维普资讯 http://www.cqvip.com 残祈SCADA煤气调皮监茬系统 唐山市燃气集团有限公司 杨立娟 摘要介绍唐山市燃气集团有限公司SCADA煤气调度监控系统的构成和工作方式,并 分析系统的监测和控制作用及其应用效果。 关键词:煤气SCADA应用 1前言 SCADA是英文Supervisory Control And Data Acquisition的缩写,意思是监控和数据采集。一 个完整的SCADA系统能最大限度地进行监视、控 制和数据采集处理,因此在煤气的生产、调度上得 到了广泛应用。唐山市燃气集团有限公司SCA— DA煤气调度监控系统于1997年8月投入运行至 今,监测点覆盖了整个煤气管网,其中储配站3 座、工业调压站13座、民用调压站50座。整个系 统能够充分反映城市煤气管网的运行情况,实现 了对城市煤气管网的科学管理,达到了安全生产、 平衡调度的目的。 2系统构成 2.1 构成图(见图1) 为了保证中心站系统可靠运行,公司采用并 联结构另外配置了一套中心站系统,两套系统互 为备份,当处于工作状态的设备发生故障时,可自 动切换到备份设备。 2.2终端控制器 该套系统组建时各个储配站和调压站所用的 终端控制器为V8500系列远程控制单元RTU,以 后新增加调压站所用终端控制器为Et本OMROM 公司的CQM1系列可编程逻辑控制器PLC。终端 控制器主要负责现场压力、温度、流量等一次仪表 输出信号的采集、处理;同调度中心进行无线通 讯,完成数据交换;根据调度中心下达的指令,远 程控制各个储配站和调压站的设备。 2.3通讯系统 中心站(调度中心)与各个分站(储配站和调 压站)采用无线通讯方式,选用的频点为226 MHz,无线通讯信道虽然容易受环境影响,但只要 设计合理(如设备选择、天线架设、数据链路、通 讯规程、差错控制等),就可减小环境影响。 由于煤气输配系统参数变化缓慢,通讯速度 要求不是太高,故采用调频话传电台,如美国MO— TOROLA的GM950电台和Et本TASCO公司的 TD一250电台。 各 个 分 站 由 ’心 站 图1 SCADA系统构成 中心站天线采用增益为6 dB全向天线,架设 高度为60 in。分站天线采用增益为l2 dB定向天 线,架设高度为25 in。 由于数据交换的双方均处于同一通讯介质 中,所以采用时分、码分多路复用技术,即上行采 用时分多路复用,下行采用码分多路复用。中心 站和分站数据交换采用轮询为主,随机连接为辅 的两种技术。 2.4中心站软件 中心站计算机网络采用客户/服务器结构,服 务器操作系统为Windows NT 4.0,数据库管理软 《城市公用事业》 维普资讯 http://www.cqvip.com 件为SQL Server 7.0;客户机操作系统为Windows 98,监控程序采用组态软件,包括:通讯程序(通 的调压情况,一旦调压站的出口压力持续升高,说 明调压器的调压工作出现故障,需及时对调压器 讯前置机)、显示和控制程序(监控主机)、设置程 序(监控主机)和数据管理程序(SQL服务器)。 调度监控系统的功能是在硬件的支持下,通 过软件实现的。监控程序负责指挥、协调各个分 站控制器完成现场煤气参数的数据采集、分析、处 理、显示、故障处理及数据存储和管理等工作。 3系统的工作方式 中心站一通讯程序,根据轮询队列,对每一个 终端控制器以广播的形式进行轮询,当轮询到某 一个终端控制器时,经过地址校验,该终端控制器 响应中心的轮询指令,把采集到的现场数据如进 口压力、出口压力、煤气温度、流量以及储罐高度 等进行打包,以无线通讯方式上报调度中心,通讯 程序接收数据后,经过拆包、转化和计算得到各个 数据的物理量,分送给模拟显示屏、监控主机和服 务器,进行数据显示和存储后,开始轮询下一个终 端控制器。当要完成一个远程控制任务时,调度 人员通过显示和控制程序的人机操作界面,对某 一个终端控制器发出控制指令,该终端控制器接 到指令后,发出正确的输出信号,从而驱动现场的 设备,完成控制任务。 4 系统的监测和控制作用 SCADA煤气调度监控系统作为数据传输的 纽带,把煤气调度中心同各个罐站、调压站紧密联 系起来,它把各个罐站和调压站的压力、温度、流 量以及煤气浓度报警信号等参数源源不断地上报 给调度中心,使调度人员能够依据这些参数对整 个煤气管网进行合理有效地控制,保证调度生产 的安全运行,保证全市煤气的正常供应。 4.1监测调压站运行,保证安全生产 由于大部分煤气调压站都是无人值守的,所 以对调压站进行监测尤为重要。SCADA煤气调 度监控系统24小时不问断地采集现场数据并上 报调度中心,实现对调压站运行情况的实时监测。 监测调压站的进口压力,同其它调压站的进 口压力进行比对,能客观地反映煤气中压管道的 萘堵、水堵情况,便于煤气管网的维修与维护,同 时可以有效避免因调压站进口压力过低而使调压 器切断,造成大面积停气。 监测调压站出口压力.可以直观掌握调压器 2008年第22卷第3期 进行维修,避免中压进户。 监测调压室煤气浓度报警,可以及时发现调 压系统的煤气泄漏,防止爆炸事故的发生,保证调 压站的安全。 4.2 监测计量仪表的运行,保证计量的公平与 公正 对煤气行业来说,准确计量是煤气输配和运 营管理的重要环节,它不仅能很好地解决供、用气 双方的纠纷,也能准确地反映煤气的生产量、储存 量和使用量。工业用气量较大,在所有销售气量 中占有很大的比例,公司工业用气量占销售气量 的50%以上。如果工业计量仪表发生故障不能 及时发现、解决,就会给计量工作带来很大的麻 烦,容易使供、用气双方产生争议,影响贸易结算, 甚至给企业造成较大的经济损失。对计量仪表中 的压力、温度、流量信号进行监测,就可以有效地 避免以上问题的发生,确保计量仪表的可靠运行, 保证计量的公平与公正。同时,计量人员在调度 中心就能掌握工业现场的仪表运行数据和工业户 用气情况,不需要频繁地去现场巡检仪表,大大节 省了人力和物力,提高了工作效率。 4.3 对煤气调压站实行远程控制,提高处理紧急 情况的能力 煤气本身是一种易燃、易爆的危险物质,一旦 发生紧急情况,需要及时切断来自调压站的气源 时,实行远程控制就显得十分重要。 利用智能终端控制器RTU或PLC的通讯功 能和设备驱动功能,可以在煤气调压站建立一套 煤气远程控制紧急切断系统。其工作原理为:保 留原有煤气调压站内的紧急切断系统,平时由原 有的紧急切断系统工作,由出口煤气提供紧急切 断气源,当出口煤气压力高于设定值时,为防止中 压进户,紧急切断阀将会自行动作,切断主管道的 中压煤气;另加一套远程控制的紧急切断系统,当 调压站出口压力正常,但为处理紧急情况需及时 切断调压站主管道的中压煤气时,就可启动远程 控制紧急切断系统。这时,中心的调度人员利用 监控主机的显示和控制程序,向RTU或PLC下发 一个远程控制指令,RTU或PLC接到指令后就会 有一个开关信号的输出,接通电路部分,打开常闭 电磁阀控制的氮气气源通道,由氮气气源提供紧 急切断气源,使紧急切断气源压力高于出口煤气 57 维普资讯 http://www.cqvip.com
无线智能秽表的管理工作 上海大众燃气有限公司营业所宋涛 摘要介绍了采用无线智能抄表以后,燃气公司的生产技术部门和管理部门所遇到的 产销差管理 台系统实现抄表数据处理、分析和保存,并可形成 各种图表。 问题及解决的方法。 关键词:无线抄表随着我国国民经济的高速发展,人民生活水 平的日益提高,住宅成套率和商品化的不断扩大, 居民对住宅周边环境、物业部门管理质量、公共事 业服务水平等方面的要求越来越高。与此同时, 燃气公司传统的人工进户抄表方式与社会的发展 不相适应的矛盾显得日益突出。人户抄表难、劳 由于有上述技术的保障,采用无线数据传输 技术进行抄表,将解决抄表员在抄表时无法进门 见表的困难,并且能真实反映表上的消费情况,达 到100%的见表率,可以避免由于用户自抄、估计 而出现的消费存量,从而提升销售量,对降低产销 差具有积极的作用。 采用无线数据传输技术进行抄表的另一个好 动强度大、效率低等问题的客观存在给燃气用户 和燃气公司双方都造成了很大的困扰,特别是由 这些矛盾导致燃气公司费用不能按时收进,对居 民用气和流量情况也不能实现准确地监测和管 理,严重影响了燃气公司的产销差管理工作,从而 也难以提高对燃气用户的服务质量。 处是提高劳动生产率。因为使用无线数据传输技 术进行抄表时,减少了进户、等待、询问等诸多环 节,明显降低了劳动强度、减少了工作时间,工作 实绩有了质的提高、量的保证。 假设无线智能表的普及率已经达到了相当高 的水平,那么根据上述的说明在实现无线抄表以 由此可见,如何在保障抄表质量与提升服务 质量之间达到平衡,进而有效地控制好产销差,成 为摆在每个燃气行业从业人员面前的课题。为 此,公司从制度到技术等多方面做了大量有益的 尝试,其中,采用了燃气表无线数据传输技术,并 加速其产业化的应用和推广。 后,尽管无线智能抄表系统将会给产销差管理工 作带来许多积极的影响,如:提高抄见率、加强对 无线抄表系统由基表、无源直读传感器、无线 通讯模块、掌上电脑组成。 无线抄表系统可以实现前期的数据导人、选 择相应的小区进行抄表,后期的数据导出,抄表后 用气量的监控、降低劳动强度等,但是,随着智能 表使用范围的增加,抄表中也会出现许多新问题 值得我们关注。 下面分别分析生产技术层面和管理层面在无 线抄表中所遇到的问题,并探讨解决的方法。 压力设定值,紧急切断阀动作,切断主管道的中压 煤气。 5结论 气管网的远程监测与控制,为公司成功地避免多 起事故的发生和蔓延,不仅保证了全市居民的生 命和财产安全,而且为公司挽回了无法估量的经 济损失。事实充分证明,建立SCADA煤气调度监 控系统不但具有显著的安全效益,还具有显著的 社会效益和经济效益。 (收稿日期:2008—0l一17) 唐山市燃气集团有限公司SCADA煤气调度 监控系统自正式投入运行以来,已连续运行了多 年,整个系统表现出了良好的可靠性和稳定性,它 运用目前较为先进的通讯技术,实现了对整个煤 58 《城市公用事业》