第四章1 油气管道SCADA系统.

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1、第四章 油气管道SCADA系统n第1节 SCADA系统概述n第2节 SCADA系统组成与功能n第3节 SCADA系统软件n第4节 SCADA系统相关技术n第5节 SCADA系统控制逻辑 n第6节 SCADA系统国内应用n第7节 油气管道仿真技术第1节 油气管道SCADA系统概述SCADA已经成为复杂的远程控制系统。n目的目的n 全面监测全线工艺参数。n必要性必要性n 安全、经济、环保 现代化的输油气管道形成了以计算机为基础的数据采集与监控系统。SCADA系统承担着管道的压力与流量调节、水击保护、油品计量、流程切换和启停泵等几乎所有工作。一、SCADA的基本概念1、什么是SCADA系统?nSCA

2、DA-nSupervisory Control And Data Acquisation，n即数据采集与监控系统即数据采集与监控系统 n数据采集：将站场上的压力数据采集：将站场上的压力温度温度流量流量阀阀位等参数变成直观的数字显示出来的过程位等参数变成直观的数字显示出来的过程.n监控：远程监视控制监控：远程监视控制图1 某大型油田SCADA系统n如图1 所示为某大型油田SCADA系统n该系统包括位于井口的现场控制层设备，如RTU和PLC、接转站监控子系统、联合站计算机控制系统和油田中心站监控系统。、n这种结构在其他类似的系统中也可以看到。n如城市给排水系统监控系统、输油管道远程监控系统、电厂自

3、动化监控系统SCADA定义目前 SCADA系统并没有统一的定义。一般认为，SCADA特指分布式远程计算机监控系统。 测控点分散、分布范围广 的生产过程、至少有2层 下位机下位机： 上位机上位机 通信网络通信网络复杂的监控系统可以有多个监控中心近年来 更加多样化。随着网络技术、通信技术、无线通信技术的发展，结构上更加分散、通信方式多样、nSCADA系统的定义nSCADA系统是一类功能强大的计算机远程监控与数据采集系统，它综合了计算机技术、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，本地货远程的自动控制，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

4、障诊断提供必要和完整的数据及支持。nSCADA系统发展到今天已经经历了三代。系统发展到今天已经经历了三代。 n第一代是基于专用计算机和专用第一代是基于专用计算机和专用操作系统操作系统的的SCADA系统，这一阶段是从计算系统，这一阶段是从计算机运用到机运用到SCADA系统时开始到系统时开始到70年代。年代。 n第二代是第二代是80年代基于通用计算机的年代基于通用计算机的SCADA系统，在第二代中，广泛采用系统，在第二代中，广泛采用VAX等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的等其它计算机以及其它通用工作站，操作系统一般是通用的UNIX操作操作系统系统。n第一代与第二代第一代与第二代S

5、CADA系统的共同特点是基于系统的共同特点是基于集中式集中式计算机系统计算机系统，并且系统，并且系统不具有开放性，因而不具有开放性，因而系统维护系统维护，升级以及与其它联网构成很大困难。，升级以及与其它联网构成很大困难。 n第三代基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的第三代基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的EMS/SCADA系统，系统，n90年代按照开放的原则，这一阶段是我国年代按照开放的原则，这一阶段是我国SCADA/EMS系统发展最快的阶段，系统发展最快的阶段，各种最新的计算机技术都汇集进各种最新的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。系统中。n第四代第四代SCADA/EMS

6、系统的基础条件已经诞生。系统的基础条件已经诞生。n该系统的主要特征是采用该系统的主要特征是采用Internet技术、技术、面向对象技术面向对象技术、神经网络技术以及、神经网络技术以及JAVA技术等技术，继续扩大技术等技术，继续扩大SCADA/EMS系统与其它系统的集成，系统与其它系统的集成，2、SCADA系统发展历程系统发展历程3、SCADA系统应用nSCADA在电力系统中，应用最为广泛，技术发展也最为成熟。nSCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。nSCADA系统在我国长输管道中得到广泛的应用。系统在我国长输管道中得到广泛的应用。 90年代以

7、后，我国通过开发和引进全面掌握了SCADA系统的技术，逐步对在役管道实施改造，对新建管道进行装备，基本上使我国长输管道的SCADA系统达到国际先进水平。 4、SCADA系统在电力系统监控中的应用n功能主要包括以下几个方面： 自动检测与防止干扰功能。 数据采集功能。 数据处理和制表功能。 遥控功能。 复视功能。 5、SCADA系统在管道的应用系统在管道的应用n80年代末东营-黄岛输油管道n1992年投产的轮南-库尔勒管道n1997年投产的库尔勒-善鄯管道n1997年投产的陕京一线输气管道n2002年投产的兰成渝成品油管道n2004年投产的西气东输管道 二、SCADA系统的层级结构n1.生产经营管