长输油气管道SCADA系统应用与研究

摘要

计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。随着科学技术的不断提高，计算机网络日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，而基于计算机网络的工业控制系统的实现也是被广泛接受的。 随着长距离输送管道的建设投产，输送工艺监视控制更加困难，长输油气管道一般都是24h持续不间断地生产作业，需要高度集中、协调和统一的调度管理，管道沿线各生产区域分散而偏远，能源、交通和电信等基础设施差，可依托的社会专业化服务力量较小。 本文以近年投产的西气东输二线为例，论述了为解决长输油气管道集中调度管理而设计的SCADA系统。管道SCADA系统作为掌管管道运行的中枢神经，它的重要性逐渐得到越来越深的认识。本文详述了SCADA系统如何利用现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术实现远程实时控制，实时信息收集和反馈，并且在某些关键部位能进行自动决策和操作。西气东输二线SCADA系统选用了霍尼韦尔公司的EPKS系统，监控终端访问数据采用了C/S架构模式，整个设计结构清晰、界面友好、功能齐全。系统能够全方位地反映管道沿线站场、阀室的生产工艺状况，满足了生产调度运行人员对站场工艺进行监视控制的需要。 本文从近年来国内主要油气管道建设项目管理的实际情况出发，首先阐述了管道SCADA系统的建设背景、实现的意义及其发展状况;接着介绍了系统的关键技术和理论;然后从业务、功能、需求方面对系统进行分析，详细而有序地描述了该系统的设计开发过程，最后细致地描述了西气东输二线SCADA系统实现的强大功能，并对系统投用后如何进行验收测试进行了论述。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 国内发展状况

1．2．1 SCADA系统发展历史

1．2．2 国内发展状况

1．3 本文的主要内容和章节安排

1．3．1 主要内容

1．3．2 章节安排

第二章 相关技术介绍

2．1 SCADA系统通讯协议

2．1．1 MODBUS协议

2．1．2 Ethernet协议

2．1．3 IEC104

2．2 C／S架构介绍

2．3 SQL Server

2．4 本章小结

第三章 系统的需求分析

3．1 市场调研

3．2 业务需求分析

3．3 系统功能需求分析

3．3．1 调度中心功能需求分析

3．3．2 站控系统功能需求分析

3．3．3 逻辑控制需求分析

3．4 本章小结

第四章 系统的总体设计

4．1 系统架构设计

4．1．1 调度中心监控系统

4．1．2 站场监控系统

4．2 数据传输网络设计

4．2．1 站场与调控中心网络设计

4．2．2 IEC104通信规约应用

4．3 数据库设计

4．3．1 数据库设计方法

4．3．2 数据库设计步骤

4．3．3 存储过程

4．3．4 数据库设计E-R图

4．3．5 数据库物理表设计

4．3．6 EPKS企业数据库模型设计

4．3．7 数据操作

4．3．8 SCADA数据采集模块设计

4．4 本章小结

第五章 系统的实现与测试

5．1 系统实现

5．2 EPKS控制策略的组态及功能实现

5．2．1 Quick Builder

5．2．2 HMIWeb Display Builder

5．2．3 ASSET组态

5．2．4 Alarms Groups报警组组态

5．2．5 西气东输二线PKS系统特点

5．3 出厂验收测试(Factory Acceptance Test，FAT)

5．4 现场验收测试(Site Acceptance Test，SAT)

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢