SCADA解決方案在浙江天然氣管線監控系統中的應用

　　
浙江, 中國 –中國新疆塔里木盆地是我國最大的天然氣基地，探明儲量至少可以為用戶提供30年每年120億立方米的用氣。中國從2000年2月起開始啟動西氣東輸工程，其目標是要將中國新疆、青海、川渝和鄂爾多斯四大氣區生產的天然氣輸往以上海為中心的長江三角洲地區，同時也包括輸往西寧、蘭州、北京、天津和湖南、湖北等地區。作為從塔里木盆地到上海的西氣東輸天然氣干線的主要支線工程,浙江省天然氣開發有限公司將在今后10年時間內建設超過1,400公里的全省的天然氣管網。從第一條管線——80多公里長的杭湖線開始，浙江天然氣公司選擇了Wonderware基于ArchestrA架構的以Industrial Application Server為核心的SCADA解決方案，來構筑站控系統和SCADA中心的軟件架構和應用。利用這樣的SCADA系統，可以實現對整個管線的獨立和集中監控，分析管線的生產信息并優化整個管線的生產。同時，該SCADA系統強大的可伸縮性，重用性功能以及靈活的部署能力使SCADA中心在管線不斷擴展的過程中具備無與倫比的優勢。

　　
挑戰: 不斷擴展的管道系統的集中監控
　　 從建設管線的規劃開始，浙江天然氣開發有限公司就決定建設一個能集中監控全省天然氣管道網絡的SCADA中心，作為整個省天然氣系統的監控調度中心。并且在通常情況下，所有的操作，監控，調度指令均由該中心發出，各場站均配置為有人值守，無人操作。同時，由于整個管線系統的不斷擴展，如何建立一個隨管線系統同步擴展的SCADA中心成為了一個極大的挑戰。而以WonderwareIndustrial Application Server為核心的 Wonderware SCADA解決方案提供了非常適合的解決方案。Industrial Application Server具備強大的可伸縮性，能非常容易地實現系統的不斷擴展；利用應用對象最大限度地實現工程重用，大大降低了工程開發和維護的成本，也大大降低了系統擴展時的成本和風險；Industrial Application Server構筑在Wonderware 的ArchestrA技術之上，具備無與倫比的靈活部署能力，是目前市場上最靈活，真正組件化的SCADA系統。同時，ArchestrA架構提供了今后軟件功能擴展的無限空間。Wonderware向浙江省天然氣開發有限公司建議了以Industrial Application Server為核心的FactorySuite A2系統，該系統集成了Wonderware的IndustrialApplication Server, InTouch 監控軟件,IndustrialSQLServer實時數據庫軟件,ActiveFactory 報表及分析客戶端軟件和Suitevoyager工廠信息門戶軟件。 利用該系統，可以監視控制對整個管線的操作，同時可監視分布在各場站的設備及過程-包括各種電動閥，調節閥，壓力，流量，溫度等參數。另外，該系統還通過Modbus® 串行協議與流量計算機等特殊設備進行通訊集成。同時，FactorySuite A2系統允許在IndustrialApplicationServer建立復雜的計算模型以滿足用戶要求。根據復雜的供氣運營合同的規定，運營商必須有一個準確的基于基礎的實時和歷史數據的上下游用氣的計算模型。因此，浙江天然氣公司可在該SCADA系統上利用Industrial Application Server和IndustrialSQLServer來建立基于實時以及歷史數據的統計模型來計算從上游的用氣以及對下游的供氣。此外，利用Suitevoyager，浙江天然氣公司可將生產數據以及圖表實時在全公司范圍的Intranet上進行發布。
行業:
　　 石油天然氣

　　 軟件:

　　 Industrial Application Server

　　 InTouch View 8.0 graphics engine

　　 DA Servers

　　 SuiteVoyager 2.0 SP1 portal software

　　 IndustrialSQL Server 8.0 historian

　　 InTouch visualization software

　　 ActiveFactory 8.0 reporting and analysis clients

　　 硬件:

　　 Modbus TCP/IP I/O Server

　　 Automation Object Server

　　 Visualization Node

　　 Historian Node

　　 Web Server

　　 Engineering Station

　　 優點：

　　 大幅降低工程費用

　　 節減營造成本

　　 增強響應和擴展的敏捷性能

　　 提升全企業的標準化程度

　　 高度分布式應用管理

　　集成的解決方案
簡單以及安全的應用復制和重用

　　Wonderware的 Industrial Application Server, 構筑在 ArchestrA 工業軟件架構之上。對于浙江天然氣SCADA中心的應用來說，確實是一個明智的選擇。Industrial Application Server 只需要簡單的鼠標拖拽便可以生成描述過程或設備的實際應用對象，例如泵，閥門，變送器，PLC系統 – 或整個生產單元。對象的生成可由同一類的模板復制多次來生成多個，而這些模板包含了所有需要監控的特性，象歷史記錄，輸入輸出，報警事件等。更重要的是，Industrial Application Server 的安全模式提供了數據級的安全，這對于保證系統操作的安全性尤為重要。Industrial Application Server's 的面向對象的工程方法及靈活高效的系統部署方式使浙江省天然氣SCADA中心的系統在從目前的80多公里的管線擴展到超過1,400公里時能非常容易地擴展和集成，這一點在每個場站設備都基本相似的情況下尤其變得優勢突出。Industrial Application Server提供直觀的工廠模型，可以按照真實的場站結構來組織工程，使工程數據具有和真實過程與設備對應的層次結構，避免了過去工程數據難以維護和管理的扁平結構。與此同時，由于管線系統是一個典型的分布式系統，構建在Microsoft.NET框架上的ArchestrA提供了對應于這樣分布式系統的分布式平臺，使該系統無論今后在系統規模的擴展還是系統功能的擴展都變得非常容易。　

　　總結

　　隨著浙江省天然氣管線的擴展，浙江省天然氣開發有限公司將成為全省天然氣管線的運營商。建立在Wonderware的ArchestrA架構上的SCADA中心，將成為全省天然氣管道的監控和調度中心，在這套系統上，將會不斷擴展其規模和功能。ArchestrA架構提供的SCADA系統軟件架構和應用，還對今后的工程組態以及維護提供了極大的便利，也節約了相當的成本。同時，在這個軟件架構上可以擴展與天然氣運營系統經濟指標相關的若干子功能。更重要的是，浙江省天然氣SCADA中心的應用案例提供了ArchestrA這種分布式架構在管線系統這樣典型的分布式系統應用中的典型示范。
　　

　　“Wonderware的 Industrial Application Server 使我們的SCADA系統可以隨著管線的建設而不斷擴展，”浙江省天然氣開發有限公司負責本項目的項目經理錢濟人先生說,“同時，ArchestrA架構也給我們提供了在軟件上進行功能擴展的無限空間。”利用Wonderware所提供的新的基于ArchestrA架構并以IndustrialApplicationServer為核心的SCADA系統，浙江省天然氣開發有限公司在未來十年中將不斷地擴展他們的管線系統。