数据库中定义的考核时段、有效限、多级考核限和考核规则进行运算，极值及发生时间的统计，设备投运率的统计等多种运算，不需二次编程，完全多种应用需求；?可进行表格内的各种数学运算，运算公式可在线设置和修改；?报表文件采用通用的EXCEL格式，方便交流使用；?可通过内置VBA进行报表系统的二次开发，扩展报表功能，以满足生产和调度的特殊需要。15) 人员管理?系统对不同部门和岗位的人员进行分类管理，分配到不同的工作组，对每个人员有详细的描述，并赋予不同的权限，权限的划分是基于功能划分的，系统对各项功能的使用有着严格的权限限制，只允许具有相应权限的人员才能使用和控制，每个人员的重要操作都生成事项记录备案，个人的帐户密码可随时自行修改，避免非法盗用。16) 组态定义功能?具有多种绘图手段，支持图元和图元组的复制、粘贴、删除、缩放、对齐、组合、撤消和恢复等各种常用操作；含有趋势曲线、棒图和饼图的模板生成工具，一幅曲线画面可以组合多个不同的数据曲线，每条曲线还可设置报警限、计划、历史等多条伴随曲线，曲线的风格、颜色、线条粗细，坐标轴的刻度等都可以灵活配置；?基于EXCEL的报表模板制作工具，可以定制各种类型报表，满足天然气长输中生产和管理的需要；?系统也单独提供了一个数据库编辑工具进行描述数据库的录入编辑，并可对历史数据库进行查询；17) 自诊断和自恢复功能?自动检测判断各场站的运行设备和通信网络的工作状态，当检测到设备故障时产生相应的故障报警；?自动检测系统自身的网络状态和各软件功能模块的运行状况，如发生异常时自动进行主辅切换，辅模块立即替代运行，并产生告警信息通知用户，整个过程中系统均照常运行，且保证数据完整；?系统的软件功能模块发生异常退出后，可自动加载，与模块的主辅切换功能相配合，可保证系统连续运行。18) 冗余容错功能?软件上支持多台服务器共同承担SCADA任务，在某一单机（服务器）有故障时，系统仍能正常运作，对系统的操作使用没有任何影响，保证系统不停顿运行。19) 数据接口和二次开发功能?以ODBC（OpenDatabaseConnect开放数据库连接）、ADO（ActiveXDataObject）、及COM自定义接口等方式提供开放的数据访问接口，实现与管理系统或其它自动化系统进行互联，达到资源共享；?系统嵌入了微软的面向对象的集成开发环境，通过标准的、开放的数据访问接口可访问系统资源，用户和第三方供应商可根据行业的需要在此基础上进行二次开发，实现不同的应用。20) 强大的扩展接口功能?接收和响应上一级监控中心的命令，并转发到下一级的监控单元；?可将本系统的数据转发给其它系统（如MIS系统）；?转发的内容能够方便定义，包括系统采集的数据、计算数据、系统时间、通道运行状态和系统设备自身的运行状态等；?转发信息有着很高的实时性，与系统基本保持同步。21) 远程诊断和维护功能?可通过WEB浏览系统的配置图和通讯网络图，观察系统各计算机、网络和通道的运行工况，判断系统运行是否正常；?以电话拨号的方式将远程维护计算机联入系统，查看系统的自检信息文件进行诊断，也可启动事项查看器模块查阅系统的异常信息，启动客户端模块，检查各项功能是否正常；若发生异常，可根据自检文件的提示，对系统进行修正，包括数据库的检查、功能的配置、甚至软件功能模块的修改等；?利用Windows2003server的远程维护功能实现对系统进行远程诊断和维护；?所有远程维护功能均需先登录系统得到授权后才可操作。1.3调度中心设计调度中心是整个管网SCADA系统的中枢，系统能确保数据采集、存储的及时性、准确性、完整性、安全性和可靠性，同时系统具有支持系统平台的开放性，支持用户开发、补充和完善用功能。为了提高系统的可靠性，服务器采用冗余配置，工程师工作站、操作员工作站等均作为局域网上的一个节点，共享服务器的资源。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，提高系统的处理能力和可靠性，并便于管理。调度中心网络系统调度控制中心的局域网（LAN）采用标准的、开放型局域网络结构，支持网络上连接的所有设备的数据交换。满足实时、多任务、多参数的要求。采用标准的开放型局域网结构，按冗余设置；能与上位计算机系统联网并进行数据交换；能兼容异种机型工作；可以与异种局域网或同类局域网的互联。通常网络连接采用交换机，其速率最低为100Mbps，且易于升级。网上所有设备均可交互访问，支持TCP/IP协议；网络媒介采用5类双绞线或光纤。计算机间网络连接的可靠稳定是进行正常数据交换的基础，本方案局域网的建设采用双网冗余结构，一旦一条网络异常时，可自动切换到另一条网络，能更好地保障网络连接的通畅和系统的稳定。本系统设计方案所采用的交换机、路由器、硬件防火墙均采用国内顶尖品牌。交换机（共2套）主要参数HYPERLINK产品类型：百兆以太网交换机应用层级：HYPERLINK二层HYPERLINK传输速率：HYPERLINK10/100MbpsHYPERLINK交换方式：存储-转发HYPERLINK背板带宽：32GbpsHYPERLINK包转发率：2.7MppsHYPERLINKMAC地址表：8K端口参数端口结构：HYPERLINK非模块化HYPERLINK端口数量：9个端口描述：8个10/100Base-TX端口，1个千兆Combo口HYPERLINK传输模式：HYPERLINK全双工/半双工自适应功能特性HYPERLINK网络标准：IEEE802.3，IEEE802.3u，IEEE802.3ab，IEEE802.3z，IEEE802.3x，IEEE802.1Q，IEEE802.1d，IEEE802.1X?纠错堆叠功能：HYPERLINK可堆叠HYPERLINKVLAN：支持IEEE802.1Q（VLAN），整机支持4K个VLAN支持基于端口的VLANQOS：支持端口限速和流限速支持每端口4个不同优先级的队列安全管理：支持802.1x，支持单端口最大用户数限制支持IP、MAC、端口、VLAN的组合绑定支持MAC地址过滤其它参数电源电压：AC100-240V电源功率：<12.8W产品尺寸：250×180×41.6mm产品重量：<1.4kg环境标准：工作温度：0-50℃工作湿度：10%-90%存储温度：-5-55℃存储湿度：10%-90%（2）硬件防火墙调度中心网络系统采用防火墙设备与外部网络进行隔离，防火墙设备采用企业级硬件防火墙设备。专业安全，全面防护完善的防火墙功能：提供安全区域划分、静态/动态黑名单功能、MAC和IP绑定、访问控制列表（ACL）和攻击防范等基本功能，还提供基于状态的检测过滤、虚拟防火墙、VLAN透传等功能。能够防御ARP欺骗、TCP报文标志位不合法、LargeICMP报文、SYNflood、DNSflood、地址扫描和端口扫描等多种恶意攻击。实时的病毒防护：采用赛门铁克公司国际一流的防病毒技术，病毒检出率达到99%，从而迅速、准确查杀网络流量中的病毒等恶意代码。精准的入侵防御：基于赛门铁克基于特征的入侵检测技术，实现零误报，精确识别并实时防范各种网络攻击和滥用行为。丰富的VPN特性：支持IPSecVPN、L2TPVPN、SSLVPN、MPLSVPN及GREVPN等远程安全接入方式，同时CPU集成硬件加密引擎，提供超群的VPN处理性能。智能上网行为管理全面的流量管理：支持1200+种应用协议的识别，能精确检测迅雷、QQ、MSN、股票软件等应用程序，提供基于用户基于应用的限速、阻断等多种控制方式，保障网络核心业务正常运行。海量网站过滤：URL库高达6500万条，搜索引擎关键字过滤、页面关键字过滤，规范员工上网行为、减少企业法律风险。强大的反垃圾邮件能力：保护企业邮件服务器安全；根据邮件正文、标题、关键字、附件属性来控制员工的邮件行为，避免邮件泄密和不安全因素的引入。细致的行为审计：可对各种P2P/IM、网络游戏、邮件和数据传输等行为提供细致的监控和记录，实现细粒度的网络行为审计管理。简单易用以用户为核心的安全策略，基于用户的访问控制、限流、网络应用控制和内容安全、策略路由等技术，提供细粒度的控制权限。一体化安全策略，所有配置统一入口，减少跳转，快速部署。基于WEB界面的专业配置向导，支持集中管理配置与安全审计，全面简化管理员操作流程。节能稳定，绿色环保通过RoHS绿色环保认证，为中小企业降低设备运维费用。基于电信级的硬件平台，超过11万小时的平均无故障时间，保障业务连续性。服务器SCADA系统服务器是系统实时信息处理的核心，负责接收、处理、存储、管理从各站点采集来的实时数据，为网络中的其它服务器和工作站提供实时数据。实时数据服务器中运行通信管理软件，完成与PLC/RTU的通信链接、协议转换、网络管理等任务。SCADA服务器支持离线组态和在线组态方式，系统管理员可以在服务器上在线组态和修改，而不会影响系统数据的实时采集和显示。根据SCADA系统体系结构的特点，为保证系统的快速、可靠、平稳地运行，实时数据服务器（SCADA服务器）采用冗余配置，选择两台适合数据处理、I/O操作和常年不间断运行的性能优良的服务器作为硬件平台，并且在服务器内部配置双网卡进一步提高服务器运行的高可靠性。服务器均采用正版服务器操作系统，采用Windows2008中文版操作系统。SCADA服务器实时数据服务器采用双机热备冗余配置，负责处理、存储、管理从站场和RTU采集传送来的实时数据，为网络中的数据服务器提供实时数据。实时数据存放在实时数据库中，同步更新数据服务器中的数据。通信模块及管理软件根据系统集成商技术实现可以运行在实时服务器中，也可以独立运行，完成与各站场及RTU的通信连接、协议转换、网络管理等任务，要求对于实现远程控制功能的系统具备通讯模块双套热备技术能力。项目数量配置要求品牌型号SCADA服务器2—型号：IBMSystemx3650M3—CPUXeonE56062.13GH(四核2.13处理器)—内存16GBDDRⅢ最大内存容量64GB；—硬盘3*300GBSAS支持热插拔硬盘RIAD5；—DVD16×倍数DVD+/-RW刻录机；—集成双千兆网卡；—集成远程管理模块—冗余电源IBMWEB服务器Web服务器是SCADA系统与MIS之间的衔接服务器。SCADA系统将有关信息写入Web服务器，并对其实时更新。Web服务器在MIS网络中以网站的形式出现，它既为MIS提供生产信息，又避免了与SCADA系统无直接关系的计算机直接访问SCADA系统服务器。WEB服务器与实时数据服务器组成业务一主一备模式，各业务的主、备服务器可以互换。项目数量配置要求品牌型号SCADA服务器1—型号：IBMSystemx3650M3—CPUXeonE56062.13GH(四核2.13处理器)—内存16GBDDRⅢ最大内存容量64GB；—硬盘3*300GBSAS支持热插拔硬盘RIAD5；—DVD16×倍数DVD+/-RW刻录机；—集成双千兆网卡；—集成远程管理模块—冗余电源IBM通讯服务器项目数量配置要求品牌型号SCADA服务器1—型号：IBMSystemx3650M3—CPUXeonE56062.13GH(四核2.13处理器)—内存16GBDDRⅢ最大内存容量64GB；—硬盘3*300GBSAS支持热插拔硬盘RIAD5；—DVD16×倍数DVD+/-RW刻录机；—集成双千兆网卡；—集成远程管理模块—冗余电源IBM历史服务器项目数量配置要求品牌型号SCADA服务器1—型号：IBMSystemx3650M3—CPUXeonE56062.13GH(四核2.13处理器)—内存16GBDDRⅢ最大内存容量64GB；—硬盘3*300GBSAS支持热插拔硬盘RIAD5；—DVD16×倍数DVD+/-RW刻录机；—集成双千兆网卡；—集成远程管理模块—冗余电源IBM历史数据库服务器负责存储所有历史数据，保证数据可追溯、可查询。视频服务器视频服务器主要负责将各个站点的视频图像信号，通过有线网络实时传输到调度中心，在视频服务器上集中统一存储、统一管理，并在视频工作站上展现出来，方便调度操作人员的生产调度管理。工作站工作站是调度值班人员监视现场数据、图像和信息的窗口，用于人机接口（MMI），作为系统的客户机，通过局域网与服务器连接并交换信息，主要供值班员监视燃气管网的动态工艺流程、场站的动态工艺流程、趋势图、棒图，以及告警信息、统计数据和现场视频图像等，同时也是调度员下达指令的监视和操作窗口，是科学调度和分析处理事故的操作平台。根据调度的特点和要求，可参考选用图形工作站作为调度工作站，为扩大显示空间，每台调度工作站均可以水平扩展的模式实现大屏幕显示。地理信息投影工作专门用于浏览管理城区管网地图信息，并进行投影。工程师工作站用于进行整个SCADA系统的维护工作而不影响正常的生产调度工作。工程师工作站工程师工作站是系统工程师的操作平台。工程师可通过它们对计算机监测系统的用软件及数据库等进行维护和管理；同时还可以对系统进行二次开发，实现其所允许的功能。操作员工作站操作员工作站是调度、操作人员与调度中心计算机监测系统的人机界面（MMI），它在调度中心计算机监测系统中作为客户机，操作员通过它可详细了解管网的运行状况并下达命令，它们通过局域网与服务器互联并交换信息。调度工作站建议采用冗余配置。（3）视频工作站视频工作站是调度、操作人员查看各站点生产视频信息的窗口，它在调度中心计算机监测系统中作为客户机，调度员通过它可详细了解各场站的实时视频监控信息。投影显示系统调度中心设置单投影仪投影系统主要设备参数如下防雷防静电系统设计1）电源的输入端通过UPS和滤波电源盒提供防浪涌措施，考虑在输入端加装电源浪涌保护器进一步加强防护；2）电源防雷、信号防雷设备接地在地下连接在一起，形成一个等电势接地，主要是防感应雷；3）在调度控制中心局域网与通讯设备的接口间，加装数据与信号回路浪涌保护器，以保护电子测量和控制系统不受在数据传输线路中的过电压造成的损害。供电系统设计配备性能稳定可靠的UPS电源系统为调度控制中心的计算机系统供电，UPS供电电压为220V±10%AC，50±1Hz，电流20A。在外电源断电的情况下，UPS能保证调度控制中心的计算机系统的主要设备4-8小时的正常工作时间。UPS具有自动/手动旁路功能。配置示意图如下图：1.4站控系统采集点设计1.4.1系统概述生产站、储配站站控系统作为SCADA系统的现场控制单元，需要接入压力、温度、流量、泄漏报警等传感器和仪表信号，是一个当地SCADA系统，除完成对所处站场的监控任务，同时负责将有关信息传送给调度控制中心并接受和执行其下达的指令。并将视频监控系统的图像数据传送到调度控制中心。1.4.2系统配置系统配置图站控系统数据传输方式现存站控系统可从站控系统硬件设备或站控软件采集相关数据，通过光纤网络、宽带网络或GPRS无线网络等直接与调度中心进行通信，通信协议可采用各种仪表协议、MODBUS、DNP1.0、IEC60870-5-101等。站控系统与调度中心共享工艺流程信息和视频信息，接受并执行上位机SCADA系统的指令站控系统调度实现功能对场站的数据采集和调度功能站控系统独立完成站内数据采集及处理、连锁保护、顺序控制、连续控制，并向调度控制中心上传采集的各种数据与信息。同时要考虑到站控系统可执行调度控制中心指令。对现场工艺参数的采集和处理支持主备双通道和判优切换处理，通讯连接具有自恢复功能，可保持通讯稳定畅通；对采集数据具有预定义量程进行有效性判断的功能，可将因仪表数据采集异常或通道干扰而造成的异常数据滤除；对采集数据进行计算、考核统计、报警和存储等处理，具有良好的实时性、稳定性和精确度；实时数据库具有在线组态和备份恢复功能，使系统的数据有很高的一致性和完整性；统计功能：对模拟量、状态量等可按照预定义的报警限、变化率限、考核限进行统计处理，产生相应的报警事项和考核结果。并可统计计算最大值、最小值及发生时间、平均值、负荷率、合格率、设备投运率、设备动作次数等；提供分时段考核功能，对系统测量数据可按日分不同的时段，每个时段设定不同的考核限进行考核，考核结果存入历史数据库并由报表模块生成考核报表供用户浏览查询；对流量数据按预定计划的考核处理，计算超欠值、超欠率并产生报警记录；监控工艺设备的运行状态采用中文全图形人机会话界面，全屏显示；显示整个输气管网的动态工艺流程、各站的动态工艺流程，在流程图上实时显示运行参数及设备状态，并可在流程图上直接查询设备台帐信息、运行参数信息、运行统计信息等；可燃气体的监视和报警实时采集现场可燃气体浓度；可设置和更改报警上下限；更改报警限值需相应权限；实时值越报警上下限时可进行声光报警，并自动推出相应画面；对现场电动阀的控制手动/远程两种模式可供选择；开到位/关到位指示，与现场同步；电动阀故障自动报警；系统提供安全可靠的遥控、遥调等控制功能，具有严格的安全和防误操作措施，包括操作员身份验证，遥控权限审批，对象复述，性质闭锁，设备状态闭锁等；流量计算系统内嵌多种预定义公式，包括加减乘除运算、三角函数、反三角函数、指数运算、自然对数和常用对数运算、逻辑运算、绝对值、最大值、最小值、平均值、角度转换、工程量转换、积分运算、考核统计运算等，并可自定义公式完成各种复杂的运算，计算周期可选择设定，满足不同的应用要求；累计量指定时刻自动更新起始时间，方便结算；报表内自动生成日累计，月累计，直观显示，方便调度运营参考；系统诊断自动检测判断各场站的运行设备和通信网络的工作状态，当检测到设备故障时产生相应的故障报警；自动检测系统自身的网络状态和各软件功能模块的运行状况，如发生异常时自动进行主辅切换，辅模块立即替代运行，并产生告警信息通知用户，整个过程中系统均照常运行，且保证数据完整；系统的软件功能模块发生异常退出后，可自动加载，与模块的主辅切换功能相配合，可保证系统连续运行。仪表故障报警自动检测判断各场站的运行设备和通信网络的工作状态，当检测到设备故障时产生相应的故障报警；采集管理加臭主机数据，加臭量统计与加臭机联动，根据现场流量的变化自动调整加臭机的输出；通过串口与加臭机进行数据交换；1.5中压区域调压站系统设计功能设计其主要功能：★对现场的工艺变量进行数据采集和处理；★现场其他仪器仪表采用485数字信号进行传输；★经通信接口与各类气体流量计等智能设备交换信息；★数据处理，并与主控中心通讯，为调度控制中心提供有关数据；★接受并执行调度控制中心下达的命令；★RTU支持历史存储相关数据，能供主站召测；★RTU可在当地查询终端运行状态及数据信息。系统配置主要设备数据采集终端（RTU）监测计量终端(RTU)是本公司针对燃气抄表而设计的一款终端数据采集产品。它支持多种流量计接入、24V直流输入并且具有监测蓄电池电压的功能。与上位主站可通过有线485和无线GPRS两种方式交互、采用160*160大屏幕液晶显示，具有超大容量存储功能。该产品具有程序远程升级功能。设备具体功能和参数如下：强大的监控功能8路AI采样：4-20mA；可采集压力、温度等模拟量信号，可检测蓄电池电压等信号；4路DI采样：可采集开关量信号，如阀门、门禁等；4路DO输出：可控制阀门、开关等；智能表数：可接入16块智能表；远程维护：可利用GPRS网络远程升级。丰富的通讯接口1路RS232/RS485/RS422可选串行通讯接口，支持与表计通讯或直接与计算机通讯；2路独立RS485串行通讯接口，用于采集下行智能表计数据和接入上行485组网；支持以太网，便于接入现场智能仪表及上传调度中心。1路GPRS模块用于通过电信网络向主站传输数据，对远端设备进行监控。友好的人机界面中文显示的液晶界面及键盘；可在线配置智能仪表参数；可显示智能仪表数据，方便设备调试及故障诊断；可显示设备的运行状态；使用条件工作温度：－30℃～＋70℃；掉电保存：时钟10年，数据>10年；平均无故障工作时间≥20000小时；安装方式：壁挂式安装，亦可固定于控制柜。—贮存条件：温度:-40~+80度相对湿度：10%~90%RH；安全栅—供电：直流独立供电、回路供电；—通道数：直流独立供电、回路供电；—功能：信号隔离传输、变送转换；—认可标准：GB3836-1-2000《爆炸性气体环境用电设备第1部分：通用要求》GB3836-4-2000《爆炸性气体环境用电设备第4部分：本质安全型“i”》；—产品认证：国家级仪器仪表防爆安全监督检验站防爆认证；—安全隔离：安全侧与危险侧隔离电压250V；—使用环境条件：必须安装在不含爆炸性气体的安全环境中，连续工作温度：-20~+60度；—贮存条件：温度:-40~+80度相对湿度：10%~90%RH；安装实例1.6工业大用户采集点设计功能设计RTU系统采集现场的传感器、仪表信号等信息，通过GPRS通讯网络传送到调度控制中心系统进行集中监控和管理，完成流量数据、管网压力信号的的采集。其主要功能：★对现场的工艺变量进行数据采集和处理；★现场其他仪器仪表采用485数字信号进行传输；★经通信接口与各类气体流量计等智能设备交换信息；★数据处理，并与主控中心通讯，为调度控制中心提供有关数据；★接受并执行调度控制中心下达的命令；★RTU支持历史存储相关数据，能供主站召测；★RTU可在当地查询终端运行状态及数据信息。系统配置主要设备数据采集终端（RTU）监测计量终端(RTU)是本公司针对燃气抄表而设计的一款终端数据采集产品。它支持多种流量计接入、24V直流输入并且具有监测蓄电池电压的功能。与上位主站可通过有线485和无线GPRS两种方式交互、采用160*160大屏幕液晶显示，具有超大容量存储功能。该产品具有程序远程升级功能。设备具体功能和参数如下：强大的监控功能8路AI采样：4-20mA；可采集压力、温度等模拟量信号，可检测蓄电池电压等信号；4路DI采样：可采集开关量信号，如阀门、门禁等；4路DO输出：可控制阀门、开关等；智能表数：可接入16块智能表；远程维护：可利用GPRS网络远程升级。丰富的通讯接口1路RS232/RS485/RS422可选串行通讯接口，支持与表计通讯或直接与计算机通讯；2路独立RS485串行通讯接口，用于采集下行智能表计数据和接入上行485组网；支持以太网，便于接入现场智能仪表及上传调度中心。1路GPRS模块用于通过电信网络向主站传输数据，对远端设备进行监控。友好的人机界面中文显示的液晶界面及键盘；可在线配置智能仪表参数；可显示智能仪表数据，方便设备调试及故障诊断；可显示设备的运行状态；使用条件工作温度：－30℃～＋70℃；掉电保存：时钟10年，数据>10年；平均无故障工作时间≥20000小时；安装方式：壁挂式安装，亦可固定于控制柜。—贮存条件：温度:-40~+80度相对湿度：10%~90%RH；备注：数据采集终端除可选用我公司的RTU终端产品外，可依据客户需求灵活选用国内或国外产品，如西门子系列PLC、施耐德系列PLC、SIXNET系列无线RTU采集终端等国内外知名厂家设备。安全栅—供电：直流独立供电、回路供电；—通道数：直流独立供电、回路供电；—功能：信号隔离传输、变送转换；—认可标准：GB3836-1-2000《爆炸性气体环境用电设备第1部分：通用要求》GB3836-4-2000《爆炸性气体环境用电设备第4部分：本质安全型“i”》；—产品认证：国家级仪器仪表防爆安全监督检验站防爆认证；—安全隔离：安全侧与危险侧隔离电压250V；—使用环境条件：必须安装在不含爆炸性气体的安全环境中，连续工作温度：-20~+60度；—贮存条件：温度:-40~+80度相对湿度：10%~90%RH；浪涌保护器?SR系列通讯专线电涌保护器依据IEC和GB标准设计，适用于通讯专线、遥测信号、遥控信号等信号设备的电涌保护。产品采用标准的接线柱式接口，可保护2条线路。产品采用两级串联式电路结构，最大负载电流达15A,可以充分保护采用最新半导体器件的设备。产品采用模块化35mm导轨安装，安装维护方便。安装实例图片来源：XXXX燃气-陶瓷厂图片来源：公园路1.7管网重要节点采集点设计功能设计其主要功能：★对现场的工艺变量进行数据采集和处理；★现场其他仪器仪表采用485数字信号进行传输；★经通信接口与各类气体流量计等智能设备交换信息；★数据处理，并与主控中心通讯，为调度控制中心提供有关数据；★接受并执行调度控制中心下达的命令；★RTU支持历史存储相关数据，能供主站召测；★RTU可在当地查询终端运行状态及数据信息。系统配置主要设备数据采集终端（RTU）监测计量终端(RTU)是本公司针对燃气抄表而设计的一款终端数据采集产品。它支持多种流量计接入、24V直流输入并且具有监测蓄电池电压的功能。与上位主站可通过有线485和无线GPRS两种方式交互、采用160*160大屏幕液晶显示，具有超大容量存储功能。该产品具有程序远程升级功能。设备具体功能和参数如下：强大的监控功能8路AI采样：4-20mA；可采集压力、温度等模拟量信号，可检测蓄电池电压等信号；4路DI采样：可采集开关量信号，如阀门、门禁等；4路DO输出：可控制阀门、开关等；智能表数：可接入16块智能表；远程维护：可利用GPRS网络远程升级。丰富的通讯接口1路RS232/RS485/RS422可选串行通讯接口，支持与表计通讯或直接与计算机通讯；2路独立RS485串行通讯接口，用于采集下行智能表计数据和接入上行485组网；支持以太网，便于接入现场智能仪表及上传调度中心。1路GPRS模块用于通过电信网络向主站传输数据，对远端设备进行监控。友好的人机界面中文显示的液晶界面及键盘；可在线配置智能仪表参数；可显示智能仪表数据，方便设备调试及故障诊断；可显示设备的运行状态；使用条件工作温度：－30℃～＋70℃；掉电保存：时钟10年，数据>10年；平均无故障工作时间≥20000小时；安装方式：壁挂式安装，亦可固定于控制柜。—贮存条件：温度:-40~+80度相对湿度：10%~90%RH；安全栅—供电：直流独立供电、回路供电；—通道数：直流独立供电、回路供电；—功能：信号隔离传输、变送转换；—认可标准：GB3836-1-2000《爆炸性气体环境用电设备第1部分：通用要求》GB3836-4-2000《爆炸性气体环境用电设备第4部分：本质安全型“i”》；—产品认证：国家级仪器仪表防爆安全监督检验站防爆认证；—安全隔离：安全侧与危险侧隔离电压250V；—使用环境条件：必须安装在不含爆炸性气体的安全环境中，连续工作温度：-20~+60度；—贮存条件：温度:-40~+80度相对湿度：10%~90%RH；安装实例1.8阀门井泄露检测点设计功能设计阀门井泄露检测终端采集阀门井内的泄漏浓度等信息，通过GPRS通讯网络传送到调度控制中心系统进行集中监控和管理，完成泄露报警信号的的采集，及时发现泄露井点，保障燃气输送管线的安全运行。系统配置主要设备规格参数1. 电池工作时间：≧12个月（按照本要求设定值工作）2. 浓度报警：实时上传1. 水位报警/解除：实时上传4. 气体检测原理：催化燃烧式5. 检测气体：可燃气体6. 检测方式:自然扩散式7. 检测范围:0～100%LEL8. 外壳防护等级：≧IP65，达到IP68。9. 防爆等级：≧ExdⅡBT610. 数据承载方式：GPRS11. 示值误差：±3%LEL12. 报警设定值：25%LEL，并设定高报值：50%。11. 传感器采样周期：15分钟14. 正常上传周期：4小时15. 工作温度:-30～+70°C16