力控信创SCADA在油气行业生产数据监控SCADA系统中的应用

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#SCADA #力控科技 #油气田 #生产数据监控

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一、系统概述

本应用将已成熟国产工控系统对标气田部分片区的自控需求后进行替代建设，开展气田国产工控系统“全链条”替代技术可行性验证。油气现场的仪器仪表及SCADA下系统按照自然淘汰的要求分阶段进行国产化替代，此次主要选取部分场站先开展国产成熟仪表试点。

采用力控信创SCADA产品基于国产化操作系统银河麒麟的基础上，在气田生产数据监控系统的应用中力控产品优势直面这些挑战，确保产品能够满足油气生产监控的自控需求，并在此基础上进行国产化替代建设。

二、系统设计

ForceSCADA产品的应用架构非常灵活，支持可扩展的分层分布式应用架构，与力控其他产品如数据库产品，网关产品等配合使用，将多个站控的数据进行汇总，形成厂级或集团级的集中的调度中心监控系统。

国产主流操作系统部署在X86、龙芯、ARM、SW64等硬件架构，ForceSCADA产品支持部署在上述架构的服务器上，支持的主流Linux系统有中标麒麟、银河麒麟、统信UOS、CentOS、Ubuntu等桌面版及服务器版。油气数据监控中心SCADA系统设计紧密结合油气生产运行及相关业务流程，对作业区、中心站、井站等业务进行一体化管理，其主要实现目标如下：

各井站系统生产过程中的压力、差压、温度、流量等一系列生产数据的采集、处理、存储、检索、远程传送的整体系统数据进行采集与存储,并汇总到上一级平台。
中心站数据监控系统可以对各场站和监控点的流程、工艺参数、报警等实时监控。
中心站数据监控系统的统计及分析，并以趋势图，饼图，棒图等展示。
中心站数据监控系统的日报，月报，季报，年报展示。
中心站数据监控系统的报警配置、报警存储、统计分析、实时报警的显示、历史报警查询、事件触发等功能。

三、系统架构

该SCADA系统架构的设计涵盖从底层设备到上层软件应用的所有软硬件。系统采集各类阀门，流量计，压力表，温度计等现场设备的数据，在场站汇总后通过安全网络上传到中心站数据监控中心进行数据的分析及展示。

系统主要包括数据监控中心和站控系统。数据监控中心设置在中心站的调度室，需要配备的硬件包括实时服务器（热备冗余）、历史服务器（热备冗余）、工程师站、操作员站（根据监控站场数量调整）等；站控系统设置在各级场站，门站，主要配备的硬件有PLC系统、RTU系统、操作员站、通讯服务器等；层级之间配备了隔离网关等安全设备保证系统信息安全。

主要系统节点说明如下：

本案例中的总体部署架构：

四、系统功能

ForceSCADA以分布式区域实时数据库为核心，产品的分布式体系结构可以保证“复杂任务”的动态负载平衡，其它应用程序或者功能模块通过与区域实时数据库进行数据信息交互而实现其功能及扩展，实现生产设备数据的采集、存储、实时监控、历史数据查询、报警及趋势分析等功能应用。

1、中心站工艺流程图动态展示

通过ForceSCADA平台组态软件的画面组态工具，用户可以快捷，方便的开发定制工艺流程图，相关开关量、设备的运行/停止、模拟量的实时变化等，图形目标的前景色、背景色及目标的动态移动方向均可任意指定，并可动态变化。

2、实时历史趋势曲线分析功能

系统可任意组合用户测量趋势、测量参数累计、故障时段等趋势记录，并可通过打印输出。管理人员可通过实时或历史趋势了解管网过去及当前的状况、分析未来的趋势。

3、报警及事件管理功能

系统可对实时报警显示处理，报警历史进行检索，软件的DbMonitor可以实时显示并记录数据监控系统的各种报警信息，如流量/压力的超限、仪表工作电源不正常、阀门工作异常、通讯故障等报警信息。此外油气数据监控中心系统具备严格的权限管理功能及操作跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段。

4、进程管理器

作为ForceSCADA的运行程序，通过组态配置可以设置工程运行需要启动的程序，包括ForceSCADA软件中的程序和非本软件中程序。进程管理器可以控制工程运行程序启停、监视程序的运行状态，支持程序意外退出时的重新启动。可设置密码保护，使用密码才可对运行的进程查看与管理。用于数据库服务器和采集服务器等的配置和管理，便于用户的使用。进程管理器可以进一步提高系统自身处理信息和数据安全的能力，增强预防和告警机制，避免异常事件后造成重大损失，资源监控：可以实时显示程序的路径、启动时间、CPU、内存、启停时间、运行状态等，并提供定时归档功能，便于异常分析；阈值提醒：阈值提醒开启后可以配置参数的百分比，包括CPU内存占用率、工程磁盘空间占用率等，当电脑系统的CPU、内存、磁盘空间、网络带宽等达到设定的占比时，弹出告警提示。