一、項(xiàng)目概述

中石油冀東油田集輸公司早在2006年就建成了生產(chǎn)調(diào)度信息管理監(jiān)控中心，主要對(duì)下屬幾個(gè)單位生產(chǎn)裝置的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)控。后來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了重新的整改，下屬單位增加了許多裝置和設(shè)備，由于存在軟硬件種類(lèi)繁多、接口各不相同、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、信息未發(fā)布低等問(wèn)題，導(dǎo)致信息調(diào)度中心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況不能進(jìn)行全面系統(tǒng)性的監(jiān)控。

為了解決存在的諸多問(wèn)題，力控科技提供了一套完善的解決方案，以提高系統(tǒng)的可靠性、完整性、穩(wěn)定性，并且進(jìn)一步提高企業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，以及系統(tǒng)維護(hù)和后期的技術(shù)服務(wù)，有助于管理者進(jìn)一步了解生產(chǎn)狀況，制定生產(chǎn)管理決策。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在本項(xiàng)目中，動(dòng)力廠、原料庫(kù)、水源地、加工廠、綜保系統(tǒng)等子系統(tǒng)分別采用了網(wǎng)絡(luò)安全隔離式工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)接入和TCP轉(zhuǎn)出，并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)網(wǎng)和管理網(wǎng)的系統(tǒng)分離。在中心采用大型實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)（吞吐量20萬(wàn)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，并輔以其他應(yīng)用管理系統(tǒng)，從而在工廠的中央控制室以工藝流程圖或其他圖形方式監(jiān)控實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況，并可以參與控制。通過(guò)報(bào)警服務(wù)器對(duì)生產(chǎn)報(bào)警給予及時(shí)響應(yīng)，查看生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)曲線，檢索3年以上的歷史曲線和報(bào)警歷史，自動(dòng)打印生產(chǎn)班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)等報(bào)表。

主要用途可歸結(jié)為：

?現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)自動(dòng)化設(shè)備數(shù)據(jù)采集：實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中各種不同廠家系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集，解決了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)難點(diǎn)。所有現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)通過(guò)開(kāi)放式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)“無(wú)縫”地供給上一級(jí)監(jiān)控站或生產(chǎn)管理系統(tǒng)使用；

?充當(dāng)DCS(含PLC)的操作站軟件：隨著中國(guó)逐步成為“世界工廠”，中國(guó)工廠的自動(dòng)化水平正迅猛地提高，幾乎與世界先進(jìn)水平?jīng)]有了差別，工廠里面大量地使用PLC、DCS等控制系統(tǒng)，操作站軟件是自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要組成部分。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（FCS）市場(chǎng)占有率的逐步提高，自動(dòng)化軟件將具有更廣闊的發(fā)展空間。

?為生產(chǎn)管理提供統(tǒng)計(jì)、分析數(shù)據(jù)：除了充當(dāng)DCS(含PLC)操作站外，在有些生產(chǎn)車(chē)間，為了改進(jìn)生產(chǎn)的需要，要求監(jiān)控系統(tǒng)提供原料及產(chǎn)成品計(jì)量、主要受控參數(shù)、用電量、用水量的班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表以及月報(bào)表，如果原來(lái)的操作站不具備這些功能或者因?yàn)楸徽加貌荒芸粘鰜?lái)，則需要增加新的操作站。

?設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控：自動(dòng)化軟件的應(yīng)用已不僅局限在工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域，pSpace可以實(shí)時(shí)采集、顯示、記錄這些重要設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，迅速報(bào)警，避免事故的發(fā)生。

?現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)：系統(tǒng)具有全面的通訊處理功能，可用于自動(dòng)化系統(tǒng)不同系統(tǒng)或設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。提高系統(tǒng)整體的自動(dòng)化能力和水平。如：發(fā)電廠熱工系統(tǒng)中將供電系統(tǒng)與動(dòng)力DCS系統(tǒng)相聯(lián)，將電力數(shù)據(jù)送入DCS系統(tǒng)。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

（1）總調(diào)度中心：集輸公司各個(gè)分站、聯(lián)合站、管線輸氣首末站、油氣處理廠等數(shù)據(jù)均需上傳到總調(diào)度中心，總調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全部光纖接入，同時(shí)配備冗余架構(gòu)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，平臺(tái)軟件采用力控科技的SCADA產(chǎn)品，并且裝配磁盤(pán)陣列用于海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。配備專(zhuān)用的WEB服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用戶瀏覽的同時(shí)又避免了網(wǎng)絡(luò)端帶來(lái)的病毒黑客等對(duì)數(shù)據(jù)平臺(tái)的直接攻擊，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性。總調(diào)度中心系統(tǒng)與集團(tuán)ERP系統(tǒng)相連，一線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可及時(shí)反饋到管理層，把客戶需要和企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)以及供應(yīng)商的資源整合在一起，實(shí)現(xiàn)真正的管控一體化。

（2）分?jǐn)?shù)據(jù)中心：將柳一聯(lián)合站、綜合采出水、高一聯(lián)合站、廟一聯(lián)合站、南高遷輸氣管道數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)整，經(jīng)光纖先傳入分?jǐn)?shù)據(jù)中心，再經(jīng)光纖將整合的數(shù)據(jù)上傳至總調(diào)度中心。分?jǐn)?shù)據(jù)中心配備冗余架構(gòu)的數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，平臺(tái)軟件采用力控科技的SCDAD產(chǎn)品。同時(shí)配備事件服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，監(jiān)控人員可實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況，并且可將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)至關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。冗余的pSpace架構(gòu)，保證了數(shù)據(jù)平臺(tái)的運(yùn)行穩(wěn)定。其次油氣處理廠和高遷輸氣首末端數(shù)據(jù)根據(jù)已有光纖網(wǎng)絡(luò)，直接上傳至總調(diào)度中心。

四、系統(tǒng)功能

4.1 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息收集

收集柳一聯(lián)合站、高一聯(lián)合站、綜合采出水、廟一聯(lián)合站、管道分公司管線、油氣處理廠等各個(gè)下屬單位的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、參數(shù)數(shù)據(jù)等所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

4.2實(shí)時(shí)匯總分析整理及實(shí)時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度與管理

根據(jù)數(shù)據(jù)的不同種類(lèi)，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的歸類(lèi)，以方便數(shù)據(jù)的存取與利用。

4.3統(tǒng)一顯示流程及生產(chǎn)報(bào)警

將采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，按照工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工藝流程設(shè)計(jì)出監(jiān)控畫(huà)面，在有故障的時(shí)候給出報(bào)警信息，方便工作人員實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況。

4.4實(shí)現(xiàn)用戶所需各種報(bào)表的打印，以取代手抄，減少工人勞動(dòng)量。

SCADA系統(tǒng)提供的報(bào)表系統(tǒng)，可根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)形成典型的班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)，同時(shí)提供類(lèi)似EXCEL的電子表格功能，可以形成更為復(fù)雜的報(bào)表系統(tǒng)。

4.5實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，管理人員可隨時(shí)查看有關(guān)參數(shù)，了解生產(chǎn)情況，制定生產(chǎn)決策。

SCADA系統(tǒng)提供的Web功能，可以使用戶從IE瀏覽器上遠(yuǎn)程訪問(wèn)系統(tǒng)的流程圖、報(bào)表等畫(huà)面，即遠(yuǎn)程可輕松了解現(xiàn)場(chǎng)情況。

五、結(jié)論

針對(duì)冀東油田的特點(diǎn)和需要，力控科技提供的SCADA產(chǎn)品搭建符合當(dāng)前行業(yè)需求的數(shù)據(jù)網(wǎng)控調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)了集輸公司各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集通信、工藝流程監(jiān)控、信息存儲(chǔ)分析等應(yīng)用功能。并可與企業(yè)ERP系統(tǒng)達(dá)成無(wú)縫結(jié)合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)供銷(xiāo)全流程的調(diào)度管理。