SCADA系统在长输管道的应用和发展研究

聂海朋

（山东莱克工程设计有限公司 山东东营 257026）

摘要：SCADA系统是一项在计算机技术的促进下在长输 裁建设运行中产生的一項关于生产与调度的自东化系统长输管线的建设存在着点多、面广、所经过的地区地形：复杂、气候条件变化大等特点。本文主要结合了长输管线的这些特点， 对SCADA系统的构成和功能进行了分析， 对SCADA 系统在长输管道的应用和发展进行了研究。

关键词：SCADA系统；长输管道；应用；发展

前言

为全面提升油气管道、输油泵站的自动化程度，从而有效提升油气管道的安全性、高效化的从事生产运营，从我国当前油气管道的现状和整体分布来看，先进的信息化生产管理调度系统、分布式自动监控系统、长输管道SCADA系统等都是当前需待建立的。

1.SCADA系统长输管道的长输管道的特点

输送管道通常都有着某些十分突出的不足之处，例如，输送环境不稳定以及输送条件的限制等都会造成油气管道输送中的危险；输送的产品功能、种类比较单一，在输送方式上只能输送纯粹的单一产品；在输送路程上来讲比较远，而各地区基础设施情况不同，尤其是偏远地区，很容易导致输送出现失误。但长输管道的优点也很多，例如，可进行连续作业，极大地提高了输送效率；作业方式上实施集中管理，从而让输送过程可达到高度统一和协调。长输管道在输送作业上若想更为高效、安全，将SCADA系统应用于长输管道中是其发展的必经之路。站在管理者和生产者角度来讲，想要最大程度的将产品运输成本降下来，同时提高产品的整体效益，就必须确保运输能够安全、稳妥。当前我国绝大多数相关管道工程均已运用SCADA系统来确保产品的正常运营。长输管道中的SCADA 系统的主要组成部分有以计算机系统为基础的控制中心，实现远程监控的远程终端装置，站控制系统，以及稳定的通信系统。

2.SCADA系统在长输管道中的应用及实例

2.1 长输管道自控系统的特点

长输管道自动化控制具有线路长、站场多、范围广、监控阀室多等特点。但是PLC或PC通常运用在工艺流程简单和单体设备的生产过程中的监控，例如加热炉、污水处理、鹤管装车等。DCS适合在生产对象密集、连续、相对复杂的情况下进行，例如，集中处理站、联合站，天然气处理、原油稳定处理以及炼油化工等方面。所以SCADA系统更适合线长、点多、面广的生产对象，所以在长输管道自动化系统中SCADA系统的应用是非常广泛的。例如西气东输二线管道工程，下面介绍了SCADA系统在该工程长输管道中的应用。

2.2西二线SCADA系统

以中卫为界限将西二线分为了东段和西段，东段为中卫到广州段干线和其支干线，西段为霍尔果斯到中卫段干线，以及中卫到靖边联络线。东段干线设置了27座工艺站场，其中分别有分输站12座，压气站12座，分输清管站3座，此外还有线路截断阀室88座，而其中RTU阀室有12座。西段干线设置压气站14座，分输站5座，联络站1座，线路截断阀室66座，其中RTU阀室13座。运用SCADA系统对西二线全线生产的具体运行情况做集中管理、控制、监视，而所建成的整个管线会由中石油油气调控中心统一管理和调度。

3.SCADA系统的应用发展趋势

随着我国社会经济的不断发展壮大，对油气资源的整体需求也在不断增加，但我国在油气资源的整体分布上却存在十分严重的不均衡现象，因此必须进行管道建设，为适应社会需求加大其投入力度。随着SCADA系统逐步应用于西气东输等长输管道中，因其应用范围的不断扩大，相应的对SCADA系统的要求也随之提升。

3.1 SCADA系统的配置发展

SCADA系统的配置在长输管道系统中要求运用完全冗余的方式，控制中心的以太网、数据服务器、远程通讯设备冗余配置。远程通信主要有两种，一种由主通讯信号为DDN，将拨号电话线作为备用通讯信道，另一种主要通讯信道是卫星，同样将拨号口电话线作为备用通讯信道。在应用这两种通讯方式的过程中，需要根据途径不同地区的具体地理条件和环境来确定具体用哪一种方式。于站控系统来讲，实际应用中，以高端产品处理器为主要选择对象，与此同时，对处理器和电源自身做冗余配置，不断提升SCADA系统在站控系统中的运行能力。

3.2 SCADA系統的功能发展

在控制系统中，控制结构选用分级方式，其中包含控制中心、站控、单体设备控制等，而在大型输气系统中，比如西气东输系统还需设置区域控制中心。从SCADA系统功能的发展来讲，不仅控制中心能对设备和各场站进行控制，单体设备和站控级层也能对其做控制，而且于控制技术适用性来讲也是更为良好。把长输管道运行与SCADA系统功能相互结合，也是其发展趋势，但从当前情况来看，比较成熟的产品不多，在具体发展趋势上主要有以下几类。

第一，在SCADA系统中会运用更为形象生动的三维彩色图，应用该技术能让操作人员实现直接通过显示器就能观察到控制网等各设备的运行情况和立体三维图像。

第二，将人工智能和专家系统技术应用于SCADA系统中，在将来能实现系统的不断优化，以及十分复杂性的管网运行分析。

第三， 对站场及全线水击等逻辑使用更加明确的逻辑流程图的形式进行表达， 更好、更直观的了解现场发生逻辑连锁的本质原因，帮助快速辨识， 解决现场故障及问题。

第四，与先进技术系统的融合， 使SCADA系统在信息管理上具备更加快速、全面的功能， 例如实现SCADA系统与管道生产管理系统PPS 、与设备管理系统ERP 、与地理信息系统GI S等先进技术的的高效连接， 为生产管理提供更加真实有效的数据支持。

4.小结

SCADA系统是一种现代化的自动控制系统， SCADA系统在长输管道系统中的应用刚刚起步， 但是已经显示出了巨大的优势， 在长输管道的安全可靠性、高效运行上具有显著的效果， 已经在我国的长输管道设计中被渐渐采纳。但是未来的该系统的完善空间还很大， 应用情况也将逐步提高。现代科学技术的发展是各学科不断发展融合的结果， SCADA系统在长输送管道系统中的应用也要不断结合更多专业和部门的配合， 实现系统应用的优化， 提高长输管道系统的管理水平， 为长输管道企业提高经济效益和社会效益做出更多的贡献。

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