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    從1993年至今，力控科技以用戶的需求為著眼點，在城市燃氣管網行業(yè)積極拓展，在計量管理、計劃管理、安全管理等幾個方面研發(fā)了高效、易用的模塊，應用范圍涵蓋了門站、儲配站、調壓站、輸配管網、CNG、LNG站等系統(tǒng)，以及大型燃氣集團生產指揮調度系統(tǒng)。

    力控科技多年來為國內大、中、小燃氣企業(yè)提供服務，通過對提高生產效率等方面進行的大量研究和摸索，力控科技取得了豐碩的成果,并且對燃氣業(yè)務需求非常了解，甚至走到了燃氣公司的前面，目前力控產品在昆侖燃氣、新奧燃氣、百川等地方燃氣均有成功的應用案例。

    Inpro Forture優(yōu)勢

    力控科技城市燃氣生產運營指揮管理系統(tǒng)Inpro Forture適用于同時擁有門站、調壓站、LNG/CNG加氣站等跨地域天然氣運營公司，也適合只有子站的區(qū)域/地方燃氣公司，可以連接自動化系統(tǒng)、遠程終端設備（RTU）、PLC、DCS、關系數據庫、地理信息系統(tǒng)（GIS）、視頻服務器，可為MES、ERP等企業(yè)管理系統(tǒng)提供源頭數據。

    可視化操作

    設備工況、工藝流程等信息一目了然，通過鼠標即可完成傻瓜式的操作。

    在線系統(tǒng)維護

    系統(tǒng)功能的更改立即生效，無需影響目前的操作或生產任務。

    遠程部署

    經過授權的用戶能在授權的服務器上修改遠程的程序和數據。

    遠程監(jiān)控

    遠程用戶基于瀏覽器就可以安全訪問現場數據并作出指導。

    安全管理

    嚴格的權限審核，以及防止黑客攻擊的物理隔離手段，保證數據的安全性。

    報警管理

    管道發(fā)生泄漏、設備運行異常等報警通知與管理。
    通過電話、郵件和短信等方式隨時隨地獲取到報警信息。
    站控系統(tǒng)的報警限值修改后，無需額外操作即可同步到調度中心。

    數據收集和分析

    工藝設備、能耗數據的全方位采集，以及通過報表、曲線等工具的直觀統(tǒng)計分析。

    購銷存報表管理

    燃氣集團通過各分公司、子公司的銷售計劃為指導，可以進行統(tǒng)一安排調度。

    設備通訊

    支持串口、以太網、無線等通信方式，提供主流設備驅動以及定制化的服務。

    系統(tǒng)集成

    提供OPC、ODBC、API等接口，快速集成GIS、視頻等第三方系統(tǒng)。

    擴展性能

    設備、站控系統(tǒng)從幾十到幾百的增加，都可以快速接入現有平臺。

    典型應用案例：

    中國石油昆侖燃氣生產指揮調度系統(tǒng)
    新奧燃氣（青島、聊城、桂林等）SCADA系統(tǒng)
    港華燃氣（桐鄉(xiāng)）SCADA監(jiān)控系統(tǒng)
    中油南充燃氣有限公司生產運行管理系統(tǒng)
    北京市燃氣集團第四分公司燃氣監(jiān)控系統(tǒng)
    江蘇蘇州天然氣管網調度監(jiān)控系統(tǒng)
    百川能源廊坊SCADA調度系統(tǒng)
    安徽天然氣蕪湖-銅陵支線工程SCADA系統(tǒng)
    重慶長壽CNG加氣站生產監(jiān)控與管理系統(tǒng)
    廣東東莞長安LNG儲配站控制系統(tǒng)

    產品簡介

    1 系統(tǒng)介紹

    1.1系統(tǒng)簡介

    系統(tǒng)實時采集遠端各場站的工藝運行參數，實現對天然氣管網和工藝設備運行情況進行自動、連續(xù)的監(jiān)視，管理和數據統(tǒng)計，為管網輸配的優(yōu)化調度、故障分析、設備的安全運行提供必要的輔助決策信息。燃氣生產運營指揮管理系統(tǒng)Inpro Forture適用于同時擁有門站、調壓站、LNG/CNG加氣站等跨地域天然氣運營公司，也適合只有子站的區(qū)域/地方燃氣公司，可以連接自動化系統(tǒng)、遠程終端設備（RTU）、PLC、DCS、關系數據庫、地理信息系統(tǒng)（GIS）、視頻服務器，可為MES、ERP等企業(yè)管理系統(tǒng)提供源頭數據。燃氣生產運營指揮管理系統(tǒng)的設計可分為管控中心、站控系統(tǒng)、安全通訊系統(tǒng)。

    1.2管控中心設計

    管控中心負責統(tǒng)一監(jiān)視、調度、管理全線的生產運行，如下達命令、采集各種數據、協調各個遠方工藝站場和線路截斷閥的運行、處理全線的事故，各個工藝站場和RTU站的站控系統(tǒng)，在正常情況下受調度中心的指揮，為調度中心提供數據，負責本地站的具體操作和聯鎖保護，完成各種具體的操作程序（如流程切換、設備的啟動/停車、聯鎖保護、過程控制等）。當調度中心發(fā)生故障時,容災備份中心高速自動啟動,承擔起整個管網調度任務。

    管控中心服務器采用分布式結構，按功能將它們分開設置，以降低單臺服務器的負荷，提高系統(tǒng)的處理能力和可靠性，并便于管理。對于大的燃氣調度系統(tǒng)，可以考慮采用容災設計，當主調度中心出現災難性事故而失去調度功能后，能自動切換到異地的備用容災中心。

                   

    管控中心的實時、歷史、web服務器都采用力控的實時數據庫pSpace, 這是一個高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強、跨網絡系統(tǒng)的開放式實時數據庫系統(tǒng)，產品為完全的分布式結構，可任意組建應用模式；支持C/S和B/S應用；它可以提供豐富的企業(yè)級信息系統(tǒng)客戶端應用和工具；大容量支持企業(yè)級應用，內部實現高數據壓縮率，可實現歷史數據的海量存儲，靈活的擴展結構可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性。基于力控實時數據庫的城市燃氣生產運營指揮管理系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢：

    1）可視化操作，設備工況、工藝流程等信息一目了然，通過鼠標即可完成傻瓜式的操作。

    2）在線系統(tǒng)維護，系統(tǒng)功能的更改立即生效，無需影響目前的操作或生產任務。

    3）遠程部署，經過授權的用戶能在授權的服務器上修改遠程的程序和數據。

    4）遠程監(jiān)控，遠程用戶基于瀏覽器就可以安全訪問現場數據并作出指導。

    5）安全管理，嚴格的權限審核，以及防止黑客攻擊的物理隔離手段，保證數據的安全性。

    6）報警管理，管道發(fā)生泄漏、設備運行異常等報警通知與管理。通過電話、郵件和短信等方式隨時隨地獲取到報警信息。站控系統(tǒng)的報警限值修改后，無需額外操作即可同步到調度中心。

    7）數據收集和分析，工藝設備、能耗數據的全方位采集，以及通過報表、曲線等工具的直觀統(tǒng)計分析。

    8）購銷存報表管理，燃氣集團通過各分公司、子公司的銷售計劃為指導，可以進行統(tǒng)一安排調度。

    9）設備通訊，支持串口、以太網、無線等通信方式，提供主流設備驅動以及定制化的服務。

    10）系統(tǒng)集成，提供OPC、ODBC、API等接口，快速集成GIS、視頻等第三方系統(tǒng)。

    11）擴展性能，設備、站控系統(tǒng)從幾十到幾百的增加，都可以快速接入現有平臺。

    1.3站控設計

    包括門站、高中壓調壓站、儲配站、LNG/CNG站、重點工業(yè)用戶專用調壓站以及管網監(jiān)測點，它們執(zhí)行調度控制中心指令，實現站內數據采集及處理、連鎖保護、順序控制、連續(xù)控制及對工藝設備運行狀態(tài)的監(jiān)視，并向調度控制中心上傳所采集的各種數據與信息[5]。站控系統(tǒng)一般分為兩類：

    有人值守站：門站、高-中壓調壓站、加氣站等。
    無人值守站：調壓站、計量站、閥室、管網壓力監(jiān)測點等

    1）有人值守站設計

    有人值守站是一個相對獨立、完整的小型控制系統(tǒng)。在系統(tǒng)中設置工程師站、操作員站，配備一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

               

    （1）在新增及改造門站、加氣站等各設置一套以PLC為核心的控制系統(tǒng)，采集現場溫度變送器、壓力變送器、流量計等設備的狀態(tài)數據；

    （2）PLC連接站控上位機，實現生產數據和狀態(tài)的站內監(jiān)控；

    （3）站控系統(tǒng)數據通過GPRS無線網絡或者VPN網絡將采集到的生產數據送到調度中心。

    此設計具有斷線緩存的功能，保證當站控系統(tǒng)與調度中心出現通訊故障時，數據能保存在本地，一旦通訊恢復之后，就可以自動將數據回補到調度中心，保證數據的完整性。

    2）無人值守站設計

    由于一些調壓站、工業(yè)用戶站點、閥室等面臨分散，并且監(jiān)測點數量較少，同時考慮到管網規(guī)模的擴展及監(jiān)控站點建設的延伸，采用RTU產品完成監(jiān)控。

                     

    （1）在新增及改造調壓站、工業(yè)用戶等各設置一套以RTU為核心的控制系統(tǒng)，采集現場設備的狀態(tài)數據；

    （2）RTU的串口與DTU相連，通過GPRS無線網絡將采集到的生產數據送到調度中心。

   此設計中，當通訊系統(tǒng)出現故障時，數據可以保存在本地RTU，一旦通訊恢復，可以自動將數據上傳到調度中心

    1.4安全網絡設計

    為了防范黑客及惡意代碼等底層生產網絡的攻擊侵害及由此引發(fā)的生產事故，保障生產系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，需要建立生產系統(tǒng)安全防護體系。

    pSafetyLink是種專為工業(yè)網絡應用設計的防護設施，用于解決工業(yè)SCADA控制網絡如何安全接入信息網絡（外網）的問題。它與防火墻等網絡安全設備本質不同的地方是它阻斷網絡的直接連接，只完成特定工業(yè)應用數據的交換。由
于沒有了網絡的連接，攻擊就沒有了載體，如同網絡的“物理隔離”。

    3 系統(tǒng)主要功能介紹

    管控中心從功能上分為生產實時監(jiān)控與調度系統(tǒng)、生產運營調度管理系統(tǒng)、燃氣購銷存調度管理系統(tǒng)、應急指揮系統(tǒng)、設備管理GIS系統(tǒng)等。

    3.1 生產實時監(jiān)控與調度系統(tǒng)

    生產實時監(jiān)控與調度系統(tǒng)通過通訊網絡與各個站場控制系統(tǒng)和遠程RTU設備進行數據通信，完成對管道數據的采集、處理及存儲歸檔、設備控制、故障處理、安全保護、報警等任務[6]。

    實時監(jiān)測數據：設備工況、流量溫度等信息采集并顯示。

    動態(tài)工藝流程圖:工藝參數查詢 、管道實時流動顯示。

    系統(tǒng)自診斷: 故障自動診斷、自動恢復。

    趨勢展示: 趨勢曲線、棒圖、餅圖等實時展示及歷史查詢。

    報警管理:實時顯示并記錄各種報警信息，如壓力/流量的超限，支持報警限值在線調整并自動同步、語音短信等報警通知方式、報警聯動。

    報表生成與打印: 根據生產的實際要求，任意定義各類表格及其格式，如班報表、日報表、月統(tǒng)計表，甚至年統(tǒng)計表等等，并且自動或人工打印。

    權限管理: 調度中心系統(tǒng)具備嚴格的權限管理及操作跟蹤功能，記錄所有用戶操作過程，對出現的系統(tǒng)安全問題提供調查的依據和手段。
 
                    

                    

    3.2生產運營調度管理系統(tǒng)

    通過生產調度系統(tǒng)提供的長時間歸檔的生產歷史數據及可視化數據分析工具，操作員可對今后的供氣需求作出近期或遠期的預測。

    根據負荷預測分析提供的數據報表，合理安排每日/周/月的用氣計劃。

    根據管網實時模型，對管道的異常工作情況進行分析。

    模擬分析、計算用氣高峰期管線上的壓力分布。

    分析高峰期每日運行的管道系統(tǒng)的輸送和儲氣性能。

                  

    3.3燃氣購銷存調度管理系統(tǒng)

    系統(tǒng)完成燃氣購銷存的管理，包括能源計劃、審批、撥款、購銷合同、輸配、輸差管理及氣損分配、終端的用戶的收費管理、工作量管理等。不同的用戶權限可以分別對各分公司、子公司燃氣購銷日指定、周計劃、日報表進行管理。

    3.4應急指揮系統(tǒng)

    利用數據集成平臺，決策者可得到大量數據與信息的支持，可縮短生產調度部門對管網事故制定應急方案的反應時間。

    事故發(fā)生后，能在系統(tǒng)地圖上進行定位，確定事故地點，提示周圍管道和相關設施信息，生成處理預案。

    顯示需關閉的閥門和調壓器,使應急處置人員可以立即關閉相關閥門，切斷氣源，隔離漏點，防止事故范圍擴延。

    提供事故影響范圍，查詢和顯示所影響到的用戶，對重要的用戶能閃爍顯示，并打印停氣/斷氣通知單給所有受影響的用戶。

    可疊加顯示事故周邊地區(qū)的危險源、重要單位、消防系統(tǒng)、醫(yī)院等的信息，為事故搶修提供參考信息。

                

    3.5設備管理GIS系統(tǒng)

    GIS系統(tǒng)讀取生產監(jiān)控數據，為用戶提供一套管理燃氣輸配管網空間及屬性信息、實現數據的綜合查詢、統(tǒng)計及輸出、可以有效進行緊急事故處理，并可與SCADA系統(tǒng)、客戶信息系統(tǒng)集成使用。

                    

    4 購銷存報表設計與實現

    燃氣公司在銷售上采取多級分銷機制[7]，分公司將計劃購氣量、實際購氣量、銷氣量、購氣量等數據上報至總部，燃氣總部匯總各分公司的數據進行審核、分析、調度等。因此需要一個能夠自動進行數據傳輸、數據匯總的系統(tǒng)，來保證業(yè)務的有效性，提高工作效率。

    力控科技設計的購銷存報表，綜合了web發(fā)布、IIS發(fā)布以及數據處理技術，實現了燃氣公司總部與各分公司之間的數據交換功能，在任何能夠接入Internet或中石油局域網的計算機上都能夠填報和查看生產數據，填報的日報數據可以自動生成月累計和年累計數據，避免人為計算出現紕漏的可能，提高了計算的準確性和時效性，從而加快了公司自動化和信息化的建設進程。

    4.1 分公司報表設計

                   

    按照各分公司氣源類型在底色為灰色的表框內填入當日數據，LPG生產數據填報3位小數，系統(tǒng)自動保留2位，其它氣源均以整數填寫，這些數據通過報表進行處理，并將計算的結果顯示在報表底色為白色的表框中，在右邊的生產動態(tài)欄里填寫相應的生產動態(tài)情況，確認無誤后點擊“提交”按鈕，即完成當日生產數據上報，指示燈由紅色變?yōu)榫G色。

    基于信息安全考慮，各分公司設置了唯一的登錄權限，分公司的購銷存報表還能完成打印、導出、歷史查詢等功能。

    4.2 燃氣總部報表設計

    總部報表有三種操作動作：

    1）查看各公司當日報表和歷史數據，當日報表可以在圖中直接點擊分公司名稱后進入。

    2）查看燃氣總部當日數據和歷史數據，在該報表中可以查看到各公司當日的生產數據，支持打印和excel導出，查詢時只需要在報表左上角的時間控件中選擇需要查詢的日期，即可查看當日的匯總報表。

    3）查看各氣源合計歷史數據，在界面中點擊“天然氣合計”、“管道氣合計”、“CNG合計”、“LNG合計”、“管輸氣合計”、“人工煤氣合計”、“LPG合計”等氣源合計的單元格，即可查看該氣源的歷史數據。

    5 結束語

    隨著越來越多的站庫系統(tǒng)的建設以及分布在全國，總部的指揮中心如何及時準確的獲悉所有站庫的信息，對整體的運營進行正確的評估及決策，并且給各分支結構下達準確的指導成為一個難點。通過不斷的總結和摸索，目前Inpro Forture系統(tǒng)在昆侖燃氣、新奧燃氣、百川等地方燃氣均有成功的應用案例。