SCADA系統(tǒng)在石油天然氣管道上的應用

舒丹

摘要：SCADA系統(tǒng)的全稱是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，主要為油氣管道自動化提供主要的發(fā)展方向。SCADA系統(tǒng)啟動后，具有運行穩(wěn)定可靠，加強長途管道調(diào)度等優(yōu)點，不僅減輕了調(diào)度員的負擔。它還促進了油氣調(diào)度的自動化過程。本文主要介紹和分析了SCADA系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以及油氣管道各部分的功能。

關(guān)鍵詞：長燃氣管道;監(jiān)控控制;遠程調(diào)度;SCADA系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)其英文縮寫為：SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，主要通過對石油天然氣管道的現(xiàn)場運行設備進行遠程的監(jiān)控與控制作用。天然氣供氣SCADA系統(tǒng)采用有線光纖通訊，數(shù)據(jù)傳輸迅速準確，硬件選用DELL工控機、西門子S7-300PLC，儀表選用了進口品牌，組態(tài)軟件功能強大，開放性、兼容性強，整個SCADA系統(tǒng)操作簡單、運行穩(wěn)定，為安全可靠供氣提供了強有力的保障。數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，測量，控制設備控制，貸款參數(shù)和各種信號報警。SCADA系統(tǒng)具有廣泛的應用，主要基于計算機，控制和動員生產(chǎn)過程。不僅可以應用于電力系統(tǒng)，還可以應用于水利系統(tǒng)，石油化工等領(lǐng)域，本文著重講述SCADA系統(tǒng)在石油天然氣管道的應用。SCADA系統(tǒng)的高調(diào)度效率和技術(shù)水平在石油天然氣的調(diào)度工作中有著不可替代的作用，由于天然輸氣管線的特點主要有管線長、距離遠控制工藝以及控制點分散等，SCADA系統(tǒng)的全面性非常適合石油和天然氣管道。

1 SCADA系統(tǒng)概況

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)控控制主要包括遠程終端設備RTU，PLC站控制系統(tǒng)，調(diào)度控制中心計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。溫度，壓力，火災報警，氣體泄漏，氣體氣質(zhì)指數(shù)，設備運行狀態(tài)和流量等過程運行參數(shù)屬于站控系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容?？梢钥闯?，SCADA系統(tǒng)適用于石油和天然氣的日常生產(chǎn)管理。

2油氣調(diào)度管理的作用和要求

組織與實施過程的銷售計劃需要嚴格按照企業(yè)的規(guī)定進行，石油天然氣的生產(chǎn)調(diào)度內(nèi)容就是企業(yè)階段性發(fā)展所衍生的產(chǎn)物。石油天然氣的調(diào)度管理工作內(nèi)容需要嚴格掌握上下游用戶的動態(tài)變化過程，協(xié)同其擁有資源，從而達到全體用戶的資源銜接解密，提升集中控制的環(huán)節(jié)，從而保障天然氣管道的安全平穩(wěn)運行。為了協(xié)調(diào)組織的指揮，控制，組織和其他問題，天然氣的調(diào)度管理需要與當?shù)厣a(chǎn)運營的各個方面相結(jié)合。進行全面的，動態(tài)的，及時的掌控，以保證各個環(huán)節(jié)可以系統(tǒng)合理的進行運行生產(chǎn)。統(tǒng)一的組織與指揮的目的就是為了確保生產(chǎn)目標與任務的完善進行，保障安全低消耗的調(diào)度工作。當前現(xiàn)代企業(yè)的管理要求主要遵循計劃統(tǒng)一性，及時預見性與及時處理問題，才可以提升生產(chǎn)效率，保障生產(chǎn)有效進行。

SCADA系統(tǒng)主要為石油和天然氣管道控制中心的管道執(zhí)行數(shù)據(jù)收集和監(jiān)控管理任務。通過對各個站點傳送控制系統(tǒng)傳輸匯總的數(shù)據(jù)信息，并進行處理與分檔儲存與調(diào)度等。通過互聯(lián)網(wǎng)服務器的運作，聯(lián)系操作員工作站，工程設計師工作站，管理員終端以及警報和打印機報告等計算機硬件系統(tǒng)并構(gòu)成了控制中心。通過安排各種硬件系統(tǒng)，由站控制系統(tǒng)監(jiān)控的對象包括過程操作參數(shù)（例如溫度，壓力，流量等）。SCADA還可以通過檢測氣體氣質(zhì)指標（熱值，H2O，H2S）監(jiān)控火災和氣體泄漏，查看設備運行狀態(tài)。由于上述特點，SCADA系統(tǒng)可以有效地應用于天然氣的日常生產(chǎn)管理。

3 系統(tǒng)功能

3.1 監(jiān)控功能

通過SCADA系統(tǒng)的監(jiān)控功能，可以調(diào)節(jié)油氣輸配網(wǎng)絡遠程控制，燃氣管網(wǎng)運行監(jiān)控項目，系統(tǒng)故障弱化和系統(tǒng)運行狀態(tài)遠程診斷。SCADA系統(tǒng)不僅可以增加全網(wǎng)透明度與工作效率，還可以降低生產(chǎn)調(diào)度的運行系統(tǒng)成本，實現(xiàn)對整個石油天然氣管道的輸配系統(tǒng)控制管理。在確保生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)正常運行的同時，提高管理水平，為管理者提供強有力的科學決策依據(jù)。

3.2 報警功能

可燃氣體濃度檢測設置在外部油泵站，計量和發(fā)球室，油箱閥室和裝載棧橋中。信號發(fā)送到車站控制室，顯示在可燃氣體報警器上，聲光報警用于方便監(jiān)控操作，氣體報警器在報警的同時，發(fā)送電擊信號控制系統(tǒng)和聯(lián)鎖風扇顯示，記錄和操作。

4 系統(tǒng)安全

Susong輸油管道SCADA系統(tǒng)的實際運行表明SCADA系統(tǒng)的健康和正常運行至關(guān)重要。一旦系統(tǒng)安全受損，故障甚至癱瘓可能導致對石油生產(chǎn)和運行的各種參數(shù)的不及時和不準確的控制，直接影響決策和指揮，并將不可避免地影響長輸管道的安全。系統(tǒng)主要采用以下安全措施。

5 總結(jié)

石油和天然氣的生產(chǎn)和調(diào)度是公司分階段發(fā)展的產(chǎn)物。石油氣管調(diào)度管理的內(nèi)容需要嚴格控制上下游用戶的動態(tài)過程，并與自身資源協(xié)調(diào)，實現(xiàn)所有用戶資源的連接和解密，加強集中控制。SCADA系統(tǒng)輸氣站站控系統(tǒng)至今已投入使用，多年來輸氣任務順利，高效完成。全天候自動監(jiān)測方法得到充分利用，原有的2小時手動檢測已經(jīng)改為計算機的實時自動監(jiān)測。它節(jié)省了人力，確保安全生產(chǎn)和穩(wěn)定供氣。由于SCADA系統(tǒng)具有豐富的擴展功能，新建的輸氣站可以很容易地擴展到系統(tǒng)中，未來可以增加新的功能模塊，以提高SCADA系統(tǒng)的功能要求。

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