承德市煤气输配管网SCADA系统

　　1 引言

　　scada(supervisory control and data acquisition)系统是以计算机、控制、通信与crt技术为基础的综合自动化系统，广泛应用于电力、石油、化工、市政工程等领域的数据采集与监控。承德市1999年利用亚行贷款启动煤气工程。为加强对管网的管理及控制，提高煤气管网的安全性及科学、合理的调度，在该项工程的建设中以国际招标方式配置了一套完整的管网监控scada系统。该系统的监控能力为30个站，包括28个调压站，一个气源厂、一个储配站，基本上满足了对现场站点和关键地区的 监控。综合考虑用户情况，系统还进行了简洁实用的冗余设计。

　　2 系统总体结构

　　承德市煤气输配scada系统按照功能可以分为三个部分:

　　(1) 中央控制室上位机监控管理系统;

　　(2) 现场站数据采集控制系统;

　　(3) 通讯系统。该系统的基本结构如图1所示。

　　在气源厂、储配站和每个调压站分别配置一套北京泰科威科技有限公司供货的原产澳大利亚的rtu(remote terminal unit)。该rtu具有支持多种通信介质的功能，可以支持无线电、专用线、拨号线(pstn)、光纤(catv)及gsm/cdma等通信介质。rtu 的基本配置包括具有无线通讯接口的cpu模块、i/o模块和有线通讯模块。rtu以无线电台、电话专线或光纤通讯方式与系统监控主站mtu (master terminal unit)通讯。

　　mtu位于中央控制室，配置无线通讯接口和有线通讯模块，还配有24口光端机，可以直接接入光纤通讯网络。主站通过rs-232与2台操作员站相连。操作 员站和服务器分别配置fix7.0运行版和开发版软件，服务器通过以太网与操作员站相连。操作员站通过串行通讯接口向输配管网模拟屏传输数据报文。模拟屏形象、直观地显示管网运行参数，并配有声光报警。无线中继站设在承德市的最高山-佟山之上，占用一对工业频点，存储转发mtu和rtu通讯数据。

　　3 系统各部分主要功能及实现

　　3.1 现场监控站rtu和主站mtu

　　rtu的功能主要是实现现场监控和数据通讯。rtu通过现场仪表采集监控温度、压力、流量、和一氧化碳浓度等参数，同时监测本站电源状态和通讯情况。对于气源厂和储配站，监控参数还包括灌位信号和压缩机启停信号。现场监控站rtu编程采用了“逢变则报”通讯方式，即任何参数变化超过量程1%，或者发生越限 等异常情况，都会立即触发通讯，向主站mtu发送报文。

　　主站mtu以轮询方式和控制命令下发方式直接与现场监控站rtu传输数据。对于轮询方式，系统设计为每7秒钟进行一次轮询，直接读取rtu的i/o通道， 采集所有现场数据;控制命令下发方式具有较高的通讯优先级，主要用于压缩机和排散风机开关控制命令、修改报警上下限的设置等。通过控制命令下发方式，还可以设置通讯方式。比如，通过设置通讯方式控制字，可以控制某些rtu站通讯程序启动，定时向主站发送报文程序，这时这些无线通讯站将从主站轮询队列中被屏蔽掉。实际上，这是某些无线站点一种有效的通讯方式。