【導讀】決于先進實用技術的推廣應用。目前，我國油氣田的井、站管理大多。不適宜油氣田的發(fā)展需求。為了有效地對天然氣管網(wǎng)和關鍵站場進行。大氣的污染，如何實現(xiàn)對天然氣管網(wǎng)自動控制就具有重要的作用。動監(jiān)控和自動保護。本論文的主要內(nèi)容包括天然氣管道的自動調(diào)節(jié)系。統(tǒng)；天然氣管道的自動計量系統(tǒng)；天然氣管道工藝參數(shù)的自動監(jiān)測；本論文詳細闡述了SCADA系統(tǒng)在天然氣管道自動監(jiān)控過程中如何運。輸氣干線或分輸支線末站氣壓的自動調(diào)節(jié)………………DCC間的通信方式及其選擇原則……………………設備的自動控制、SCADA系統(tǒng)的配置和工作原理等五個部分。內(nèi)安全平穩(wěn)地運行。Controller,簡稱PLC），也可為遠程終端單元（PemoteTerminalUnit,確定調(diào)節(jié)輸出信號的大小。控PLC連續(xù)不斷地執(zhí)行，從而實現(xiàn)實時自動調(diào)節(jié)。上述第1）至5）項相同。調(diào)節(jié)流量的目的是為了保證均衡穩(wěn)定地輸氣。壓力上升，直到進站壓力不低于其設定值為止。外輸氣量也會下降。由此可見，對壓氣站三個主要被調(diào)參數(shù)中的

　　

【正文】 達的指令。 3） SCS的工作原理 PLC（或 RTU)是 SCADA系統(tǒng)的遠程終端單元，它是 SCADA系統(tǒng)與被監(jiān)控工藝輸氣站場之間的重要界面設備。 PLC（或 RTU)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)和信息，進行基礎數(shù)據(jù)計算（如流量計算）、邏輯比較、邏輯運算和邏輯操作（如執(zhí)行邏輯程序、互鎖程序），通過信息網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)和信息傳送到 SCS的監(jiān)控終端。 SCS的監(jiān)控終端接受到數(shù)據(jù)和信息后，在監(jiān)控終端屏幕上顯示，同時將數(shù)據(jù)與設定值、報警限相比較，給出報警信息，提示操作員進行相關操作。 PLC（或 RTU)中的有關程序也可將有關運行參數(shù)與其保護定值進行比較，當運行參數(shù)超過其保護定值時，自控程序的邏輯運算結(jié)果自動發(fā)出 相應的指令，完成相應的控制。對于不是遠程主站（ Remote Master Station)的站控系統(tǒng)， DCC主機是通過通信系統(tǒng)及通信網(wǎng)絡直接向 PLC（或 RTU)查詢數(shù)據(jù)和信息，有 19 關操作指令和設定指令也是直接下達給 PLC（或 RTU)；如果某 SCS屬于遠程主站，則 SCS的站控計算機就成為了次主機。該次主機內(nèi)配置并運行與 DCC主機相同的實時數(shù)據(jù)庫。次主機實時的向本站 PLC（或 RTU）查詢數(shù)據(jù)和信息，再通過通信系統(tǒng)傳給同一廣域網(wǎng)（ Wide Area Network,簡稱 WAN)內(nèi)的 DCC的主機或主站。從 DCC主機系 統(tǒng)監(jiān)控終端上發(fā)出的命令也是先次主機，再傳給站控 PLC(或 RTU)的。 調(diào)度控制中心 DCC的計算機系統(tǒng)在整個 SCADA系統(tǒng)中是主終端單元，稱為主站。它管理和協(xié)調(diào)所有子系統(tǒng)和系統(tǒng)中的工藝設備。下面對典型的 DCC的系統(tǒng)配置和工作原理加以闡述。 DCC的配置 1） DCC硬件配置 在 DCC中，配置的主要內(nèi)容有： SCADA主機（兩臺工作站或服務器或小型工業(yè)計算機）；兩臺 SCADA操作員工作站（ Operator Station)。一臺設計與 管理工程終端（ Engineering Station). 2)DCC中有關設備硬件的一般技術性能要求 DCC中有關設備硬件性能包括 SCADA主計算機性能，其它計算機性能，包括 CPU、內(nèi)存、硬盤、冗余以及網(wǎng)卡、顯示器性能等。此外DCC中設備性能還有通信路由器和通信終端服務器。 配置路由器或終端服務器時一般都選擇支持 TCP/IP通信協(xié)議的路由器或終端服務器。 DCC的本地局域網(wǎng)支持網(wǎng)上所有設備進行數(shù)據(jù)交換，而且滿足實時、多任務和多用戶操作的要求，其技術性能一般要求局域網(wǎng)結(jié) 構(gòu)應是標準和開放型的，且具有冗余配置；可以和高層計算機進行網(wǎng)絡連接和數(shù)據(jù)交換；可以和同一類型或不同類型的局域網(wǎng)互相連接。 3)DCC系統(tǒng)軟件配置 20 DCC的操作系統(tǒng)軟件一般為 UNIX 或 WindowsNT操作系統(tǒng)， DCC的操作系統(tǒng)軟件和 SCADA系統(tǒng)軟件與 SCS的相應軟件兼容。 SCADA系統(tǒng)軟件的核心軟件是實時數(shù)據(jù)庫，其次是人機界面軟件、報表編制與生成軟件、歷史數(shù)據(jù)庫軟件等。 SCADA系統(tǒng)軟件（監(jiān)控軟件）一般技術性能要求：對壓氣站、配氣站等工藝站場內(nèi)的工藝運行參數(shù)、設備運行參數(shù)及各種設備的運行狀態(tài)等 ，提供可靠的監(jiān)視和采集功能。 SCADA系統(tǒng)軟件至少應具有以下功能： 1）實時數(shù)據(jù)庫管理：實現(xiàn)進出實時數(shù)據(jù)庫所有數(shù)據(jù)的管理、存儲、控制，且可以與第三方軟件進行數(shù)據(jù)交換。 SCADA實時數(shù)據(jù)庫軟件應可以進行計算、數(shù)據(jù)源利用、數(shù)據(jù)整理、程序激活和控制功能，如發(fā)送指令和改變設定值。 2）工業(yè)標準圖形用戶接口（ GUI）：配置圖形用戶接口 (Graphic User Interface,簡稱 GUI)可以使系統(tǒng)具有高分辨率圖像處理功能，使用 GUI可以用軌跡球或鼠標產(chǎn)生、修改、顯示圖像，還可以進行多個窗口操作。 3）記錄和報告 功能：輸出各壓氣站、配氣站及其它相關工藝站場的運行報告，輸出任意時間要求的運行報告。報告內(nèi)容包括工藝參數(shù)和運行狀態(tài)等。輸出按時間激活的時間順序報告。 4）歸檔和檢索功能：將 SCADA的實時數(shù)據(jù)（包括工藝參數(shù)、操作指令和事件等）存儲到磁帶或光盤上作為檔案保存，所歸檔的數(shù)據(jù)可以檢索，以便進行數(shù)據(jù)分析和再利用。 5）數(shù)據(jù)計算和處理功能： SCADA系統(tǒng)一般應具有流量累加、管網(wǎng)供氣流量平衡、管存、最大值、最小值計算功能。 6）報警功能： SCADA軟件提供綜合報警功能，能將工藝和設備的異常狀況迅速及時反映給運行人員。 21 DCC的基本工作原理 DCC通過微波、衛(wèi)星或光纖等通信系統(tǒng)構(gòu)成的通信信道向各 SCS實時查詢由 SCS檢測并處理過的現(xiàn)場數(shù)據(jù)（包括模擬量和狀態(tài)量等數(shù)據(jù)）和信息； DCC收到數(shù)據(jù)和信息后，在主機系統(tǒng)監(jiān)控屏幕上顯示；同時將采集到的實時數(shù)據(jù)與設定值、報警限相比較，給出報警信息。操作員可以從 DCC向各個 SCS發(fā)送指令，完成遠控功能。遠控功能包括設定壓氣站或配氣站的流量或壓力、調(diào)節(jié)設定值、控制某些閥門的開關、啟 /停壓縮機、啟動或停運某站等。 DCC發(fā)出的遠控指令實際上是從 DCC卸載到各站控 PLC（或 RTU）的信息 。 DCC的操作員根據(jù)運行狀態(tài)發(fā)出相應的模擬量或數(shù)字量指令，每個指令都要經(jīng)過三個過程：產(chǎn)生指令－確認指令－執(zhí)行指令。一些關鍵的控制指令（如停運某站）還應經(jīng)過安全權限效驗后才能發(fā)出，并同時在 SCS的主機屏幕上顯示該命令。這樣就可給自控化輸氣管道的運行管理帶來很大的靈活性和方便性。 SCS和 DCC間的通信方式及其選擇原則 SCS和 DCC之間的通信包括三個部分： SCS與 SCS所在地通信站之間的通信；該通信站與其它通信站（包括各中繼站和 DCC所在地的通信總站）之間的通信；通信總站與 DCC主機間的通信。 選擇通 信方式時主要考慮通信容量、可靠度、 SCS與 DCC之間的距離、管道沿線地理地貌條件及經(jīng)濟因素等。輸氣管道的整個 SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量與專業(yè)通信網(wǎng)絡相比是比較小的，所以通信容量一般不作為選擇通信方式的主要因素。因輸氣生產(chǎn)安全與 SCADA系統(tǒng)的可靠性密切相連，可靠度就成為一個選擇的主要因素。應在保證可靠度的前提下，考慮經(jīng)濟因素。如果輸氣管道建在無人區(qū)或交通不便地區(qū)，在選擇通信方式時還應考慮建成投產(chǎn)后是否易于維護。 22 結(jié) 論 在天然氣輸氣管道上建立 SCADA系統(tǒng)，就可以 ○ 1 實時 掌握天然氣集輸管網(wǎng)運行信息，合理調(diào)配氣源，滿足用戶的要求，進行科學分析處理，提供優(yōu)化決策。 ○ 2 提高管網(wǎng)系統(tǒng)的整體運行可靠性。 ○ 3 實現(xiàn)現(xiàn)代化快速統(tǒng)計分析，保證信息反饋的及時、準確。 ○ 4 實施減員增效，提高企業(yè)的國際競爭實力。 ○ 5 減少天然氣漏失和避免環(huán)境污染。 23 參 考 文 獻 ［ 1］ 王志昌 . 輸氣管道工程 . 北京：石油工業(yè)出版 社， 1997 ［ 2］ ，陳祖澤譯 . 天然氣管路輸?shù)? . 北京：石油工業(yè)出版社， 1985 ［ 3］ 李長俊 . 天然氣在管道系統(tǒng)中不穩(wěn)定流動的分析 . 天然氣工業(yè)， 1994 ［ 4］ 李長俊 . 天然氣管道輸送 . 北京：石油工業(yè)出版社， 2020