輸氣場(chǎng)站遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

葉慶凡，楊天龍

（陜西省天然氣股份有限公司，陜西西安 710016）

0 引言

陜西省天然氣股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱：陜天然氣）延安分公司作為陜北地區(qū)唯一的生產(chǎn)單位，肩負(fù)著榆林、延安區(qū)域內(nèi)的輸氣生產(chǎn)任務(wù)，管轄靖西一、二、三線及聯(lián)絡(luò)線等輸氣線路，全長(zhǎng)約1100 km，包括8座壓氣站，11座分輸站，20座閥室。部分分輸站配有相應(yīng)的供氣撬，承擔(dān)沿線途經(jīng)區(qū)縣的供氣任務(wù)，受下游用氣用戶數(shù)量和分輸站及閥室規(guī)模的限制，這些分輸站及閥室主要由臨近的壓氣站進(jìn)行兼管，人員配置相對(duì)較少，且流動(dòng)性大。為能實(shí)時(shí)掌握兼管分輸站及閥室的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)兼管分輸站、閥室等進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)上傳，實(shí)時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行數(shù)據(jù)，保障生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。

1 生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳現(xiàn)狀

延安分公司現(xiàn)有場(chǎng)站生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控上傳，實(shí)行的是場(chǎng)站現(xiàn)場(chǎng)顯示、報(bào)警、控制和公司調(diào)控中心遠(yuǎn)程顯示、報(bào)警、控制的模式。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)由場(chǎng)站值班人員定時(shí)定點(diǎn)上報(bào)調(diào)控中心管控。但壓氣站兼管的分輸站、閥室等的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、設(shè)備狀況等信息缺乏及時(shí)準(zhǔn)確的了解。壓氣站的監(jiān)控管理不能有效發(fā)揮作用，存在一定的安全隱患。

2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方案

通過(guò)公司現(xiàn)有的內(nèi)網(wǎng)或移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）系統(tǒng)，將托管分輸站和閥室PLC采集的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)管大站的站控系統(tǒng)，壓氣站值班人員（站長(zhǎng)）通過(guò)站內(nèi)的站控系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看和監(jiān)控分輸站或閥室的輸配氣壓力、流量、報(bào)警信息、設(shè)備狀態(tài)等參數(shù)，對(duì)其生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行二次監(jiān)控管理，有效填補(bǔ)管理上的漏洞，提高安全生產(chǎn)保障。

2.1 通過(guò)內(nèi)網(wǎng)上傳兼管場(chǎng)站、閥室的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)

（1）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程站、專用網(wǎng)絡(luò)、工作站組成。

（2）系統(tǒng)工作流程。遠(yuǎn)端站使用AB SLC500系列PLC系列對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過(guò)公司專用網(wǎng)絡(luò)使用OPC（OLE for Process Control，用于過(guò)程控制的OLE）連接，與遠(yuǎn)程設(shè)備通信，使用RSLINX作為OPC服務(wù)器。上位機(jī)采用AB軟件RSVIEW 32設(shè)置通信、建立標(biāo)記、創(chuàng)建圖形等，實(shí)現(xiàn)各參數(shù)上傳。內(nèi)網(wǎng)遠(yuǎn)端站系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1，站內(nèi)數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖2。

2.2 通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)路上傳撬裝供氣的用戶數(shù)據(jù)

圖1 內(nèi)網(wǎng)遠(yuǎn)端站系統(tǒng)

圖2 站內(nèi)數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工業(yè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)、VPN路由器、5201-MNET-DFNT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)組成。

（2）系統(tǒng)工作流程。遠(yuǎn)端站使用Modbus主站（施耐德SCADAPask334），通過(guò)編程軟件采集現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)，再通過(guò)4G/3G無(wú)線路由器將數(shù)據(jù)發(fā)送至一固定IP地址客戶端。控制室使用公網(wǎng)通過(guò)路由器VPN業(yè)務(wù)將數(shù)據(jù)傳送至Prosoft 5201-MNET-DFNT協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)寄存器，PLC通過(guò)Logix5000軟件MSG命令進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。上位機(jī)通過(guò)RSview32建立新標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。移動(dòng)網(wǎng)遠(yuǎn)端站系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖3，移動(dòng)網(wǎng)站內(nèi)數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖4。

圖3 移動(dòng)網(wǎng)遠(yuǎn)端站系統(tǒng)

圖4 移動(dòng)網(wǎng)站內(nèi)數(shù)據(jù)接收顯示系統(tǒng)

2.3 遠(yuǎn)端系統(tǒng)供電

為保證遠(yuǎn)端系統(tǒng)正常運(yùn)作，系統(tǒng)采用24 V DC供電，總線端子模塊均通過(guò)金屬觸頭插接方式供電。并配備太陽(yáng)能電源作為系統(tǒng)電源，冬季仍然可以滿足系統(tǒng)負(fù)載用電的需求，同時(shí)配有電池容量120 AH電池組，在外電供應(yīng)不足的情況下，可維持遠(yuǎn)端系統(tǒng)正常運(yùn)行5 d，以保障生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。

3 結(jié)語(yǔ)

部分分輸站及閥室依托臨近壓氣站進(jìn)行兼管，由于其自身?xiàng)l件的限制，日常兼管中存在著各方面的不足，生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、設(shè)備問(wèn)題等不能及時(shí)查看，形成安全隱患。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、設(shè)備狀態(tài)等信息的上傳，能及時(shí)應(yīng)對(duì)兼管場(chǎng)站、閥室等因人員配備不足，導(dǎo)致安全監(jiān)管不到位出現(xiàn)的各種緊急情況，確保輸氣系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。