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数字油气
易控天地应用于天然气管道监控系统

作者:admin     发布时间:2020-03-20 16:15     信息来源:未知     浏览:    

摘要:天然气管道监控系统面临着新的技术升级,易控天地深度集成视频监控、GIS监控功能以及三维展示、大屏展示和移动应用功能等,为该传统应用领域赋予了新的特色。


1项目简介
天然气管网具有区域跨度大、资产分布广、危险性强、战略安全要求高、连续不间断生产等特点。为合理规划省内天然气管网,避免重复建设,最终实现天然气国家管网同省级管网、市级管网的互连互通,国内各省目前都在加快天然气骨干管网建设和自动化运营,输气管道的自动化监控管理是管道安全经济运行的重要保证,最近易控天地成功地应用于中部某省燃气集团建设的天然气管道监控系统项目中。本项目在管道调控中心部署软件系统,调控中心监控和管理管道沿线的工艺场站和远控线路截断阀室,系统实时采集远端各场站的工艺运行参数,实现对天然气管网和工艺设备的运行情况进行自动、连续的监视、管理、数据统计和分析,为安全运行提供辅助决策信息。
2系统构成
天然气管道SCADA系统为两层结构网络,第一层为调度控制中心,第二层为各工艺场站、阀室等场站控制。调度中心与站控/阀室的网络结构图如下:
 



图1:系统网络结构图

场站控制级:在首站、各分输站、压气站、末站,通过建立站控SCS系统对站内工艺变量及设备运行状态进行数据采集、参数调节、视频监控及联锁保护等。在无人值守的清管站、阀室设置远程终端装置(RTU),对站内工艺变量及设备运行状态进行数据采集、监视控制。站场控制级控制权限由调度控制中心确定,经调度控制中心授权后,才允许操作人员通过SCS或RTU对各站进行授权范围内的操作。当通信系统发生故障或系统检修时,用站控系统实现对各站的监视与控制。
调度中心控制级:对全线进行远程监控,实行统一调度管理。在正常情况下,由调度控制中心对全线进行监视和控制。沿线各站控制无须人工干预,各工艺站场的SCS和RTU在调度控制中心的统一指挥下完成各自的监控工作。

3系统特点
(1)统一化的监控平台管理
系统集数据采集、场站监控、图形界面、管网GIS地图、视频监控、3D工艺场站、系统管理等功能模块于一体,对异常事件报警及联动预案实现集成控制。将GIS和视频监控系统深度集成到这个统一监控平台上,方便在一个界面上显示全面的信息,更重要的是实现了各个系统之间的联动控制,大大提升了系统的智能化程度。
(2)数据实时采集、动态处理
系统通过实时采集管线、场站的压力、温度、流量、设备运行状态等信息,对管道全线及场站进行运行监控与管理,满足用户供气需求、保障供气安全。对采集到数据进行汇总、分析、挖掘和展示,及时掌握天然气管网的运行状态。
(3)人机交互界面简洁、直观
图形界面可直观展示设备的实时数据,对各类历史数据可进行多种条件查询,以及报表预览打印。
 所有设备的工作状态可通过不同颜色来显示。
 通过点击设备符号即可显示设备当前的检测数据或远程控制。
 通过对历史数据的深度挖掘分析统计,可生成形式多样的图形报表,为管理人员提供强有力的辅助决策依据。
(4)标准化的信息联网接口
系统针对更高层级监控中心的信息联网监控方案,已实现一套标准化的数据交换接口,便于系统扩容或接入更高一级的系统平台。具有实时交互、安全性高、可扩展性可维护行高、高稳定性、便于管理等特点。
(5)规范化的设备控制接口
系统针对管线、场站的监控设备提供统一的标准化的通信协议接口,便于系统集成及扩展。集中管理各种提供了二次开发 SDK包的编解码器、硬盘录像机、流媒体、摄像机等相关设备的通信协议,并可完全透明的提供给其他需要的软件开发厂商。
(6)高可靠性的系统安全保障策略
系统安全功能可为调度中心设置具有不同操作权限的用户,从而实现对用户权限的管理,避免误操作、越权操作等。同时系统通过网络冗余、设备冗余、通道冗余、工程冗余等多方面保证系统的安全、平稳、可靠运行。

4软件应用
(1)生产运行监控
分输站、压气站、首站、末站、清管站等场站及输气管网、沿途阀室的工艺流程实时监控,场站UPS监控、ESD紧急控制等。以工艺画面、表格、趋势曲线等形式直观的进行展示。
 

图2:分输站监控界面

(2)报警管理
场站、管网、 阀室等生产流程的报警显示。系统可实时监控场站各设备的参数(如压力、温度、流量、液位、可燃气体报警等信号),报警在监控界面上集中显示,报警事件的查询、打印。及时显示现场设备的运行状态,提前预警保证现场设备稳定运行。
(3)数据存储与报表分析
系统根据自动采集的生产数据,可以按照固定格式的报表模板,生成不同场站、管网等监控对象的报表数据;也可以按任意时间段进行生产数据的统计,并对调度统计项目进行图表分析和显示。
 


图3:数据报表界面


(4)网络监视和设备管理
系统提供通信系统拓扑图、运行图,对通信信道监视及管理,对网络故障实时报警等功能。对仪表以及整条回路上所有设备的状态进行智能诊断,从而定位故障点位置。系统具有以下管理功能:
 系统的自诊断和故障分析功能;
 网络监视及管理功能;
 通信通道监视及管理功能;
 系统时钟同步功能;
 设备管理功能。
(5)GIS信息展示及管理
系统平台可通过GIS地图展示燃气管道坐标位置、阀门位置、管径大小等;还可对燃气管网中的燃气流量、温度等实时数据进行展示,与管道泄漏检测系统(LDS)接口集成,出现泄露等情况时可自动定位事故现场,为现场抢险提供准确地理位置信息。
 


图4:GIS集成实时数据展示


(6)3D动态工艺展示
系统平台可通过实时数据和3D建模文件模拟场站的运行状态,可以直观的展示设备的运行/停止、压力、温度的实时变化等,还可通过操作菜单实现控制设备的运行参数。
 


图5:3D动态工艺展示


(7)视频监控
系统支持本机或网络多视频服务计算机,每台视频服务计算机连接多通道的视频;视频系统的规模可伸缩;系统可以实现专业视频监控系统中的所有功能,如实时监控、硬件或软件的录像和截图及其回放、预置点和巡航路径、布防和撤防、内置和外置云台的控制、语音对讲和广播等。
系统的视频功能能够与数据监控很好的融合,通过OSD字幕能够将管网数据显示在视频画面中。此外,视频功能允许将视频设备的报警接入到系统中来,从而能够实现视频报警和自动化报警的联动。
 


图6:视频监控集成


(8)大屏展示
调度中心系统平台可作为一个强大的信息展示平台,在大屏或者电视拼接墙上也能够很好的显示。系统可对大屏进行多“窗口”布局,能构建简洁而灵活的视频、工艺、数据等展示系统,特别适合大屏或多显示器的大型调度中心的建立。
 


图7:大屏展示示例


(9)Web与移动终端监控
系统支持web发布,调度人员在任何地方打开浏览器即可对各场站及管网、阀室等进行实时监控,既能浏览到监控现场的自动化数据和视频图像,又能根据需要对各场站设备进行远程调度。系统平台不仅可以通过IE浏览器进行远程监控,还支持手机、平板电脑等移动设备的监控。
 


图9:Web端/移动端访问示例


5结束语
该系统平台软件采用易控天地自动化监控和信息管理平台,充分发挥了数据采集和监控管理、视频监控、GIS监控、三维展示、大屏展示、移动应用这些特色功能,将其进行深度集成应用,通过对输气管网及沿线场站的实时监控管理,加强生产运行的预警能力、快速反应能力和应急处理能力,保证天然气管网的实时畅通,确保管网的安全平稳调度,实现管理系统与实时生产系统的数据共享,提高管理水平和效益,保证企业未来的竞争力。
 

 

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