輸氣場站遠程監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

葉慶凡，楊天龍

（陜西省天然氣股份有限公司，陜西西安 710016）

0 引言

陜西省天然氣股份有限公司（以下簡稱：陜天然氣）延安分公司作為陜北地區(qū)唯一的生產(chǎn)單位，肩負著榆林、延安區(qū)域內的輸氣生產(chǎn)任務，管轄靖西一、二、三線及聯(lián)絡線等輸氣線路，全長約1100 km，包括8座壓氣站，11座分輸站，20座閥室。部分分輸站配有相應的供氣撬，承擔沿線途經(jīng)區(qū)縣的供氣任務，受下游用氣用戶數(shù)量和分輸站及閥室規(guī)模的限制，這些分輸站及閥室主要由臨近的壓氣站進行兼管，人員配置相對較少，且流動性大。為能實時掌握兼管分輸站及閥室的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對兼管分輸站、閥室等進行遠程數(shù)據(jù)上傳，實時監(jiān)控其運行數(shù)據(jù)，保障生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。

1 生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)上傳現(xiàn)狀

延安分公司現(xiàn)有場站生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)監(jiān)控上傳，實行的是場站現(xiàn)場顯示、報警、控制和公司調控中心遠程顯示、報警、控制的模式。關鍵節(jié)點數(shù)據(jù)由場站值班人員定時定點上報調控中心管控。但壓氣站兼管的分輸站、閥室等的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、報警信息、設備狀況等信息缺乏及時準確的了解。壓氣站的監(jiān)控管理不能有效發(fā)揮作用，存在一定的安全隱患。

2 遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方案

通過公司現(xiàn)有的內網(wǎng)或移動網(wǎng)絡和SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）系統(tǒng)，將托管分輸站和閥室PLC采集的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)管大站的站控系統(tǒng)，壓氣站值班人員（站長）通過站內的站控系統(tǒng)實時查看和監(jiān)控分輸站或閥室的輸配氣壓力、流量、報警信息、設備狀態(tài)等參數(shù)，對其生產(chǎn)運行情況進行二次監(jiān)控管理，有效填補管理上的漏洞，提高安全生產(chǎn)保障。

2.1 通過內網(wǎng)上傳兼管場站、閥室的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)

（1）系統(tǒng)總體結構。數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)主要由遠程站、專用網(wǎng)絡、工作站組成。

（2）系統(tǒng)工作流程。遠端站使用AB SLC500系列PLC系列對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集，再通過公司專用網(wǎng)絡使用OPC（OLE for Process Control，用于過程控制的OLE）連接，與遠程設備通信，使用RSLINX作為OPC服務器。上位機采用AB軟件RSVIEW 32設置通信、建立標記、創(chuàng)建圖形等，實現(xiàn)各參數(shù)上傳。內網(wǎng)遠端站系統(tǒng)架構見圖1，站內數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)架構見圖2。

2.2 通過移動網(wǎng)路上傳撬裝供氣的用戶數(shù)據(jù)

圖1 內網(wǎng)遠端站系統(tǒng)

圖2 站內數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)總體結構。數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)主要由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)無線通信網(wǎng)絡、VPN路由器、5201-MNET-DFNT協(xié)議轉換網(wǎng)關組成。

（2）系統(tǒng)工作流程。遠端站使用Modbus主站（施耐德SCADAPask334），通過編程軟件采集現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)，再通過4G/3G無線路由器將數(shù)據(jù)發(fā)送至一固定IP地址客戶端?？刂剖沂褂霉W(wǎng)通過路由器VPN業(yè)務將數(shù)據(jù)傳送至Prosoft 5201-MNET-DFNT協(xié)議轉換網(wǎng)關寄存器，PLC通過Logix5000軟件MSG命令進行數(shù)據(jù)讀取。上位機通過RSview32建立新標簽進行數(shù)據(jù)顯示。移動網(wǎng)遠端站系統(tǒng)架構見圖3，移動網(wǎng)站內數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)架構見圖4。

圖3 移動網(wǎng)遠端站系統(tǒng)

圖4 移動網(wǎng)站內數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)

2.3 遠端系統(tǒng)供電

為保證遠端系統(tǒng)正常運作，系統(tǒng)采用24 V DC供電，總線端子模塊均通過金屬觸頭插接方式供電。并配備太陽能電源作為系統(tǒng)電源，冬季仍然可以滿足系統(tǒng)負載用電的需求，同時配有電池容量120 AH電池組，在外電供應不足的情況下，可維持遠端系統(tǒng)正常運行5 d，以保障生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。

3 結語

部分分輸站及閥室依托臨近壓氣站進行兼管，由于其自身條件的限制，日常兼管中存在著各方面的不足，生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、報警信息、設備問題等不能及時查看，形成安全隱患。通過遠程監(jiān)控實時進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報警信息、設備狀態(tài)等信息的上傳，能及時應對兼管場站、閥室等因人員配備不足，導致安全監(jiān)管不到位出現(xiàn)的各種緊急情況，確保輸氣系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行。