大慶油田天然氣公司隸屬于中國石油天然氣集團,擔負著大慶油田每年生產(chǎn)5千萬噸原油的生產(chǎn)任務(wù),年加工濕氣20億立方米、輕烴80萬噸,是全國最大的溶解氣處理加工基地。包括9個油氣生產(chǎn)大隊、2個儲運大隊和1個銷售中心,共12個生產(chǎn)大隊,同時還負責整個大慶油田的油氣集輸和油氣初加工任務(wù)。
根據(jù)天然氣生產(chǎn)集輸現(xiàn)狀,在原有數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上重新開發(fā)實施了生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng),系統(tǒng)通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集監(jiān)控網(wǎng)、系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)字化平臺網(wǎng)二級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),形成天然氣生產(chǎn)、輸系統(tǒng)的數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控平臺,實現(xiàn)了遠程數(shù)據(jù)信息共享和生產(chǎn)管理的實時調(diào)控,支持遠程移動辦公和異地查詢。
組成原理及典型功能
天然氣生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)的核心是紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫,實時數(shù)據(jù)庫負責獲取各分站的數(shù)據(jù),并通過WEB發(fā)布功能將收到的數(shù)據(jù)動態(tài)顯示在用戶的IE瀏覽器上,并且設(shè)置群集功能增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性,自定義數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲,將實時數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容定時保存在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。
服務(wù)器主要負責數(shù)據(jù)的匯總、發(fā)布和轉(zhuǎn)儲,為數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)依據(jù);數(shù)采中心采用紫金橋組態(tài)軟件,負責數(shù)據(jù)的采集,并將采集到的數(shù)據(jù)傳送給紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端。
天然氣生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集層模塊包括:數(shù)據(jù)采集通訊組件(完成數(shù)據(jù)的讀取和校驗)、通訊狀態(tài)報警組件、實時數(shù)據(jù)庫二次壓縮組件【對大量的計算結(jié)果、現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)進行二次壓縮存儲)、時鐘同步組件(執(zhí)行數(shù)據(jù)提供者與實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器間嚴格的時鐘同步)
首先介紹一下系統(tǒng)部分核心功能
群集:群集技術(shù)的目標在于通過多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進一步提高伸縮能力、可用性與可靠性。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲:通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲可以把實時數(shù)據(jù)庫中的值按照一定的周期轉(zhuǎn)存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,這樣用戶就可以使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫所提供的各種功能對數(shù)據(jù)進行處理。
斷點續(xù)傳:當通訊發(fā)生故障時,前置數(shù)據(jù)采集計算機會自動為服務(wù)器保存數(shù)據(jù),當通訊恢復(fù)正常后,前置數(shù)據(jù)采集計算機會自動將數(shù)據(jù)恢復(fù)到服務(wù)器上,保證服務(wù)器數(shù)據(jù)完整。

系統(tǒng)環(huán)境設(shè)計
根據(jù)目前天然氣生產(chǎn)集輸現(xiàn)狀,在原有數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上開發(fā)實施了生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng),系統(tǒng)通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集監(jiān)控網(wǎng)、系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)字化平臺網(wǎng),形成天然氣生產(chǎn)、集輸系統(tǒng)
酌數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控平臺,實現(xiàn)了遠程數(shù)據(jù)信息共享和生產(chǎn)管理的實時調(diào)控,支持遠程移動辦公和異地查詢。
◆軟件環(huán)境
由于裝置和集輸計量現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)安裝的時間不同,裝置和儀表類型的不同,所以底層采用的軟件環(huán)境也不同,為了能夠?qū)⒉煌浖h(huán)境采集的數(shù)據(jù)存儲到同一個數(shù)據(jù)庫環(huán)境中,系統(tǒng)使用了相對成熟穩(wěn)定的紫金橋組態(tài)軟件,作為上位機工作站上層和公司中心服務(wù)器端的軟件開發(fā)環(huán)境。
◆安全措施
該系統(tǒng)是一個龐大的生產(chǎn)運營監(jiān)測管理系統(tǒng),在保證系統(tǒng)具有強大功能的同時,更要保證系統(tǒng)的安全性,由于網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,我們進行了系統(tǒng)抗病毒能力設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全設(shè)計及信息查詢安全設(shè)計。
生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)整體設(shè)計與實現(xiàn)
與上位機工作站相映的實時數(shù)據(jù)庫,通過自身的通訊接口將模塊的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器上,同時根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)、集輸控制流程和管理所需的信息創(chuàng)建發(fā)布圖形界面,所發(fā)布的信息只要有瀏覽器,便可以實時查看現(xiàn)場裝置運行和集輸情況。天然氣實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)實際界面如下:




◆流程圖及網(wǎng)絡(luò)發(fā)布
在服務(wù)器端應(yīng)用紫金橋軟件的畫圖工具,創(chuàng)建現(xiàn)場流程圖、管理報表及其他信息界面,再與服務(wù)器端的實時數(shù)據(jù)庫相連,就可以將現(xiàn)場信息實時地以圖形和報表的形式發(fā)布到網(wǎng)上,非現(xiàn)場管理人員通過瀏覽器根據(jù)自己的權(quán)限和級別實現(xiàn)復(fù)雜信息檢索,監(jiān)控自己所管轄的現(xiàn)場狀況,這種圖形信息網(wǎng)上發(fā)布功能是傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫幾乎無法克服的,發(fā)布的同時還將保持高度并發(fā)處理能力,WEB訪問用戶數(shù)不受限制。
◆與關(guān)系數(shù)據(jù)管理庫集成
服務(wù)器端軟件提供的ODBCGET工具,將實時歷史數(shù)據(jù)可以實時或定時轉(zhuǎn)儲到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中,轉(zhuǎn)儲時可以將所選的采集點(以IP為單位),實時成批地轉(zhuǎn)儲到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同的數(shù)據(jù)表中,也可以通過用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲模塊,先建立實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的綁定,在通過編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲,轉(zhuǎn)儲到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。
◆通訊狀態(tài)監(jiān)測
服務(wù)器端自動檢測通信信道狀態(tài),網(wǎng)絡(luò)通信置的統(tǒng)計、異常事件的處理和記錄等功能,實時性地診斷通訊狀態(tài)和鏈路鏈接情況,形成報告,顯示在服務(wù)器端的單獨窗口中;鏈路自動恢復(fù)處理,保證了發(fā)生鏈路中斷時發(fā)送的報文不被丟失。 服務(wù)器端與上位機工作站間同時進行多點通訊,對每臺上位機工作站(底層數(shù)據(jù)庫,以機器的IP為通訊節(jié)點)的訪問周期可以根據(jù)用戶需要、采集點的多少和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自行設(shè)置,我們一般設(shè)置每三秒鐘輪回采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)一次,保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時性。
◆數(shù)據(jù)管理
天然氣生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)管理,系統(tǒng)內(nèi)容含蓋了天然氣分公司所有的運行信息、計量信息、外網(wǎng)管網(wǎng)等信息,系統(tǒng)設(shè)計主菜單按生產(chǎn)單位及處理站、計量間分層
劃分,子菜單以生產(chǎn)管理內(nèi)容劃分。