SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),，是以計算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制與遠(yuǎn)程調(diào)度相結(jié)合的自動化系統(tǒng),，已廣泛應(yīng)用于天然氣集輸、石油化工,、供水及水處理,、電力系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。SCADA系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),，對工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程的自動控制,，對工藝流程進(jìn)行全面、實(shí)時的監(jiān)視,，并為生產(chǎn),、調(diào)度和管理提供必要的數(shù)據(jù)等多方面功能。
天然氣長輸管道覆蓋的地理空間跨度大,，生產(chǎn)時效性很強(qiáng),，要求連續(xù)運(yùn)行，確保安全至關(guān)重要,，而且強(qiáng)調(diào)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的分工與協(xié)作,，同時追求整個系統(tǒng)的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，因此要求集中統(tǒng)一管理,。SCADA系統(tǒng)作為控制管理核心,，除負(fù)責(zé)氣量的調(diào)配和人員的協(xié)調(diào)，還能夠進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)測,、遠(yuǎn)程操作和生產(chǎn)狀況的動態(tài)分析,，可有效提高管理者對突發(fā)事件快速準(zhǔn)確地處理能力,。通過SCADA系統(tǒng)，建立功能完善的調(diào)度管理體系,，保證長輸管網(wǎng)安全可靠運(yùn)行,，確保企業(yè)效益的最大化已經(jīng)成為提升管理水平的必經(jīng)之路。

1,、天然氣長輸管道的特點(diǎn)
長輸管道是天然氣長距離連續(xù)運(yùn)輸所依附的系統(tǒng),，其不需要常規(guī)的運(yùn)輸工具和設(shè)備，即可迅速,、有效,、大規(guī)模的將天然氣運(yùn)輸?shù)侥康牡兀烊粴忾L輸管道輸配系統(tǒng)已由單氣源,、單管不加壓的輸送方式演變?yōu)槎鄽庠?、多管、多個加壓站輸送,，生產(chǎn)運(yùn)行工藝更加復(fù)雜,。天然氣的產(chǎn)供銷是由采氣、凈化,、輸氣和供氣等環(huán)節(jié)組成的,，長輸管道作為這個系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，必須協(xié)調(diào)好上下游的關(guān)系,，因此操作管理更為復(fù)雜,，而且擔(dān)負(fù)一城市或地區(qū)的供氣任務(wù)，涉及國計民生和千家萬戶,，一旦發(fā)生事故將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，因此必須保證其安全平穩(wěn),、連續(xù)可靠運(yùn)行,。 以天然氣管道輸送系統(tǒng)及管理的特點(diǎn)考慮，工藝參數(shù)的實(shí)時監(jiān)視與控制非常必要,，借助SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能,，建立起功能完善的調(diào)度管理體系。全線設(shè)置監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng)）,，將管線沿途各PLC場站的重要數(shù)據(jù)通過通訊系統(tǒng)實(shí)時傳至調(diào)度控制中心,，以便調(diào)度人員根據(jù)這些信息來監(jiān)視和控制管道系統(tǒng)的運(yùn)行，進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)測,、大型設(shè)施的遠(yuǎn)程操作和生產(chǎn)狀況的動態(tài)分析,。伴隨管網(wǎng)的復(fù)雜化和壓縮機(jī)等大型能耗設(shè)施的增多，通過模擬軟件,，模擬管道運(yùn)行工況,，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化管網(wǎng)輸送方案,，使企業(yè)效益最大化。

2,、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
天然氣長輸氣管線SCADA系統(tǒng)一般由截斷閥室,、分輸站站控系統(tǒng)、調(diào)度中心組成,，各站站控系統(tǒng)通過通訊系統(tǒng)與調(diào)度中心相連,，構(gòu)成生產(chǎn)過程本地站控系統(tǒng)監(jiān)控與調(diào)度中心遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的雙層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
站控系統(tǒng)可采用安控科技的E40/E50 RTU作為數(shù)據(jù)采集,、本地控制及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊單元,，和PLC控制器相比，RTU控制單元具有通訊距離較長,數(shù)據(jù)傳輸數(shù)度快,，準(zhǔn)確性高,，具有強(qiáng)大的通訊接口,適用于惡劣的工業(yè)現(xiàn)場等特點(diǎn)；截斷閥室可采用SUPER32一體化RTU作為測控終端,；天然氣計量采用安控研發(fā)的ECHO5802天然氣流量計算機(jī),；上位機(jī)操作界面可采用安控科技組態(tài)軟件ESPIDER為平臺，能夠顯示所有工藝流程,、過程參數(shù),、趨勢圖、監(jiān)控主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和輸氣過程,，完成報警和各種管理報表的打印以及數(shù)據(jù)的存儲的功能,。
調(diào)度中心由服務(wù)器、操作員站,、工程師站以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成,。服務(wù)器實(shí)時讀取各輸氣站中RTU控制單元內(nèi)的數(shù)據(jù)，并通過組態(tài)軟件平臺,，顯示各站的所有工藝流程,、過程參數(shù)、趨勢圖,，監(jiān)控各站主要設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),，打印各種管理報表以及存儲各站主要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

3,、系統(tǒng)各部分主要功能及實(shí)現(xiàn)
3.1 輸氣站站控系統(tǒng)部分功能與特點(diǎn)
（1）計量功能
對于孔板天然氣流量的監(jiān)測,，采用安控研發(fā)的ECHO5802天然氣流量計算機(jī)，ECHO5802天然氣流量計算機(jī)在國內(nèi)首家通過GB/T21446-2008《用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計測量天然氣流量》的要求,，完全能夠滿足天然氣計量需要,，參數(shù)設(shè)置簡單、透明,，保證了計量的公平,、公正,、公開。流量計算機(jī)具有強(qiáng)大的通信接口,，能夠通過通信接口將差壓,、壓力、溫度,、流速,、累計流量等重要計量參數(shù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，并在上位機(jī)操作界面中顯示,，便于值班人員對計量過程的監(jiān)控,，并與SCADA系統(tǒng)進(jìn)行無縫連接。
（2）人性化生產(chǎn)操作界面
根據(jù)輸氣站站場實(shí)際情況設(shè)計的操作界面具有簡明,、直觀和便于操作的特點(diǎn),，要求實(shí)時顯示現(xiàn)場計量參數(shù)、進(jìn)出站壓力,、進(jìn)出站溫度,、電動閥狀態(tài)等一系列重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)，值班人員通過查看計算機(jī)操作界面便可全面了解現(xiàn)場生產(chǎn)情況,。另外,，通過操作界面可以對現(xiàn)場電動閥進(jìn)行控制，特別是在緊急事故發(fā)生時,，值班人員在控制室里能夠快速完成閥的開關(guān)工作,，提高了生產(chǎn)的安全系數(shù)。
（3）強(qiáng)大的報警功能
系統(tǒng)中采用聲光結(jié)合的報警方式,，并加以文字在操作界面的報警窗口加以說明,，確保在第一時間通知值班人員報警產(chǎn)生的原因和位置，確保安全平穩(wěn)生產(chǎn),。報警包括：站場可燃?xì)怏w超標(biāo)報警,；進(jìn)出站壓力超標(biāo)報警；計量支路差壓值超標(biāo)報警,；重要電動球閥開關(guān)動作報警；計量儀表連接狀態(tài)報警,。
（4）豐富的歷史曲線
系統(tǒng)中提供了各計量支路中的壓力,、差壓、溫度,、瞬時流量計量參數(shù)和進(jìn)出站壓力等參數(shù)的趨勢曲線,，通過曲線可針對某時段具體分析天然氣計量參數(shù)變化趨勢，對分析輸差,，調(diào)配氣量,，檢測儀表提供重要的輔助作用,。
（5）按時自動生成生產(chǎn)報表
根據(jù)生產(chǎn)需要，系統(tǒng)定時自動生成生產(chǎn)報表,，報表內(nèi)容包括重要電動球閥狀態(tài),、各支路計量參數(shù)數(shù)值及進(jìn)出站壓力值等參數(shù)。作為生產(chǎn)重要資料,，報表可按照規(guī)定時間連續(xù)保存,，并能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整保存時間。
（6）參數(shù)設(shè)定功能
由于天然氣組分的不定性,，需要定時的根據(jù)天然氣氣體組分檢測報告修改流量計算機(jī)中的天然氣組分確保計量的準(zhǔn)確,，因此系統(tǒng)提供了天然氣組分設(shè)定界面，通過計算機(jī)通信接口與流量計算機(jī)進(jìn)行通信,，直接將操作界面設(shè)定的參數(shù)寫入流量計算儀,，完成流量計算機(jī)中的天然氣組分設(shè)定。另外,，系統(tǒng)還提供了壓力變送器,、差壓變送器、溫度變送器量程設(shè)定功能,，實(shí)現(xiàn)根據(jù)變送器量程的改變重新設(shè)定系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù),，來確保變送器顯示數(shù)值的正確性，滿足生產(chǎn)需要,。
（7）可靠的安全性
系統(tǒng)采用權(quán)限操作方式,，即不同操作權(quán)限的操作人員只能操作本權(quán)限內(nèi)的功能。系統(tǒng)中一般操作人員可以實(shí)現(xiàn)讀取工藝參數(shù),，讀取報表,，查看趨勢曲線和報警的功能。通過登陸密碼登陸,，獲取高級權(quán)限的操作人員,，可以獲得生產(chǎn)參數(shù)的修改和電動球閥控制的功能。繼續(xù)登陸,，獲得更高權(quán)限的操作人員則可以對系統(tǒng)進(jìn)行修改和完善,。通過這樣的權(quán)限設(shè)置，一方面,，避免了誤操作對生產(chǎn)造成影響,，另一方面，可以保證生產(chǎn)參數(shù)的安全性,，確保正常生產(chǎn),。
3.2 調(diào)度中心的功能與特點(diǎn)
遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控是SCADA系統(tǒng)一個典型特點(diǎn)，天然氣長輸氣管線SCADA系統(tǒng)中，調(diào)度中心的作用就是這一特點(diǎn)的充分體現(xiàn),。
典型應(yīng)用


在調(diào)度中心的操作界面中可以讀取SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的所有站場的生產(chǎn)參數(shù),，并且可以通過點(diǎn)擊各站圖標(biāo)，調(diào)出相應(yīng)的操作界面進(jìn)行監(jiān)控,。通過調(diào)度中心操作系統(tǒng),，調(diào)度人員可以在第一時間，更加直觀的了解到SCADA系統(tǒng)內(nèi)任意輸氣站或閥室的運(yùn)行情況,。另外,，調(diào)度中心配有大容量硬盤陣列，可以長期保存歷史數(shù)據(jù),。
安控公司的RTU以及組態(tài)軟件已經(jīng)成功應(yīng)用在多項(xiàng)天然氣開采,、處理以及長輸管線SCADA系統(tǒng)中，系統(tǒng)充分發(fā)揮自動化全天候監(jiān)測的手段,，確保了安全生產(chǎn),、平穩(wěn)供氣。另外,，ECHO SCADA系統(tǒng)具有豐富的擴(kuò)展功能,，新開發(fā)建設(shè)的分輸站或閥室可輕松接入本系統(tǒng)中。ECHO SCADA系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,，操作簡便,，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量和售后服務(wù)深受業(yè)主的好評。