蘇 哲

山西省建設(shè)監(jiān)理有限公司 山西 太原 030012

根據(jù)現(xiàn)有城市煤氣管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模、特點(diǎn)和管理上的需求，確定城市煤氣管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下方面：

1) 煤氣調(diào)壓站地域分布復(fù)雜，部分調(diào)壓站通訊網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)，而且煤氣管網(wǎng)信息具有時(shí)間特征，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)可輻射性。

2) 煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)在時(shí)間分布上具有發(fā)展性，因而數(shù)據(jù)信息量具有隨著發(fā)展而急劇增長(zhǎng)的特點(diǎn)，要求系統(tǒng)有處理急劇增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)信息量的能力。

3) 煤氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息必須完整、準(zhǔn)確，具有現(xiàn)實(shí)性，要求信息系統(tǒng)首先是一個(gè)動(dòng)態(tài)信息管理系統(tǒng)并具有可維護(hù)性。

4) 要求系統(tǒng)能夠提供管網(wǎng)內(nèi)設(shè)施管理與報(bào)表自動(dòng)報(bào)送的功能，并能滿足日常業(yè)務(wù)的需求。

1 煤氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

針對(duì)煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)分布情況以及建設(shè)特點(diǎn)，煤氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)大型的集中管理、統(tǒng)一調(diào)度、分散控制的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)由煤氣調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，管網(wǎng)儲(chǔ)配站、調(diào)壓站控制系統(tǒng)，用戶控制站以及數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)構(gòu)成。

煤氣調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的通訊、監(jiān)視和指揮中心，調(diào)度中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)采集儲(chǔ)配站的實(shí)時(shí)工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò) GPRS(EDGE)或WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采集各調(diào)壓站和各企業(yè)用戶的數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線顯示、及時(shí)存儲(chǔ)、報(bào)警設(shè)置、數(shù)據(jù)分析、曲線查詢和報(bào)表統(tǒng)計(jì)。

儲(chǔ)配站是城市煤氣供氣系統(tǒng)的起點(diǎn)和重要的組成部分。儲(chǔ)配站接收焦化廠輸送的煤氣，控制和穩(wěn)定供氣壓力，并對(duì)整個(gè)城市用氣量進(jìn)行計(jì)量。儲(chǔ)配站監(jiān)控系統(tǒng)包括本地RTU數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)和本地計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，主要采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)和管網(wǎng)溫度、壓力信號(hào)等，并實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的連鎖控制。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)，同時(shí)與中心控制室實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)。由于原煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)完成了調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理和儲(chǔ)配站的監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上只需做相應(yīng)的軟件升級(jí)和硬件擴(kuò)充即可滿足對(duì)區(qū)域調(diào)壓站、企業(yè)用戶的遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市煤氣輸配網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控，為保證城市安全、提高市民生活質(zhì)量提供保障。

2 煤氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)

區(qū)域調(diào)壓站由本地RTU和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、傳輸系統(tǒng)構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的控制與監(jiān)測(cè)。同時(shí)，通過(guò)GPRS(EDGE)或WCDMA網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度中心實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，完成站場(chǎng)內(nèi)工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)采集(包括氣體溫度、室內(nèi)溫度、進(jìn)口壓力、出口壓力、可燃?xì)怏w泄露報(bào)警等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù))并向調(diào)度中心上傳。這種依賴于通訊運(yùn)營(yíng)商的通訊方式靈活方便同時(shí)經(jīng)濟(jì)可靠。

1) 投入簡(jiǎn)單方便： 投入GPRS(EDGE)/WCDMA模塊和SIM卡及申請(qǐng)相應(yīng)的服務(wù)即可，無(wú)需布線。

2) 抗干擾能力強(qiáng)：采用GPRS(EDGE)/WCDMA無(wú)線通訊方式，因?yàn)槭且苿?dòng)和聯(lián)通的專用頻段，抗干擾能力強(qiáng)。

3) 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣：GPRS(EDGE)/WCDMA網(wǎng)絡(luò)覆蓋到城市的每個(gè)角落。

4) 便于擴(kuò)展：采用GPRS(EDGE)/WCDMA通訊方式對(duì)于系統(tǒng)的擴(kuò)展是非常方便的，只需增加1個(gè)模塊和1張SIM卡，不需要任何硬件上的改動(dòng)。

3 煤氣管網(wǎng)調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)(SCADA)

需對(duì)現(xiàn)有調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。該軟件采用組態(tài)軟件為用戶量身訂制監(jiān)控系統(tǒng)，功能強(qiáng)大，界面友好，操作設(shè)置方便靈活，可以完成對(duì)煤氣管網(wǎng)中的各監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理任務(wù)。系統(tǒng)通過(guò)TCP/IP以太網(wǎng)與煤氣公司的內(nèi)部局域網(wǎng)相聯(lián)接，調(diào)度信息可以被公司內(nèi)部相關(guān)職能部門通過(guò)IE瀏覽器隨時(shí)瀏覽查閱。

調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)圖見(jiàn)圖1。

圖1 調(diào)度中心計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)圖

該系統(tǒng)的主要功能：

1) 調(diào)壓站進(jìn)出口壓力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集后自動(dòng)上傳，減輕人工更換壓力紙的工作量，同時(shí)降低運(yùn)行成本。

2) 過(guò)濾器壓力異常監(jiān)測(cè)，短信實(shí)時(shí)報(bào)警提示，避免供氣故障。

3) 壓力異常實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)采樣的進(jìn)出口壓力出現(xiàn)異常，系統(tǒng)啟動(dòng)短信報(bào)警提示。

4) 系統(tǒng)安裝、調(diào)試方便，系統(tǒng)各參數(shù)(包括量程、報(bào)警值)均可遠(yuǎn)程設(shè)定。

5) 市電供電、電池供電、太陽(yáng)能供電等方式均能與報(bào)警系統(tǒng)相兼容，支持電壓低和掉電短信報(bào)警提示。

6) 支持定時(shí)和實(shí)時(shí)在線上傳數(shù)據(jù)功能。

7) 網(wǎng)絡(luò)化管理，經(jīng)過(guò)授權(quán)在英特網(wǎng)上任意電腦可以共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

8) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)均可進(jìn)行有效的管理。

9) 各類圖文報(bào)表的制作與管理。

10) 自控系統(tǒng)的安全管理。

4 煤氣管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)

在確保調(diào)壓站遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)施安全可靠運(yùn)行的前提下，系統(tǒng)打破傳統(tǒng)的計(jì)量模式，以用戶對(duì)用氣量的實(shí)際需求自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果調(diào)控煤氣計(jì)量設(shè)備，對(duì)用戶的用氣量進(jìn)行自動(dòng)計(jì)量，并將系統(tǒng)設(shè)定工況量程范圍數(shù)據(jù)與用戶流量需求范圍數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，系統(tǒng)按照對(duì)比后的數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)流量計(jì)輸出數(shù)據(jù)，根據(jù)輸出數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)切換，使燃?xì)夤芾砥髽I(yè)在供需平衡上能夠?qū)崿F(xiàn)按需供應(yīng)、安全運(yùn)行。通過(guò)對(duì)煤氣管網(wǎng)內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集處理，系統(tǒng)可對(duì)煤氣管網(wǎng)內(nèi)調(diào)壓站關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行模式進(jìn)行調(diào)整，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)煤氣管網(wǎng)內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行實(shí)現(xiàn)科學(xué)的動(dòng)態(tài)管理，既能保證燃?xì)赓Y源合理調(diào)配，又能保證煤氣管網(wǎng)內(nèi)調(diào)壓站經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行。

5 總 結(jié)

煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行，不僅符合煤氣管理企業(yè)生產(chǎn)安全、節(jié)能要求，同時(shí)使煤氣管理企業(yè)在煤氣管網(wǎng)內(nèi)調(diào)壓站的監(jiān)管方面，可實(shí)現(xiàn)以最小的投入獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的良性發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。