SCADA解決方案在浙江天然氣管線監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

　　
浙江, 中國 –中國新疆塔里木盆地是我國最大的天然氣基地，探明儲量至少可以為用戶提供30年每年120億立方米的用氣。中國從2000年2月起開始啟動西氣東輸工程，其目標是要將中國新疆、青海、川渝和鄂爾多斯四大氣區(qū)生產的天然氣輸往以上海為中心的長江三角洲地區(qū)，同時也包括輸往西寧、蘭州、北京、天津和湖南、湖北等地區(qū)。作為從塔里木盆地到上海的西氣東輸天然氣干線的主要支線工程,浙江省天然氣開發(fā)有限公司將在今后10年時間內建設超過1,400公里的全省的天然氣管網。從第一條管線——80多公里長的杭湖線開始，浙江天然氣公司選擇了Wonderware基于ArchestrA架構的以Industrial Application Server為核心的SCADA解決方案，來構筑站控系統(tǒng)和SCADA中心的軟件架構和應用。利用這樣的SCADA系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對整個管線的獨立和集中監(jiān)控，分析管線的生產信息并優(yōu)化整個管線的生產。同時，該SCADA系統(tǒng)強大的可伸縮性，重用性功能以及靈活的部署能力使SCADA中心在管線不斷擴展的過程中具備無與倫比的優(yōu)勢。

　　
挑戰(zhàn): 不斷擴展的管道系統(tǒng)的集中監(jiān)控
　　 從建設管線的規(guī)劃開始，浙江天然氣開發(fā)有限公司就決定建設一個能集中監(jiān)控全省天然氣管道網絡的SCADA中心，作為整個省天然氣系統(tǒng)的監(jiān)控調度中心。并且在通常情況下，所有的操作，監(jiān)控，調度指令均由該中心發(fā)出，各場站均配置為有人值守，無人操作。同時，由于整個管線系統(tǒng)的不斷擴展，如何建立一個隨管線系統(tǒng)同步擴展的SCADA中心成為了一個極大的挑戰(zhàn)。而以WonderwareIndustrial Application Server為核心的 Wonderware SCADA解決方案提供了非常適合的解決方案。Industrial Application Server具備強大的可伸縮性，能非常容易地實現(xiàn)系統(tǒng)的不斷擴展；利用應用對象最大限度地實現(xiàn)工程重用，大大降低了工程開發(fā)和維護的成本，也大大降低了系統(tǒng)擴展時的成本和風險；Industrial Application Server構筑在Wonderware 的ArchestrA技術之上，具備無與倫比的靈活部署能力，是目前市場上最靈活，真正組件化的SCADA系統(tǒng)。同時，ArchestrA架構提供了今后軟件功能擴展的無限空間。Wonderware向浙江省天然氣開發(fā)有限公司建議了以Industrial Application Server為核心的FactorySuite A2系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了Wonderware的IndustrialApplication Server, InTouch 監(jiān)控軟件,IndustrialSQLServer實時數(shù)據(jù)庫軟件,ActiveFactory 報表及分析客戶端軟件和Suitevoyager工廠信息門戶軟件。 利用該系統(tǒng)，可以監(jiān)視控制對整個管線的操作，同時可監(jiān)視分布在各場站的設備及過程-包括各種電動閥，調節(jié)閥，壓力，流量，溫度等參數(shù)。另外，該系統(tǒng)還通過Modbus® 串行協(xié)議與流量計算機等特殊設備進行通訊集成。同時，F(xiàn)actorySuite A2系統(tǒng)允許在IndustrialApplicationServer建立復雜的計算模型以滿足用戶要求。根據(jù)復雜的供氣運營合同的規(guī)定，運營商必須有一個準確的基于基礎的實時和歷史數(shù)據(jù)的上下游用氣的計算模型。因此，浙江天然氣公司可在該SCADA系統(tǒng)上利用Industrial Application Server和IndustrialSQLServer來建立基于實時以及歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計模型來計算從上游的用氣以及對下游的供氣。此外，利用Suitevoyager，浙江天然氣公司可將生產數(shù)據(jù)以及圖表實時在全公司范圍的Intranet上進行發(fā)布。
行業(yè):
　　 石油天然氣

　　 軟件:

　　 Industrial Application Server

　　 InTouch View 8.0 graphics engine

　　 DA Servers

　　 SuiteVoyager 2.0 SP1 portal software

　　 IndustrialSQL Server 8.0 historian

　　 InTouch visualization software

　　 ActiveFactory 8.0 reporting and analysis clients

　　 硬件:

　　 Modbus TCP/IP I/O Server

　　 Automation Object Server

　　 Visualization Node

　　 Historian Node

　　 Web Server

　　 Engineering Station

　　 優(yōu)點：

　　 大幅降低工程費用

　　 節(jié)減營造成本

　　 增強響應和擴展的敏捷性能

　　 提升全企業(yè)的標準化程度

　　 高度分布式應用管理

　　集成的解決方案
簡單以及安全的應用復制和重用

　　Wonderware的 Industrial Application Server, 構筑在 ArchestrA 工業(yè)軟件架構之上。對于浙江天然氣SCADA中心的應用來說，確實是一個明智的選擇。Industrial Application Server 只需要簡單的鼠標拖拽便可以生成描述過程或設備的實際應用對象，例如泵，閥門，變送器，PLC系統(tǒng) – 或整個生產單元。對象的生成可由同一類的模板復制多次來生成多個，而這些模板包含了所有需要監(jiān)控的特性，象歷史記錄，輸入輸出，報警事件等。更重要的是，Industrial Application Server 的安全模式提供了數(shù)據(jù)級的安全，這對于保證系統(tǒng)操作的安全性尤為重要。Industrial Application Server's 的面向對象的工程方法及靈活高效的系統(tǒng)部署方式使浙江省天然氣SCADA中心的系統(tǒng)在從目前的80多公里的管線擴展到超過1,400公里時能非常容易地擴展和集成，這一點在每個場站設備都基本相似的情況下尤其變得優(yōu)勢突出。Industrial Application Server提供直觀的工廠模型，可以按照真實的場站結構來組織工程，使工程數(shù)據(jù)具有和真實過程與設備對應的層次結構，避免了過去工程數(shù)據(jù)難以維護和管理的扁平結構。與此同時，由于管線系統(tǒng)是一個典型的分布式系統(tǒng)，構建在Microsoft.NET框架上的ArchestrA提供了對應于這樣分布式系統(tǒng)的分布式平臺，使該系統(tǒng)無論今后在系統(tǒng)規(guī)模的擴展還是系統(tǒng)功能的擴展都變得非常容易?！?/p>

　　總結

　　隨著浙江省天然氣管線的擴展，浙江省天然氣開發(fā)有限公司將成為全省天然氣管線的運營商。建立在Wonderware的ArchestrA架構上的SCADA中心，將成為全省天然氣管道的監(jiān)控和調度中心，在這套系統(tǒng)上，將會不斷擴展其規(guī)模和功能。ArchestrA架構提供的SCADA系統(tǒng)軟件架構和應用，還對今后的工程組態(tài)以及維護提供了極大的便利，也節(jié)約了相當?shù)某杀?。同時，在這個軟件架構上可以擴展與天然氣運營系統(tǒng)經濟指標相關的若干子功能。更重要的是，浙江省天然氣SCADA中心的應用案例提供了ArchestrA這種分布式架構在管線系統(tǒng)這樣典型的分布式系統(tǒng)應用中的典型示范。
　　

　　“Wonderware的 Industrial Application Server 使我們的SCADA系統(tǒng)可以隨著管線的建設而不斷擴展，”浙江省天然氣開發(fā)有限公司負責本項目的項目經理錢濟人先生說,“同時，ArchestrA架構也給我們提供了在軟件上進行功能擴展的無限空間?！崩肳onderware所提供的新的基于ArchestrA架構并以IndustrialApplicationServer為核心的SCADA系統(tǒng)，浙江省天然氣開發(fā)有限公司在未來十年中將不斷地擴展他們的管線系統(tǒng)。