天然气利用工程中的SCADA监控系统设计样本.doc

"天然气利用工程中的SCADA监控系统设计样本" 本文简介了MOX SCADA监控系统在杭州天然气利用工程中的应用设计。管网监控SCADA系统投运后，实现了管网全系统监控，MOSAIC SCADA服务器、MOX RTU、CDMA 及光纤有线网络工作十分稳定。燃气公司当前可以依照系统实时数据和报表来精确预测工业顾客流量，以便生产决策及与上游送气公司调度和协调。 SCADA系统描述杭州市天然气输配管网监控与数据采集（SCADA）系统是以基于Unix平台MOSAIC SCADA软件、远程控制终端MOX RTU，并融合了先进RTU技术、现场总线技术、网络通信技术、无线通讯技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及客户/服务器、“Cluster”实时全分布技术等一体化集成控制系统工程。 系统是以计算机为核心采用流行、可靠计算机网络构成二级式分布式控制系统。控制中心为系统控制管理级，负责数据解决和监控，分布于输配管网远程RTU为系统过程控制级，负责现场数据采集和设备控制，二级系统通过有线网络和无线网络有机结合在一起构成一种完整数据采集和监控（SCADA）系统。 系统采用了一种全分布式通讯构造。MOSAIC SCADA独特构造使数据采集、解决和显示、报警等功能随意地在网络上任何地点进行，进而也改进了系统层次化和可靠性。使用MOSAIC SCADA可以很以便地集成、组态一种基于不同软硬件产品、低成本、高冗余度系统。 在一种MOSAIC SCADA网络内，每个数据库更新和综合可由两个以上主机来完毕。对于非实时数据，使用两步承认解决方式，对于实时数据，则采用顺序更新模式。MOSAIC SCADA可在LAN和WAN上对不同地方相似数据库进行实时和同步更新以保证数据库完整性。并由此带来了两个长处：第一，数据库安全性得到了极大改进；第二，提高了局域性MOSAIC SCADA应用程序工作效率。 MOSAIC SCADA服务管理器保证了在任何时候网上所有应用软件都处在正常工作状态。在MOSAIC SCADA系统里，备份层数可以是多级，称做N级备份。在MOSAIC SCADA中服务管理器协调运用所有主机资源，而不需要设立专门备份主机。其成果是顾客最后建成一种高可靠性、低成本、可扩展系统。 系统中所有主机/文献服务器和工作站可共同在网上提供备份和服务。这些互为备份主机和工作站可遍及于局域网和广域网上以多点组态方式来保证系统高可靠性。服务管理器可使整个系统、或某些系统、或个别应用软件在整个广域网上进行备份。 MOSAIC高可靠性并据有劫难恢复功能系统可以很以便地建立并维护。系统构造系统是以MOSAIC SCADA、MOX RTU为核心并采用以太网互换机、路由器等当代网络设备构成一种分布式计算机数据采集与监控网络。 系统网络框架图如图1所示。图1系统网络框架图。调度中心调度中心是杭州市天然气输配管网SCADA系统控制中枢，也是整个系统中数据最集中地方。系统设计采用全冗余配备，实现SCADA服务器、网络、通讯和各功能环节等冗余。计算机网络按C/S构造配备，操作员工作站、工程师工作站、视频工作站、仿真工作站等均作为局域网上一种节点，共享服务器资源。 调度中心局域网采用双以太网络架构，配备有2台1000M三层互换机来分别完毕各自网络数据通讯和局域网冗余管理，涉及SCADA实时数据服务器、操作员工作站、工程师工作站、仿真工作站、视频工作站及事件打印机、报表打印机、屏幕拷贝机通过互换机均同步挂接到两个网络上，从而实现了完全数据通信双网络冗余。 调度中心经网络路由设备接入光纤网络与门站、空混站、高中压调压站、高压阀室RTU控制系统网络相连构成本SCADA系统有线通信网络系统，通讯合同采用工业以太网TCP/IP，通讯接口为RJ45。采用光纤网络通讯时，调度中心与各场站MOX RTU控制系统事实上构成了一种广域以太网络，SCADA服务器通过以太网与MOX RTU控制器互换数据。 此外，调度中心MOSAIC SCADA服务器通过CDMA 1X VPDN专线网络与远程控制站实现通信。CDMA 1X无线通讯方式既作为核心工艺场站（门站、空混站、高中压调压站、高压阀室）备用通讯方式，也作为中压管网专用调压站、中压管网区域调压站及中压管网压力点主通讯方式。 SCADA系统有线通信网络浮现故障时，系统能自动启动无线通信网络完毕与门站、空混站、高中压调压站、高压阀室数据互换，有线通信网络恢复正常后，系统又可自动切换回到有线通信方式，整个切换过程无缝完毕，不会导致数据丢失。切换由服务器来判断和完毕。