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1、燃气自动化应用概述5.18.一、燃气一、燃气SCADA系统的应用系统的应用1.前前 言言 SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即监测控制与数据采集系统，即监测控制与数据采集系统，又称计算机四遥技术系统，又称计算机四遥技术-遥测、遥信、遥测、遥信、遥控、遥调。遥控、遥调。集自动控制技术、计算机技术、传感集自动控制技术、计算机技术、传感技术和通信技术于一体，以计算机为基础技术和通信技术于一体，以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。的生产过程控制与调度自动化系统。对现场的运行设备进行监视和控制，对现场的运行设备进行监视和控制，以
2、实现数据采集、设备控制、测量、参数以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。调节以及各类信号报警等各项功能。2.SCADA系统的组成及功能系统的组成及功能 数传电台数传电台PLCPLC。RTURTUPLCPLC。RTURTU监控机A监控机B终端服务器无线通讯有线通讯打印机远程访问终端防火墙2.1 SCADA 系统的组成系统的组成2.1.1 调度控制中心调度控制中心(主站主站)2.1.2 站控系统及远程终端装置站控系统及远程终端装置 主要由远程终端装置主要由远程终端装置主要由远程终端装置主要由远程终端装置 RTU/PLC RTU/PLC、站控计算机、站控计算机、站控计算
3、机、站控计算机、通信设施及相应的外部设备组成。通信设施及相应的外部设备组成。通信设施及相应的外部设备组成。通信设施及相应的外部设备组成。采集现场仪表输出的信号，对现场设备进行监采集现场仪表输出的信号，对现场设备进行监采集现场仪表输出的信号，对现场设备进行监采集现场仪表输出的信号，对现场设备进行监视和控制，将采集的数据经过视和控制，将采集的数据经过视和控制，将采集的数据经过视和控制，将采集的数据经过RTU/PLC RTU/PLC 处理，传处理，传处理，传处理，传送至站控计算机，并通过通讯网络实时地传送到调送至站控计算机，并通过通讯网络实时地传送到调送至站控计算机，并通过通讯网络实时地传送到调送至
4、站控计算机，并通过通讯网络实时地传送到调度控制中心。度控制中心。度控制中心。度控制中心。2.1.3 网络数据通信系统网络数据通信系统主要业务包括：语音通信、数据通信、移动通信等主要业务包括：语音通信、数据通信、移动通信等主要业务包括：语音通信、数据通信、移动通信等主要业务包括：语音通信、数据通信、移动通信等有线通讯方式有线通讯方式有线通讯方式有线通讯方式：光纤、：光纤、：光纤、：光纤、DDNDDN、ISDNISDN和和和和ADSLADSL等等等等无线通讯方式无线通讯方式无线通讯方式无线通讯方式：无线电台、无线扩频、卫星、微波：无线电台、无线扩频、卫星、微波：无线电台、无线扩频、卫星、微波：无线
5、电台、无线扩频、卫星、微波 和公共无线通讯网络（和公共无线通讯网络（和公共无线通讯网络（和公共无线通讯网络（GPRSGPRS、CDMACDMA）等）等）等）等2.2 SCADA 系统的功能系统的功能 数据采集功能数据采集功能 数据传输功能数据传输功能 数据显示及分析功能数据显示及分析功能 报警功能报警功能 历史数据的存储、检索、查询及分析功能历史数据的存储、检索、查询及分析功能 报表显示及打印功能报表显示及打印功能 遥控功能遥控功能 网络功能网络功能 视频监控功能视频监控功能 其他增强功能其他增强功能(负荷预测、管网模拟等负荷预测、管网模拟等)3.燃气燃气SCADA系统效益系统效益3.1 保证
6、管网安全可保证管网安全可 靠运行靠运行3.2 优化调度和超前调度优化调度和超前调度3.3 降低劳动强度、省时省力降低劳动强度、省时省力3.4 协助管网施工和抢修协助管网施工和抢修4.SCADA 系统的应用状况及存在的问题系统的应用状况及存在的问题4.1 SCADA 系统的发展历程系统的发展历程uu第一代：第一代：第一代：第一代：7070年代及以前，基于专用计算机和专用操作系统年代及以前，基于专用计算机和专用操作系统年代及以前，基于专用计算机和专用操作系统年代及以前，基于专用计算机和专用操作系统uu第二代：第二代：第二代：第二代：8080年代，基于集中式计算机系统年代，基于集中式计算机系统年代，
7、基于集中式计算机系统年代，基于集中式计算机系统uu第三代：第三代：第三代：第三代：9090年代，基于分布式计算机网络年代，基于分布式计算机网络年代，基于分布式计算机网络年代，基于分布式计算机网络/关系数据库技术关系数据库技术关系数据库技术关系数据库技术 uu第四代：目前，采用移动通信技术、第四代：目前，采用移动通信技术、第四代：目前，采用移动通信技术、第四代：目前，采用移动通信技术、InternetInternet 技术等新技术技术等新技术技术等新技术技术等新技术4.2 SCADA 系统的发展趋势系统的发展趋势 SCADA 系统与其他系统的广泛集成系统与其他系统的广泛集成 远端（受控端）综合自
8、动化远端（受控端）综合自动化专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用专家系统、模糊决策、神经网络等新技术研究与应用移动通信技术、面向对象技术、移动通信技术、面向对象技术、Internet 技术的应用技术的应用4.3 SCADA 系统在燃气管网的应用状况系统在燃气管网的应用状况 8080年代开始引进和开发燃气年代开始引进和开发燃气年代开始引进和开发燃气年代开始引进和开发燃气SCADASCADA系统系统系统系统 90 90 年代后，燃气年代后，燃气年代后，燃气年代后，燃气SCADASCADA系统的建设发展迅速系统的建设发展迅速系统的建设发展迅速系统的建设发展迅速 目前，使用燃气管网的城市目前
9、，使用燃气管网的城市目前，使用燃气管网的城市目前，使用燃气管网的城市7070建立了燃气建立了燃气建立了燃气建立了燃气SCADASCADA系统系统系统系统 起到了积极作用，提高了管理水平起到了积极作用，提高了管理水平起到了积极作用，提高了管理水平起到了积极作用，提高了管理水平 但是，系统发挥的作用大小不一，参差不齐，存在许多问题但是，系统发挥的作用大小不一，参差不齐，存在许多问题但是，系统发挥的作用大小不一，参差不齐，存在许多问题但是，系统发挥的作用大小不一，参差不齐，存在许多问题 4.4 SCADA系统存在的主要问题及原因系统存在的主要问题及原因主要问题主要问题：*系统稳定性不强；系统稳定性不
10、强；*系统扩展性不好；系统扩展性不好；*自身维护能力不足；自身维护能力不足；*采集数据后期处理不够。采集数据后期处理不够。原因分析原因分析：1.按照国外管理模式，全套引进国外系统；按照国外管理模式，全套引进国外系统；2.不注重系统功能，只看重系统价格；不注重系统功能，只看重系统价格；3.依靠自身的力量，独立开发依靠自身的力量，独立开发SCADA系统的不足；系统的不足；4.忽视自身专业队伍的建设，维护人才匮乏；忽视自身专业队伍的建设，维护人才匮乏；5.缺少关于燃气缺少关于燃气SCADA 系统的专业标准。系统的专业标准。5.如何建立和完善燃气如何建立和完善燃气SCADA 系统系统5.1 认识建立认
11、识建立SCADA系统的重要性系统的重要性5.2 加强各企业间的信息交流加强各企业间的信息交流5.3 认真做好系统总体方案选型设计认真做好系统总体方案选型设计5.4 系统开发研制单位和硬件设备的选择系统开发研制单位和硬件设备的选择5.7 人才的引进和培养人才的引进和培养5.5 建立高质量的通讯系统建立高质量的通讯系统5.6 建立高质量的管网模型分析系统建立高质量的管网模型分析系统二、燃气二、燃气GIS系统的应用系统的应用1.城市燃气管网城市燃气管网GIS系统概述系统概述所谓所谓GIS系统，即系统，即Geographic Information Systems的简称，就是的简称，就是“地理信息系统
12、地理信息系统”。它是一种采集、储存、管理、分析、显示与应用地理它是一种采集、储存、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通信息的计算机系统，是分析和处理海量地理数据的通用技术。它是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、用技术。它是集计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴的边缘学科。学为一体的新兴的边缘学科。2.GIS 技术发展概况技术发展概况（1）国外发展概况）国外发展概况20 20 世纪世纪世纪世纪60 60 年代，加拿大年代，加拿大年代，加拿大年代，加拿大Toml
13、ison Tomlison 博士提出地理信博士提出地理信博士提出地理信博士提出地理信息系统的概念息系统的概念息系统的概念息系统的概念 ；70 70 年代初，美国推出年代初，美国推出年代初，美国推出年代初，美国推出 ARC/INFO ARC/INFO 和和和和TIGER TIGER 系统；系统；系统；系统；80 80 年代以后，年代以后，年代以后，年代以后，GIS GIS 软件商品化软件商品化软件商品化软件商品化 ，出现大量软件；，出现大量软件；，出现大量软件；，出现大量软件；目前，主要软件：目前，主要软件：目前，主要软件：目前，主要软件：MapInfoMapInfo、AreInfoAreInf
14、o、ArcViewArcView等等等等 。国外典型国外典型国外典型国外典型GISGIS性能比较性能比较性能比较性能比较（2）国内发展概况）国内发展概况“九五九五九五九五”期间将期间将期间将期间将GIS GIS 列为列为列为列为“重中之重重中之重重中之重重中之重”的项目，的项目，的项目，的项目，并重点支持发展我国的并重点支持发展我国的并重点支持发展我国的并重点支持发展我国的GIS GIS 产业；产业；产业；产业；目前，国内软件主要有：目前，国内软件主要有：目前，国内软件主要有：目前，国内软件主要有：GeoStarGeoStar、MapGISMapGIS等等等等 ；GIS在国内燃气行业运用情况在
15、国内燃气行业运用情况v 运用深度不够运用深度不够功能简单v 运用力度不够运用力度不够只有少数的几个企业在运用只有少数的几个企业在运用GISGIS，北京、上海、深圳等。，北京、上海、深圳等。v运用范围太窄运用范围太窄 1 1、只有供气企业在运用、只有供气企业在运用GISGIS；2 2、市政管理部门、规划部门和能源部门还没有运用。、市政管理部门、规划部门和能源部门还没有运用。11/20/202211/20/2022计算机硬计算机硬件设备件设备地理空间地理空间数据数据计算机软计算机软件系统件系统组织管理组织管理人员人员3.GIS 系统的组成系统的组成 系统硬件系统硬件：包括工作站（如可由两台服：包括
16、工作站（如可由两台服务器组成网络，由务器组成网络，由PC机与数字化仪组机与数字化仪组成的数字化工作站）以及打印机、绘图成的数字化工作站）以及打印机、绘图仪等外部设备组成。仪等外部设备组成。系统软件系统软件：包括操作系统、：包括操作系统、GIS软件、软件、数据库软件等。常用软件：数据库软件等。常用软件：GIS软件中国软件中国外的有外的有MapInfo、AreInfo、ArcView等，国产的有等，国产的有GeoStar、MapGIS等；等；数据库软件有数据库软件有Foxpro、Access、Orcal等。等。系统数据库由三部分组成：全景数据库、系统数据库由三部分组成：全景数据库、底图数据库和管线
17、数据库。底图数据库和管线数据库。建立燃气管网建立燃气管网GIS 系统可以实现燃气管系统可以实现燃气管网设施资料管理的电子化和信息化。为燃气网设施资料管理的电子化和信息化。为燃气的输配调度、图档管理、管网规划、管网抢的输配调度、图档管理、管网规划、管网抢修决策、日常运行管理、施工管理以及综合修决策、日常运行管理、施工管理以及综合辅助决策等提供现代化处理手段。辅助决策等提供现代化处理手段。4.建立建立GIS 系统的必要性系统的必要性5.GIS系统总体目标系统总体目标n n5.1 电子化图档管理电子化图档管理 n n5.2 应急抢修指挥应急抢修指挥 n n5.3 辅助决策支持辅助决策支持n n5.4
18、 科学的设施管理科学的设施管理n n5.5 全方位信息化管理全方位信息化管理6.GIS的功能与作用的功能与作用1.1.1.1.数据输入功能数据输入功能2.2.2.2.数据显示功能数据显示功能3.3.3.3.查询功能查询功能4.4.4.4.分析功能分析功能5.5.5.5.统计功能统计功能1.1.1.1.辅助设计功能辅助设计功能2.2.2.2.编辑功能编辑功能3.3.3.3.输出功能输出功能4.4.4.4.系统管理功能系统管理功能5.5.5.5.网络发布功能网络发布功能数据输入功能数据输入功能地图载入地图矢量化属性数据录入或导入数据动态采集各种数据格式之间的转换11/20/202211/20/20
19、22数据显示功能数据显示功能查询功能查询功能 条件查询条件查询条件查询条件查询 区域查询区域查询区域查询区域查询 空间数据和属性数空间数据和属性数空间数据和属性数空间数据和属性数 据相互联动查询据相互联动查询据相互联动查询据相互联动查询 分析功能分析功能缓冲区分析缓冲区分析缓冲区分析缓冲区分析网络分析网络分析网络分析网络分析叠置分析叠置分析叠置分析叠置分析连通性分析连通性分析连通性分析连通性分析最短路径分析最短路径分析最短路径分析最短路径分析 统计功能统计功能输出功能输出功能括图形输出括图形输出括图形输出括图形输出属性信息统计分析报属性信息统计分析报属性信息统计分析报属性信息统计分析报表输出表
20、输出表输出表输出地图、专题图输出地图、专题图输出地图、专题图输出地图、专题图输出n n建立燃气管网建立燃气管网GIS作用：作用：(1)对图形和属性数据检索和查询，了解管线对图形和属性数据检索和查询，了解管线的确切位置、埋深、走向、填埋情况、直径、的确切位置、埋深、走向、填埋情况、直径、材质等。材质等。(2)对各类管线数据及各类属性数据进行统计、对各类管线数据及各类属性数据进行统计、缓冲分析、三维分析等。缓冲分析、三维分析等。(3)为规划设计部门提供确实可靠的数据，从为规划设计部门提供确实可靠的数据，从而在建设施工中避免重大事故的发生而在建设施工中避免重大事故的发生(4)通过监测设备对供气设备通
21、过监测设备对供气设备(包括节点、阀门、包括节点、阀门、气站气站)进行实时监控，并以二维和三维图形显进行实时监控，并以二维和三维图形显示运行设备的运行状态。示运行设备的运行状态。(5)根据报警信号分析确定故障点，并提供最佳根据报警信号分析确定故障点，并提供最佳故障检修方案。故障检修方案。(6)突发事故的应急处理：根据报修电话，快速突发事故的应急处理：根据报修电话，快速确定请求地点以及事故发生地，并与确定请求地点以及事故发生地，并与119消防消防指挥中心计算机联网，密切供气系统与消防系指挥中心计算机联网，密切供气系统与消防系统的关系，增强安全防范措施，提高对重大事统的关系，增强安全防范措施，提高对
22、重大事故及突发事件的应急处置能力。故及突发事件的应急处置能力。(7)制作用户所需的各种不同比例尺的路网图、制作用户所需的各种不同比例尺的路网图、管线图、纵横截面图和各种类型的数据报表，管线图、纵横截面图和各种类型的数据报表，输出打印。输出打印。7.GIS在燃气行业中的综合运用在燃气行业中的综合运用n n三个运用层次三个运用层次:n n信息管理信息管理信息管理信息管理 管理燃气行业中的管网信息、设备信息、用户信息、经济信息和管理燃气行业中的管网信息、设备信息、用户信息、经济信息和管理燃气行业中的管网信息、设备信息、用户信息、经济信息和管理燃气行业中的管网信息、设备信息、用户信息、经济信息和环境信
23、息环境信息环境信息环境信息.n n辅助决策辅助决策辅助决策辅助决策 燃气管网分析、现状诊断、动态监控和优化调度、项目选址、能燃气管网分析、现状诊断、动态监控和优化调度、项目选址、能燃气管网分析、现状诊断、动态监控和优化调度、项目选址、能燃气管网分析、现状诊断、动态监控和优化调度、项目选址、能源方案选择、方案经济分析源方案选择、方案经济分析源方案选择、方案经济分析源方案选择、方案经济分析n n模拟与仿真模拟与仿真模拟与仿真模拟与仿真 水力计算、方案模拟和安全评价水力计算、方案模拟和安全评价水力计算、方案模拟和安全评价水力计算、方案模拟和安全评价信息管理的功能信息管理的功能辅助决策辅助决策方案经济
24、分析方案经济分析初投资初投资运行费运行费方案选择方案选择距离距离周围的能源资源周围的能源资源模拟与仿真模拟与仿真方案模拟方案模拟三、燃气三、燃气OAS系统的应用系统的应用1 引言引言n n所谓燃气所谓燃气OAS系统，即系统，即Office Automatic System，办公自动化系统的简称。，办公自动化系统的简称。n n目的及意义目的及意义：办公自动化系统就是要创造一个集成的办公办公自动化系统就是要创造一个集成的办公办公自动化系统就是要创造一个集成的办公办公自动化系统就是要创造一个集成的办公环境环境环境环境,实现日常办公和协同工作的自动化实现日常办公和协同工作的自动化实现日常办公和协同工作
25、的自动化实现日常办公和协同工作的自动化,使各项使各项使各项使各项工作均处在有效、有序的管理之中工作均处在有效、有序的管理之中工作均处在有效、有序的管理之中工作均处在有效、有序的管理之中,并对各种信息、并对各种信息、并对各种信息、并对各种信息、数据进行积累分析数据进行积累分析数据进行积累分析数据进行积累分析,为各级领导的决策提供有效的为各级领导的决策提供有效的为各级领导的决策提供有效的为各级领导的决策提供有效的支持。支持。支持。支持。2 系统设计原则系统设计原则n n采用先进和成熟的技术采用先进和成熟的技术,设计成一个全面、设计成一个全面、优质、高性能价格比的办公自动化系统。优质、高性能价格比的
26、办公自动化系统。3 企业办公自动化系统的结构和功能企业办公自动化系统的结构和功能3.2 安全技术管理子系统安全技术管理子系统 3.3 资金预算子系统资金预算子系统3.1 收发文管理子系统收发文管理子系统 3.4 档案管理子系统档案管理子系统3.5 工程管理子系统工程管理子系统3.6 劳资人事管理子系统劳资人事管理子系统3.7 经营计划管理子系统经营计划管理子系统 3.8 设备管理子系统设备管理子系统 4 办公自动化系统的特点办公自动化系统的特点n n4.1 业务的实用性业务的实用性n n4.2 技术的先进性技术的先进性n n4.3 系统的可扩展性系统的可扩展性 n n4.4 系统的稳定性和安全性系统的稳定性和安全性n n4.5 系统的健壮性系统的健壮性n n4.6 文件接口的通用性文件接口的通用性四、燃气自动化系统规划、设计四、燃气自动化系统规划、设计 及建设中的几点建议及建设中的几点建议 1 充分认识自动化系统建设的长期性充分认识自动化系统建设的长期性 2 加强各企业间的信息交流加强各企业间的信息交流3 加强与专业信息技术公司的合作与加强与专业信息技术公司的合作与交流交流谢谢大家！谢谢大家！2009.5.18此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢