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一、項目概述

      中石油冀東油田集輸公司早在2006年就建成了生產(chǎn)調(diào)度信息管理監(jiān)控中心，主要對下屬幾個單位生產(chǎn)裝置的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)控。后來對系統(tǒng)進(jìn)行了重新的整改，下屬單位增加了許多裝置和設(shè)備，由于存在軟硬件種類繁多、接口各不相同、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、信息未發(fā)布低等問題，導(dǎo)致信息調(diào)度中心對現(xiàn)場生產(chǎn)狀況不能進(jìn)行全面系統(tǒng)性的監(jiān)控。

      為了解決存在的諸多問題，力控科技提供了一套完善的解決方案，以提高系統(tǒng)的可靠性、完整性、穩(wěn)定性，并且進(jìn)一步提高企業(yè)生產(chǎn)的自動化水平，以及系統(tǒng)維護(hù)和后期的技術(shù)服務(wù)，有助于管理者進(jìn)一步了解生產(chǎn)狀況，制定生產(chǎn)管理決策。

二、系統(tǒng)設(shè)計

      在本項目中，動力廠、原料庫、水源地、加工廠、綜保系統(tǒng)等子系統(tǒng)分別采用了網(wǎng)絡(luò)安全隔離式工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)接入和TCP轉(zhuǎn)出，并實現(xiàn)了生產(chǎn)網(wǎng)和管理網(wǎng)的系統(tǒng)分離。在中心采用大型實時、歷史數(shù)據(jù)庫（吞吐量20萬點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，并輔以其他應(yīng)用管理系統(tǒng)，從而在工廠的中央控制室以工藝流程圖或其他圖形方式監(jiān)控實時生產(chǎn)情況，并可以參與控制。通過報警服務(wù)器對生產(chǎn)報警給予及時響應(yīng)，查看生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時曲線，檢索3年以上的歷史曲線和報警歷史，自動打印生產(chǎn)班報、日報、月報等報表。

主要用途可歸結(jié)為：

• 現(xiàn)場各類自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集：實現(xiàn)工廠自動化系統(tǒng)中各種不同廠家系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，解決了現(xiàn)場設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)難點(diǎn)。所有現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)通過開放式的實時數(shù)據(jù)庫“無縫”地供給上一級監(jiān)控站或生產(chǎn)管理系統(tǒng)使用；
• 充當(dāng)DCS(含PLC)的操作站軟件：隨著中國逐步成為“世界工廠”，中國工廠的自動化水平正迅猛地提高，幾乎與世界先進(jìn)水平?jīng)]有了差別，工廠里面大量地使用PLC、DCS等控制系統(tǒng)，操作站軟件是自動化系統(tǒng)中的重要組成部分。隨著現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（FCS）市場占有率的逐步提高，自動化軟件將具有更廣闊的發(fā)展空間。
• 為生產(chǎn)管理提供統(tǒng)計、分析數(shù)據(jù)：除了充當(dāng)DCS(含PLC)操作站外，在有些生產(chǎn)車間，為了改進(jìn)生產(chǎn)的需要，要求監(jiān)控系統(tǒng)提供原料及產(chǎn)成品計量、主要受控參數(shù)、用電量、用水量的班報表、日報表以及月報表，如果原來的操作站不具備這些功能或者因為被占用不能空出來，則需要增加新的操作站。
• 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控：自動化軟件的應(yīng)用已不僅局限在工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域，pSpace可以實時采集、顯示、記錄這些重要設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，迅速報警，避免事故的發(fā)生。
• 現(xiàn)場各類自動化設(shè)備及系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)：系統(tǒng)具有全面的通訊處理功能，可用于自動化系統(tǒng)不同系統(tǒng)或設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。提高系統(tǒng)整體的自動化能力和水平。如：發(fā)電廠熱工系統(tǒng)中將供電系統(tǒng)與動力DCS系統(tǒng)相聯(lián)，將電力數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

（1）總調(diào)度中心：集輸公司各個分站、聯(lián)合站、管線輸氣首末站、油氣處理廠等數(shù)據(jù)均需上傳到總調(diào)度中心，總調(diào)度中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全部光纖接入，同時配備冗余架構(gòu)的數(shù)據(jù)處理平臺，平臺軟件采用力控科技的SCADA產(chǎn)品，并且裝配磁盤陣列用于海量數(shù)據(jù)的存儲。配備專用的WEB服務(wù)器，實現(xiàn)遠(yuǎn)程用戶瀏覽的同時又避免了網(wǎng)絡(luò)端帶來的病毒黑客等對數(shù)據(jù)平臺的直接攻擊，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性。總調(diào)度中心系統(tǒng)與集團(tuán)ERP系統(tǒng)相連，一線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可及時反饋到管理層，把客戶需要和企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)經(jīng)營活動以及供應(yīng)商的資源整合在一起，實現(xiàn)真正的管控一體化。

（2）分?jǐn)?shù)據(jù)中心：將柳一聯(lián)合站、綜合采出水、高一聯(lián)合站、廟一聯(lián)合站、南高遷輸氣管道數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)整，經(jīng)光纖先傳入分?jǐn)?shù)據(jù)中心，再經(jīng)光纖將整合的數(shù)據(jù)上傳至總調(diào)度中心。分?jǐn)?shù)據(jù)中心配備冗余架構(gòu)的數(shù)據(jù)處理平臺，平臺軟件采用力控科技的SCDAD產(chǎn)品。同時配備事件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，監(jiān)控人員可實時了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并且可將數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)儲至關(guān)系數(shù)據(jù)庫。冗余的pSpace架構(gòu)，保證了數(shù)據(jù)平臺的運(yùn)行穩(wěn)定。其次油氣處理廠和高遷輸氣首末端數(shù)據(jù)根據(jù)已有光纖網(wǎng)絡(luò)，直接上傳至總調(diào)度中心。

四、系統(tǒng)功能

4.1 生產(chǎn)動態(tài)信息收集

      收集柳一聯(lián)合站、高一聯(lián)合站、綜合采出水、廟一聯(lián)合站、管道分公司管線、油氣處理廠等各個下屬單位的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括實時測量數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)等所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

4.2實時匯總分析整理及實時進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度與管理

      根據(jù)數(shù)據(jù)的不同種類，設(shè)計出科學(xué)合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的歸類，以方便數(shù)據(jù)的存取與利用。

4.3統(tǒng)一顯示流程及生產(chǎn)報警

      將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，按照工業(yè)現(xiàn)場的工藝流程設(shè)計出監(jiān)控畫面，在有故障的時候給出報警信息，方便工作人員實時掌握現(xiàn)場生產(chǎn)情況。

4.4實現(xiàn)用戶所需各種報表的打印，以取代手抄，減少工人勞動量。

      SCADA系統(tǒng)提供的報表系統(tǒng)，可根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)形成典型的班報、日報、月報、季報、年報，同時提供類似EXCEL的電子表格功能，可以形成更為復(fù)雜的報表系統(tǒng)。

4.5實時數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，管理人員可隨時查看有關(guān)參數(shù)，了解生產(chǎn)情況，制定生產(chǎn)決策。

      SCADA系統(tǒng)提供的Web功能，可以使用戶從IE瀏覽器上遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)的流程圖、報表等畫面，即遠(yuǎn)程可輕松了解現(xiàn)場情況。

五、結(jié)論

      針對冀東油田的特點(diǎn)和需要，力控科技提供的SCADA產(chǎn)品搭建符合當(dāng)前行業(yè)需求的數(shù)據(jù)網(wǎng)控調(diào)度中心，實現(xiàn)了集輸公司各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集通信、工藝流程監(jiān)控、信息存儲分析等應(yīng)用功能。并可與企業(yè)ERP系統(tǒng)達(dá)成無縫結(jié)合，實現(xiàn)產(chǎn)供銷全流程的調(diào)度管理。