基于力控监控软的油田计量间数据采集系统解决方案

第一篇：基于力控监控软的油田计量间数据采集系统解决方案

一、现状

油田的现场为十几个计量间，而且每个计量间离中心控制室都很远（最远有10公里），每天都要对油的温度进行多次采样，人力物力都很大。同时又不能根据现场的实际情况及时对输送的油温进行调整，特别是冬天室外温度低，如果油的温度过低没有及时发现而将管线冻裂，影响实际生产。因此，我公司设计远程数采系统，可以对现场进行实时检测，当出现温度超限等问题及时解决，系统中采集出来并将数据传输到监控中心系统主机上，通过图形画面显示输出。该系统具有趋势、报警、查询等功能，使操作人员在控制室内了解全部计量间区域的生产情况，进行调度管理，也为今后建立全公司综合信息管理，实现无纸办公和决策信息支持打下基础。计量间可以增加红外线装置，当有人非正常进入计量间时，红外线装置就会自动向控制内发出报警信号，通知控制内人员有人进入计量间，起到安全保护的作用。

二、系统设计功能

1、数据采集功能

生产过程中需要对现场的数据进行采集，及时准确的反映现场的情况，我们将采用北京三维力控的工业控制组态软件力控中的HMI/SCADA—pLerine®为监控平台，对实时过程数据进行采集。现场的每个计量间中安装一个数采控制单元，数采控制单元作用是把现场温度信号进行放大、处理等工作，之后把计量间的数据打成数据包传送到控制中心；数据传送是通过数字电台方式传送的，数字电台通过RS233串口与控制中心计算机串口和现场数采控制单元相连接，使控制中心和各个计量间以TCP/IP协议通讯（如下图所示）。控制中心通过数字电台实时轮寻接收各个计量间电台发送的数据包，并把现场温度数据在控制中心计算机中形成历史，便于对当月或当年的温度平稳度进行查询，在当地硬盘保留一年以上的历史数据，可根据硬盘的容量和实际需要具体确定。

2、生产数据实时显示、运算、存储功能

(1)采用图形界面，可根据用户的需要创建总貌图、流程图、工框图、趋势曲线图、仪表棒图、报警画面，实时显示现场生产数据。各画面之间可方便的进行切换。

(2)对现场数据进行运算处理，根据用户的需要对现场原始生产数据进行统计计算，并通过各种形式实时显示。

(3)现场生产数据的定时存储，可根据用户的需要每间隔一定时间对现场生产数据进行存储。可保存十年以上的历史数据和报警信息。

3、查询功能

形成实时数据库可方便的进行分类查询

(1)单元数据查询

(2)实时生产数据查询、监测

(3)各类历史数据查询

(4)生产实时趋势、历史趋势查询

4、报表打印功能

系统配备打印机，可根据用户的具体要求自动生成和打印各种报表，例如：

(1)生产日报

(2)生产情况班报

(3)事故报表

以便数据管理部门或决策者分析能源使用情况，并提供数据管理决策的依据。并且报表格式、数据构成、采样间隔等参数都可随时更改。

5、报警功能

具有声音、图像等多种报警手段，并提供历史报警查询。

6、数据压缩处理

要传送的报警数据首先要经过数据压缩处理，以降低网络负荷，提高对通讯带宽的利用率。数据压缩采用优化压缩算法，以获取较高的压缩比和较快的压缩速度。

7、数据校验处理

为保证报警数据传送的可靠性，对传送的报文数据要进行数据校验处理。在发送端对报文数据加入校验码，在接收端对数据及校验码进行检验，对误码进行纠错处理有效地解决线路干扰严重、误码率较高的问题。

8、通讯状态检测与监视

为提高通讯可靠性，远程通讯服务程序要具备通讯状态检测与监视功能，实时诊断通讯状态和链路连接情况。

9、链路自动恢复处理

当通讯链路出现中断现象时，远程通讯服务程序要具备链路自动恢复功能，并保证在发生链路中断时发送的报文不被丢失。

现过程控制信息提供给管理数据库。通用大型关系数据库需要支持ODBC协议标准。

10、该系统具有良好的开放性，其规模也可以自由伸缩，系统可以随时扩容。

三、网络拓扑示意图如下所示

四、力控pLerine™简介

开发系统

力控®提供了一个高度集成化、可视化的开发环境。极为友好的界面风格使您“上手”非常容易。

* 图库

集成化的开发环境、增强的图形功能，丰富的图形元素及超级子图精灵图库集，提供子图精灵开发工具，用户可以方便地生成自己的图库；力控®优化设计的图库，提供了丰富的子图和“子图精灵”，任意拖拽不变形，使您的工程画面精益求精。

* 内部组件

视频组件：进行视频的捕捉和回放；

温控曲线组件：可以进行温度的自动升温和保温控制；

浏览器组件：可以作为标准的浏览器客户端；

标准WINDOWS组件：支持标准的文本框、单选框、列表框等组件；

增强的报警组件：集成的报警管理和查询；

X—Y曲线组件：可以自由的进行曲线分析和查询；

幻灯片组件：灵活的幻灯片播放，可进行自由控制；

自由曲线组件：方便的绘制各种曲线和动画连接；

万能报表组件：类EXCEL的报表工具，方便您完成管理报表；

立体棒图组件：直方图的分析工具；

历史追忆组件：可以追忆带毫秒标签的数据，方便事故查询；

手机短信组件：简单的手机短信发送组件；

报表组件

1、历史报表:

方便快速的历史报表生成工具，能进行日报、月报、季报、年报的生成，对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定，并可以根据存储的时间进行查询历史数据，组态时在力控的绘画菜单内进行历史报表的选取。

2、内嵌多功能报表：

灵活的报表生成方式，可以任意设置报表格式，实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。既可以制作实时报表，也可以制作历史报表。可以在报表上同时显示实时数据和任意时刻的历史数据，并加以统计处理，例如取行平均、列平均，统计出最大最小值。内嵌多功能报表提供了相应的报表函数，可以制作各种报表模板，实现多次使用，以免重复工作，组态时在力控的子图内。

3、内置数据表：

内置数据表是力控开发人员总结关系数据库的特点开发出的内置实时关系数据表，利用报表模板可以将力控实时数据库的变量和报表字段进行任意绑定，可以对任意的数据进行插入、删除、遍历、存盘，内置的报表过滤器可以任意设定不同情况下的查询条件，根据查询条件对所查出的记录进行选取来参与数据处理。

动作脚本

动作脚本类型和触发方式多样，具备自定义函数功能，支持数组运算和循环控制。内置多种打印函数，可根据画面的大小进行任意设置打印范围

第二篇：油田视频监控系统解决方案

油田视频监控系统解决方案

随着大庆油田“创建百年油田”、“建设数字油田”目标的确立，为了配合油田产能建设，开发油田生产数据自动采集及生产现场远程视频监控功能，大庆油田通信公司对油田现有生产设备进行信息化改造，建设一套集油田视频监控及数据传输为一体的油田数字化综合业务系统。

一、项目背景介绍

随着大庆油田“创建百年油田”、“建设数字油田”目标的确立，为了配合油田产能建设，开发油田生产数据自动采集及生产现场远程视频监控功能，大庆油田通信公司对油田现有生产设备进行信息化改造，建设一套集油田视频监控及数据传输为一体的油田数字化综合业务系统。该系统可以大大提升生产系统自动化管理水平，提高油田采收率、增加原油产量、降低劳动强度、节约企业运行成本、保证工人人身安全、从而提高企业核心竞争力。

该系统将油井、计量间、中转站、联合站等站点的视频监控信息数据集中起来，通过有线、无线或有线、无线混合的IP网络，与采油厂现有的计算机网络相连接，实现对生产现场的实时监控和生产设备的远程测控。最终，实现对现有人力资源的合理调配和对整个生产过程的自动化管理。

二、系统设计要求

基于此次覆盖范围超过180平方公里，中心点与井区的最远距离为10公里的基本情况，针对采油厂生产环境复杂，油井分布零散的实际情况，大庆油田对本次系统提出了如下的要求：

要具备网络化监视管理功能，采用SCDMA无线接入、光纤接入、SCDMAMcWiLL无线宽带接入等多种网络接入方式相结合，为全井区作业面的网络摄像机提供接入;

整合污水处理区、生活区原有模拟视频监控系统;

实现井区到厂区的长距离高带宽回传，支持高质量视频图像传输;

利用原有的网络和新组建的网络实现前端网络摄像机的分级、分权限集中控制管理;

系统先进可靠，具有自主知识产权。

防盗、抢原油事件，事件发生时，实现远程告警，油井泄露原油告警;

可远程指导作业施工与设备维修;

磕头机(抽油机)正常工作过程中，突然停机，或静止状态，突然启动抽油。如果发生此类事件，中心控制室端口，要提供声光报警(根据客户要求，可以增加语音告警)

传输距离较远，且采油点可能迁移或新增，因此整个图像监视系统，要便于今后系统监视网点扩充，预留基于Wi-Fi的语音、井下数据采集等功能的扩展;

根据客户要求，现场监视图像压缩后存入硬盘。作为“历史”存放，并可以以日期、时间、监测站点为检索要素查询图像。

三、方案设计说明

1.油田监控系统前端设备选型

1)在各作业区中转站、联合站、注入站及配置站等站点室内主要工作岗位安装网络红外一体化摄像机，对生产状况进行监视。摄像机安装室外带雨刷除尘功能的温控护罩避免粉尘油渍损坏摄像机;摄像机可以接入多种报警设备，当有警情的时候，自动调用预置位，封锁重要监控区域，自动发出报警、联动录像、向上级指挥机构发出告警提示、向相关负责人发出手机报警短信。

2)油田的抽油机、计量间、中转站及联合站等室外安装网络红外高速球，对站内全貌进行监视。网络红外高诉球可以设置扫描区间，在指定的区间内按照预先设定的路径进行巡视。具有多路报警输入输出信号接口，可以外接红外对射，通过红外对射的开关信号触发球机预置位，也可以外接警号触发报警声音;

3)配置无线网络摄像机，满足油井临时监控点布设的需求，可以方便的移动位置，不用重复敷设通讯线路，设备采用WEB加密方式，支持802.11b/g，可扩展802.11i，可以扩展3G模块，满足未来更高级的通讯方式;

4)大庆油田污水处理厂网络视频监控产品线中的4路D1网络视频服务器整合原有模拟监控系统，实现网络传输、远程视频监控的功能。

5)配置小型红外一体化网络摄像机，从安全防范的角度，保障生活区内的建筑、设备的安全、防盗、防火。

6)在采油井关键部位设置定点监控摄像机，将油压表、流量表等数据总线接入网络视频服务器，利用网络视频服务器的透明通道进行传输。在系统控制中还可以接入电流电压检测模块、温度湿度检测模块，这些检测模块都可以共享网络视频服务器的数据通道。网络视频服务器接入本地监控网络。

2.油田监控系统数据传输技术

针对采油厂生产环境复杂，油井分布零散的实际情况，通信公司将采用相应的传输方式进行混合组网。主要选择传输方式如下：

1)SCDMA无线接入方式：

SCDMA是同步码分多址的无线接入技术，它采用智能天线、软件无线电以及自主开发的SWAP+空中接口协议等先进技术，是一个全新的拥有完整自主知识产权的无线通信技术标准。目前，油田通信已经构建了SCDMA无线通信网，已建基站450余座，覆盖整个油田五千多平方公里。以SCDMA无线通信网为依托，可以实现对遍布在大庆油田的无人值守机采井、计量间进行自动检测、数据采集和控制。

系统优点

网络覆盖范围广，已遍布整个大庆油田，尤其对偏远油田覆盖效果非常理想，完全适合油田自动化数据采集需要;

系统性能稳定，可靠性高，巡检时间短;

系统具有语音、数据优先级设置功能，可以根据用户的需求

设定各种业务的优先级，可以令数据业务优先于语音业务，以保证数据传输的实时性、可靠性，这一点是其他运营商的网络不可比拟的。

SCDMA数据通信终端具有自我检测功能，它与外接的RTU设备具有心跳机制，在工作过程中互相监视、互相复位。

2)光纤接入方式

光纤接入作为搭建数据传输网络的一种有线接入技术，它拥有容量大、传输频带宽(可以提供100M的宽带接入)、信号损耗低、抗干扰能力强等优点，是油田数字化建设中传输技术的最佳选择。

光纤接入方式不但可以实现视、音频信号的高质量传输;同时，还能保证采油矿各站点自动化采集数据的实时传送;另外，也将为油田下一步办公自动化建设提供宽阔的网络空间。

3)SCDMAMcWiLL无线宽带接入系统

McWiLL无线宽带接入系统是一种基于CS-OFDMA技术完全自主知识产权的全IP移动宽带无线接入系统，能够提供超大容量的移动宽带数据和移动语音业务，可以为油田野外单井的视频监控信息和数据采集提供无线宽带接入方式。

McWiLL主要特点：

高容量：单扇区容量15Mbps/5MHz，三扇区设置可以提供45Mbps;

覆盖广：城市覆盖半径1～3km,郊区可达30km;

高带宽：上下行总共可达3Mbps的传输速率;

多频段：400M，1800M和3300MHz等不同频率的产品和多频终端;

同频组网：实现1×1同频组网，并且性能稳定;

超大语音容量：单扇区支持双向各300个并发信道;

上下行带宽灵活：上下行带宽分配比例可以灵活调整:1:

7、2:

6、4:4等;

安全：自主知识产权、多层次安全方案;

低辐射：绿色环保。

3.监控中心

监控中心包括管理服务器，数据存储服务器，监控终端，管理员操作主机。管理服务器配有数据库管理系统，对监控人员的管理、登录、浏览、控制、删除、复制、备份等的权限，及各个网络摄像机的登录、录像、浏览、控制权限级别进行统一管理。管理服务器还负责报警信号的处理与保存，根据预定的报警方式，准确及时的对各监视点发出的报警信号做出响应。管理服务器是整个系统运行的管理核心，控制着整个系统数据的流向，提供各种数据的访问、备份、删除、检索权限的设置与验证。数据存储服务器用于保存从各监控点传回的实时图像数据，提供实时录像、定点定时录像和录像数据检索回放功能。存储服务器可根据设置实行自动擦写循环录像，做到全天无人值守。管理员操作主机主要供系统管理员进行系统管理用，能进行系统配置，数据维护，权限设置等。监控终端是基于PC的终端设备，可接收来自各监控点送回的数据视频流，并进行解压显示。同时也可作为系统管理终端，通过登录管理服务器，完成监控管理的各项功能设定，是监控人员与监控系统进行人机对话的一个主要设备。

在本地监控系统中设置NDVR，负责实时监控、录像、设备控制、数据采集分析等任务。同时NDVR还将为远程油田系统总部提供数据转发服务，保证上级管理部门可以在远程实现对本地的监控和管理。

在总部监控中心，将设置统一监管系统。可以有效监管下属各个采油站点的实时工作情况。对上传的数据采集进行数据报表分析。管理人员也可以利用网络通讯平台和各个采油站点的工作人员进行在线语音、文字交流。

四、主要功能特点：

1.提供完善的实时监控、设备管理、权限控制、录像策略、系统日志管理、报警系统管理、图像管理、人员管理等功能。

2.通过视频服务器I/O采集模块，将抽油机的电流电压、温度湿度报警实时上传至监控中心，并自动形成报表，监控数据将会保存在数据库中，为日后分析提供依据。

3.网络视频服务器可以监测系统运行数据。一旦超过标准值可以通过控制接口控制系统保护功能。同时这些报警数据将会优先传送到上级指挥机构。为上级领导做出决策提供依据。

4.利用网络视频服务器的双向语音功能，通过网络监控平台实现领导和各采油站点工作人员在线语音、文字交流。

5.前端监控系统录像策略包含定时录像、手动录像、报警联动录像、视频移动录像等多种录像模式。管理员可以在重点区域重点时段启用定时录像功能，在报警设备防区设置报警联动录像功能，当有警情的时候可以自动联动录像并设置报警预录时间。

6.网络视频服务器、网络红外摄像机和网络红外高速球可以提供高清晰的监控画面。在系统数据库中设置有地形面貌检索记录，工作人员可以记录现场的地形地貌，为日后的勘探提供直观的视频录像文件，相关的技术参数也可以由数据库中检索出来。

五、结束语

本次视频监控系统保证了油田内部从以前粗放式管理向信息化管理的过渡，加强了对采油到输油过程的集中管理、环境监控以及生产生活细节监控。建立包括油井远程视频监控、输油管线泄露监测、集输站库自动化监控、污水处理、小区安防等多系统的监控平台，目的是利用该套视频监控系统，保证原油开采提供各类安全保障，保证整个生产过程的正常运转。

第三篇：暖通空调数据采集与监控系统的几点想法

暖通空调数据采集与监控系统的几点想法

摘要： 本文就 目前 流行的楼宇自动化技术，谈了几点关于暖通空调监控系统 应用 的实际 问题。RS-485技术在控制 网络 中的应用；利用VC++技术自编监控软件；模糊控制与PID算法的结合应用。关键词： RS485 面向对象 PID 模糊控制 前言 21世纪信息化的 时代 已经到来，以网络通讯和 计算 机技术为背景的建筑智能化正是顺应这一时代潮流的必然趋势。作为智能建筑3A系统之一的楼宇自动化系统（BAS）对大楼的水电暖通等机电设备进行集中的监控和管理已日益成为 现代 建筑中必不可少的配臵。下面就其中暖通空调系统的监控谈几点看法。2 RS485网络 中央空调系统管理复杂，运行工况多变，是建筑物能耗大户。为此，实施BA系统一般将空调系统作为监控的重点，往往投入60％以上的监控点和超过水电监控投资总和的投入。但是不同厂商提供了不同功能的产品和系统，采用不同的通信协议，致使它们之间依靠网关和大量软件的互联成为高成本、低性能的解决方案。从资源的利用，系统的设计、调试、扩张、更新、维

护等方面来看，都给业主带来不利。因此，目前BAS 发展 的技术趋势是现场总线技术（FCS）。美国Echelon公司于1990年12月推出的Lonworks技术正是采用了FCS技术，这是一种开放系统的通用总线。它的技术核心是神经元芯片（Neuron Chip）和LonTalk协议。但对于中小型的监控系统，全面采用Lonworks技术，并不具有技术优势和完善的工程实现。部分采用或支持现场总线技术的产品在目前大量的中小型系统中更具有应用性。以控制网络而言，LonTalk总线在 理论 上可以组成任意拓扑结构的网络。这种布线设计的随意性，如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能造成系统投资的增加。所以，中小型工程推荐运用基于RS-485总线的控制网络。该技术抗噪声干扰性好，广泛应用于过程控制领域，技术成熟，实现成本也较低。在使用RS-485接口的总线时，对于特定的传输线路，从发生器到负载，其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等 影响 所限制，两者成反比。图一所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100欧时所得出。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度可达1200m。实际上，图中的曲线是很保守的，在实

际使用时是完全可以取得比它大的电缆长度。

图一 电缆长度与信号速率的关系曲线对于总线上的连接点的问题，根据规定，每个标准RS-485接口的输入阻抗为≥12kΩ，相应的标准驱动节点数为32。为适应更多节点的通信场合，有些芯片的输入阻抗设计成1/2负载（≥24kΩ）、1/4负载（≥48kΩ）、甚至1/8负载（≥96kΩ），相应的节点数可增加到64、128和256。下表为一些常见芯片的可连接节点数。节点数 型 号 32 SN75176，SN75276，SN75179，SN75180，MAX485，MAX488，MAX490 64 SN75LBC184 128 MAX487，MAX1487 256 MAX1482，MAX1483，MAX3080～MAX3089 这样RS-485接口在总线上允许连接多达256个收发器。即具有多站能力,便于我们方便的利用单一的RS-485接口方便地建立起连接若干个现场控制子系统的网络。以暖通空调系统典型的温控来说，每个节点现场控制器，可挂接多片温度传感器，以实现多点温度监测，距离在20~50m。从监控范围和监控对象来说，足以满足一般中小型暖通空调监控系统的要求。对于更大范围的系统来说，也可通过在RS-485总线加装中继器来实现。3 系统软件 从系统软件的设计来看，由组态软件进行二次设计，一定程度上可以缩短开发周期。目前楼宇设备控制组态软件市场为Johnson Control′s，Simens，Honeywell等几家公司所主宰。这些软件功能丰富，借助其完

善的楼宇自控硬件设备，占有绝大部分的市场份额。但存在着硬件设备要求较高的问题，出于对内嵌的设备驱动程序（I/O Server）,及被处理数据结构等原因的考虑，一般需要配用其专用的网络设备。而且它的一些核心技术封装在模块中，非厂家专业人员很难进行维护、调试。对于大量的中小型空调系统来说，其价格成本也较高。所以借鉴组态软件面向对象的设计思想，以实际系统中与各硬件直接相关的各控制量为对象名，作为系统设计的核心。软件系统则以与控制量映射的对象名作为各种操作的对象，通过对对象名的属性和值进行定义、赋值来实现硬件系统的状态变化。在此核心思想的基础上，以Windows为平台，VC++作为开发工具，建立①CobjectName(对象名信息类)，包括AI型、AO型、DI型、DO型四类，每一个类中包括控制量的属性和相关信息；②CtreeView（树形显示类），帮助建立系统结构；③Ccomm(串行通信类)，实现RS-485总线上多机系统之间的通信功能，包括创建、初始化、读写、关闭等操作；④CODBCRecord(数据记录类)，实现重要运行参数的保存，及相关查询更新操作；⑤CalarmError(故障记录报警类)，对参数值超过设定上下限的现场运行状况进行提示。整个软件系统则分为三个功能模块：①设臵模块，定义各硬件地址，IO口对象名等；②界面模块，建立人机对话界面；③后台模块，控制硬件采集、传输现场数据，及相关操作。由于该软件系统基于面向对象的

设计思想，使得它的稳定、高效、及维护、扩展等性能得到了保证。4 控制算法 对于中央空调监控系统来说，传统的控制器多为PID控制算法。即，以设定值w与实际输出值y构成的控制偏差e(e=w-y)的比例，积分，微分通过线性组合构成控制量式中：K p 是比例系数，T i 为积分时间，T d 为微分时间。在控制器中改写成差分形式，在采样时刻t=iT(T为采样周期)时： 采用增量形式：这样只要保存近两个控制周期的输出值u i、u i-1，和近三个控制周期的偏差e i、e i-1、e i-2 就可以了。由于具有积分环节，PID控制器可消除稳态误差，在工作点附近有较好的稳态精度。但对于空调系统特有的大惯性、纯滞后、时变等特点，单纯的PID调节，会存在积分饱和现象，使系统超调较大，延长了过渡过程。而如果简单的采用高PID系数，虽然可以缩短过渡过程，但容易使控制失稳，而导致室温振荡。所以，利用双回路控制，在较大偏差下利用模糊控制，屏蔽积分作用，实时整定PID系数，以改善系统动态性能，成为高精度空调控制系统的考虑。信号处理流程如图二所示。首先，确定控制规则：IF｛e i ｝AND｛é i ｝ THEN ｛K｝其中｛e i ｝、｛é i ｝为误差e、误差变化率é的模糊变量集合，｛K｝为比例控制系数K P、积分控制系数K I、和微分控制系数K D 的集合。然后，建立模糊变量集合和模糊控制规则表，以明确输出的模糊量。5 结论 随着 社会 经济 的 发展，空调

系统的舒适性和节能性对系统的控制提出了更高的要求。计算 机及 网络 技术的发展已经逐步要求或被要求进入暖通行业，对这方面 内容 的 研究 必将促进暖通行业新的发展。参考 文献 1 王学慧 微机模糊控制 理论 及其 应用.北京: 电子 工业 出版社,19872 江亿 暖通空调系统的计算机控制管理【J】, 暖通空调,1997,3(4):6-73 苏学花 等 基于ＲＳ-485的分布式监控系统的设计,计算机应用,2001年第8期4 霍振龙 ＲＳ-485总线在多机通信系统中的应用,工矿自动化,2002年第3期 5 龙马工作室 Visual C++ 6.0 程序设计学与用教程,机械工业出版社,2003-05-01 6

第四篇：中石油管道分公司对所辖管线实施数据采集和监控系统

中石油管道分公司对所辖管线实施数据采集和监控系统

中国油气管道网 来源： 作者：

（记者孙兆光通讯员路小峰）经过三年的努力，管道分公司廊坊调控中心已完成大庆至铁岭、铁岭至秦皇岛、秦皇岛至北京、鄯善至乌鲁木齐、轮南至库尔勒、库尔勒至鄯善、马岭至惠安堡至中宁、中原油田至沧州 8 条管线的数据上传和 SCADA 系统数据整合工作。目前，管道分公司可对所辖管线 80 多个工艺站场的 3 万多个点的工艺参数和运行状况进行及时监控和数据采

集。SCADA 系统的推广应用，大大改进了管道控制工艺，限制了可能导致的对公众和管道财产的损坏，标志着管道安全进入新境地。

管道分公司作为国内最大的管道运输专业化企业，目前所辖油气水管线总长约 1.2 万公里，承担着大庆、吉林、长庆、塔里木、吐哈、青海、中原、西南 8 个油气田油气资源外输和兰州石化成品油输送任务，还承包了全长约 4000 公里的西气东输管道运营管理重任。廊坊调控中心作为管道分公司的生产指挥和控制中心，装备了目前世界最先进的监控与数据采集系统，即 SCADA 系统，以采集原油、成品油、天然气管道的运行数据，并对管道站场、截断阀等实现控制。目前，分公司完成了所有管线的数据采集，并为新建管道和拟建管道预留了数据接口，实现了对涩宁兰天然气管道、兰成渝成品油管道的远程控制。

以计算机和通信为基础的监控与数据采集系统作为信息时代的产物，被广泛应用于电力、交通等领域，近年来也在油气长输管道推广应用。随着技术的进步，输油气管道应用的 SCADA 系统远程终端装置（RTU）目前都具备了人机接口功能，可提供数据采集，以连续扫描的方式采集管线压力、温度、液位、流量等运行参数，显示阀门的开关状态或开度，具有远程控制能力。RTU 采集到的数据，可以通过通信系统传到廊坊主站在屏幕上显示出来，主站操作人员也可以通过屏幕看到远在千里之外的管线、泵站、线路阀室的实时运行状态。

据现场专业技术人员介绍，这套系统具有以下优势：首先，通过系统可以采集设备运行的各项参数，与数据库中关于该设备所预设的报警值对比，向操作人员发出报警信号。其次，管线渗漏是造成环境污染和产生次生灾害的主要原因，而检测能力是限制管道泄漏的主要因素。装有压力传感器并由 SCADA 系统监控的管线可将采集到的实时数据与数据库内预定的但可调的报警值进行比较，当超过此限制值时将报警，给管线操作者以警示。同时，系统还可提供瞬时流量、累计流量，利于尽早发现泄漏，确定泄漏位置。第三，当发生其他报警信号时，操作人员可以根据 SCADA 系统采集到的管道数据立即做出判断，迅速修正操作或对流程进行调整，形成集中监测与控制，从根本上改变了传统的由各站值班员分别汇报、再集中分析、再分散执行这样一个比较冗长的处置过程，特别是在事故情况下极大地缩短了反应时间，有利于避免事态的扩大，尽可能地把经济损失和对社会、环境的危害降低到最小程度。第四，利用 SCADA 的瞬时模拟（仿真）系统还可进行多种工作，如管线完整性分析、输送效率分析、管存量分析、油品界面跟踪、清管器跟踪、仪器监测、预测模型、训练模拟器等。

第五篇：力控ForceControl6.0在垃圾焚烧监控系统中的应用

一、引言

近年来，城市生活垃圾持续增加，环境污染问题突出，垃圾处理的发展方向和技术路线日益受到关注，已经成为城市政府面临的最棘手的问题之一。垃圾焚烧是欧美国家和日本采用的主要垃圾处理方式之一。近年来，我国垃圾焚烧技术得到快速发展，国家实行积极的财政政策，城市垃圾处理得到支持，一批国债项目相继建设。同时，通过推进市场化改革，投资主体多元化格局开始形成，城市生活垃圾处理开始进入高速发展时期。

二、系统描述

在开发垃圾焚烧处理生产线的监控系统确定以北京三维力控软件公司的forcecontrol6.0工控组态软件和西门子公司的s7-200系列的微型plc相结合，组成的垃圾焚烧处理生产线的监控系统,以2台上位计算机和多台plc通过rs485总线网络组成监控系统，plc执行实时控制功能，计算机运行人机界面、采集数据、趋势报警、报表打印和为大屏幕提供监控画面, 系统监控结构如图1所示。

三、系统性能和软件特点

1、系统组成性能

(1)系统的简单性

所选中使用的系统，在配置与组态上，要能最低限度的简化控制性能，操作人员在生产过程中很容

易操作;同时也可以让工厂的维护人员，稍经培训，便可对系统进行正常的维护。

(2)系统的开放式性

所选定的系统无论其组成的硬件或软件如何，都可随时地用合理的价格，从市场或第三方的供应商处，采购所得到的零配件;同时对外连接时，兼容性要好，其内容易被操作人员熟识使用;属现时相当开放流行和先进的硬件和软件;将来若要把系统提升或作出扩充时只需花费很少的经费，就可以达到上述新系统的改造集成的目的。

(3)人机对话的兼容性

所选定的系统,需具备图象界面组态能力,同时应具有与上位管理计算机数据传输的能力，可以把不同的画面,同时分别由多单元以并行的方式实时的显示。

(4)最高的可靠性

所选定的系统的硬件与软件应提供充分的可靠性，保证能避免因其中一个组件的失效令系统死机，而影响整个系统的正常操作。

(5)先进的控制功能

所选取的系统，一定要具有先进的控制功能，能够胜任比较复杂的系统要求，同时在应用过程中可以解决客户的需求及生产工序上所产生的各种难题。

(6)使用成本要低廉

所选取的整个系统，无论在现场安装，使用和维护上，都要费用低廉，性价比高。因为在项目评估上，合理的成本，会作为首要考虑的目标。

2、组态软件特点

(1)西门子plc的特点

s7-200 plc是德国西门子公司制造的小型plc，s7-200 plc在集散自动化系统中已得到充分的应用,覆盖了所有的与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,具有极高的可靠性;丰富的指令集;编程软件便于掌握，操作方便;强劲的通讯能力(ppi通讯、mpi通讯、profibus通讯、以太网通讯)。

(2)Forcecontrol6.0软件的特点

•方便、灵活的开发环境，提供各种工程、画面模板、可嵌入各种格式（BMP、GIF、JPG、JPEG、CAD等）的图片，方便画面制作，大大降低了组态开发的工作量；

•强大的分布式报警、事件处理，支持报警、事件网络数据断线存储，恢复功能；

•支持操作图元对象的多个图层，通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏；

•强大的ACTIVEX控件对象容器，定义了全新的容器接口集，增加了通过脚本对容器对象的直接操作功能，通过脚本可调用对象的方法、属性；

•全新的、灵活的报表设计工具：提供丰富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事件脚本，可以提供报表设计器，可以设计多套报表模板；

•提供在Internet/Intranet上通过IE浏览器以“瘦”客户端方式来监控工业现场的解决方案；支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备或其它远程力控节点通讯；

•支持控制设备冗余、控制网络冗余、监控服务器冗余、监控网络冗余、监控客户端冗余等多种系统冗余方式。

四、结束语

在垃圾焚烧工艺中选用性价比高的自动化监控系统时，既要考虑硬件系统与软件系统的兼容性，又要考虑到自动化控制的发展趋势，更要具有简易的编程软件，方便自动化厂商技术人员及时作出技术支持。所以推荐短小精悍的s7200和功能强大简单实用forcecontrol6.0强强联合的监控系统。其实一套完善可靠的自动化监控系统，不单可以提高生产力，方便工作人员操控，加强管理层的监察，更可对企业的资产增值，并保障其不受损害。