远程监控系统的演变和发展ppt课件.ppt

上海航天能源有限公司,远程监控系统的演变和发展,远程监控系统是远程数据采集与监控系统即我们常说的SCADA系统，是利用计算机技术、网络通信技术、测控技术实现对远程设备和工艺参数进行采集、存储、计量、控制、分析等功能。远程监控系统现在广泛应用于燃气、电力、交通运输、石油、水汶监测等行业。在燃气行业利用远程监控系统完成对城市门站、高中压站、大用户、计量站及管网不利点等站点进行数据采集和远程控制，实现对燃气管网生产调度、安全监控、故障及紧急情况处理，为整个燃气管网输配调度提供支持。提高了燃气管网运行的可靠性、安全性和经济效益，实现了燃气管网生产调度自动化和现代化管理水平。在燃气管网安全运行和燃气调度方面起到至关重要的作用。,早期燃气管网一般规模不大，地域分布也不广泛，主要就地采集信息、就地控制现场设备，或者通过电话或无线电台对现场人员下达命令，由现场值班人员对相关设备进行操作和控制。就地控制设备一般都采用二次仪表用于显示现场仪表采集的数据、应用操作盘对现场电动设备进行控制、一般采用继电器来实现简单的逻辑控制。这种控制方式比较简单，安全性和可靠性能都不高。采集数据不能存储，无法对采集数据进行分析和处理。,到上世纪90年代，随着分布式计算机网络和通信技术的迅速发展，监控系统逐渐演变为以可编程逻辑控制器（PLC）或远程逻辑控制终端（RTU）为核心的控制系统，PLC/RTU可以通过编程实现复杂的逻辑控制系统，此时已可以实现简单的远程遥信、遥测、遥控和遥调功能。该阶段通信方式主要采用电话拨号（PSTN）、无线扩频等通信技术，各个站点和中心通信只能采用轮询方式，因此存在通信波特率低、速度慢、传输不稳定，易受天气、地域干扰等缺点。,21世纪随着Internet技术和通信网络的发展，各种新技术已应用于工业控制领域，远程监控系统逐步发展为以计算机测控技术为核心、面向关系数据为基础大型的分布式网络控制系统，远程监控系统由主控中心、有线或无线通信网络、多个远程控制终端组成的复杂的计算机控制系统。可以满足各种复杂燃气管网生产调度需要。新的通信网络可以实现实时在线通信方式，传输数据量大、通信速度快、传输稳定，可以满足复杂的城市管网远程控制需要。,远程监控系统从结构上分为三层：第一层为远程控制终端，该层主要由现场仪表、执行机构、控制器（包括PLC/RTU）等组成，主要用来就地采集现场工艺设备状态及运行工艺参数、并可接受命令对现场设备进行自动控制。远程控制终端可以和主控中心按照约定的通信协议进行数据通信。第二层为网络通信层，网络通信包括无线通信和有线通信，无线通信主要有GPRS/CDMA、数传电台、卫星通信等方式；有线通信主要有DDN专线、虚拟专用网(VPN)、同步数字系列(SDH)、自建光纤网络等方式，网络通信层用于中心和远程控制终端信息传输。,第三层为主控中心，主控中心主要由计算机硬件、网络设备、HMI（人机交互界面）监控软件、数据库软件、通信软件等组成，主控中心通过网络层和远程控制终端进行数据交换，实时采集现场压力、温度、流量、泄露、差压、气体组分等模拟量数据以及设备状态。并通过HMI对远程控制终端发送命令实时对现场紧急切断阀、电动阀、压力调节阀等进行操作。主控中心将采集来数据进行存储、分析、处理、打印，为生产调度提供决策支持。,典型的远程监控系统结构图,燃气管网系统是一个复杂的系统，为了保证燃气管网安全运行，就需要随时掌握反映管网运行状态的各种信息，包括调压器状态、紧急切断阀状态、阀位状态及各种模拟量信息（压力、温度、流量、泄露报警器、差压、气体组分等），并将分散的各种信息送到控制中心。远程监控系统具有以下特点和功能：数据采集和处理；工艺流程、管网分布的动态显示；报警显示、报警管理以及事件的查询、打印；实时发出故障和突发事件报警信号，为抢修提供依据。,实时数据的采集、归档、管理以及趋势图显示；历史数据的归档、管理以及趋势图显示；并对历史数据进行趋势分析，为生产和调度管理提供依据；下达调度和操作命令，远程对相关设备进行控制和远程设定监测参数；生产统计报表的生成和打印；具有分级控制管理权限；发布ESD命令；,整合各个相关子系统，为MIS系统提供数据；远程系统设备管理及设备报警功能；网络监视及网络设备管理；通信通道监视及管理；通信通道故障时主备信道的自动切换；提供开放式数据接口；调度功能（提供生产调度、维护调度、抢修调度模块）。,远程监控具有以下优点：为企业提供实时、完整的生产经营数据；企业可以实时掌握管网运行状态；减少劳动力成本、减轻工作人员的劳动强度，提高企业的生产效率和运营成本；及时处理现场紧急情况，远程控制现场关键设备；为企业决策者人员根据企业生产经营系统存在或潜在问题，快速提出合理解决方案；为企业提供各种分析和生产报表。远程监控系统对燃气企业信息化发展起着至关重要的作用。,远程监控系统在不断完善和发展，随着燃气行业信息化系统要求不断提高以及计算机技术、通信技术、现代控制技术、视频监控技术、图形技术的发展。远程监控系统对网络化通信、系统稳定性、信息传输实时性要求越来越高。通信网路带宽的增加为远程视频监控系统广泛应用成为可能，现在视频监控系统已成为远程监控系统一部分，能够很好满足了燃气企业对燃气运行安全的要求。目前天然气气源不足，为了平衡管网负荷，保证一些特殊用户的用气，燃气公司通过远程监控系统和限流系统对一些特定的大用户进行自动限流控制，保证管网动态平衡。,同时为实现管网的调峰储气和安全运行，定时远程调压的需求也日渐迫切，通过远程监控系统和远程调压系统，实现管网的动态管理。随着控制技术的日益完善，远程监控系统能提供更新、更