天然氣長輸管道SCADA系統(tǒng)建設(shè)與改進(jìn)對策

張宜林（西氣東輸管道公司長沙管理處，湖南 長沙 410000）

1 天然氣長輸管道SCADA系統(tǒng)與“集中巡檢”

天然氣長輸管道SCADA系統(tǒng)是我國天然氣管道輸送領(lǐng)域中應(yīng)用的較為先進(jìn)的一種控制系統(tǒng)，其在提高管理效率、控制運(yùn)行成本、節(jié)約人力成本以及保障管道運(yùn)輸可靠性與安全性方面發(fā)揮著良好的作用。

作為西氣東輸管道公司，SCADA系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用在我公司的集中巡檢中能夠發(fā)揮出十分積極的作用，“集中巡檢”工程是為進(jìn)一步優(yōu)化安全運(yùn)行，對現(xiàn)場重要設(shè)備報(bào)警信息加強(qiáng)管理和監(jiān)控，以最大限度的降低和改善由于原系統(tǒng)報(bào)警信息不足而引起的疏于查看，從而導(dǎo)致問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的狀況，以便問題得到及時(shí)響應(yīng)和處理。

2 SCADA系統(tǒng)的建設(shè)

2.1 明確管道的操作控制原則

要實(shí)現(xiàn)SCADA系統(tǒng)的有效建設(shè)并在生產(chǎn)運(yùn)行中充分發(fā)揮作用，首先要明確管道的操作控制原則，操作控制原則的廣度性、有效性、時(shí)效性、可控性及完整性是保障SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。國際知名企業(yè)的管道操作控制原則主要包括：管道運(yùn)營理念、系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、輸氣工藝過程、管道運(yùn)行操作、天然氣輸送控制命令、管道保護(hù)和維護(hù)等內(nèi)容，在范疇上比國內(nèi)多數(shù)企業(yè)所理解的自動化控制原則要廣泛深入的多，因此，加深對管道操作控制原則的理解，真正明確管道操作控制的原則及內(nèi)涵是提高國內(nèi)管道企業(yè)SCADA系統(tǒng)控制操作水平的關(guān)鍵。

2.2 明確遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)的先決條件

SCADA系統(tǒng)主要包括站控系統(tǒng)（SCS）、調(diào)控中心（DCC）及實(shí)現(xiàn)SCS與DCC數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)：站控系統(tǒng)是整個(gè)SCADA系統(tǒng)的基本單元，其完整性和可靠性是SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的前提條件；調(diào)控中心是SCADA系統(tǒng)的核心單元，管理和協(xié)調(diào)系統(tǒng)中所有工藝裝置和設(shè)備的運(yùn)行；通信系統(tǒng)是SCADA系統(tǒng)的神經(jīng)，也是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的通道。

2.3 PLC站控系統(tǒng)建設(shè)與儀表的自動化管理

PLC站控系統(tǒng)是長輸管道SCADA系統(tǒng)的主要組成部分，因此，在SCADA系統(tǒng)的建設(shè)中，要對PLC站控系統(tǒng)的建設(shè)予以足夠重視。在PLC站控系統(tǒng)的建設(shè)中要重點(diǎn)注意輸氣管道PID自動調(diào)節(jié)程序的編制，PID程序的主要作用是將接收到的壓力數(shù)據(jù)與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)其差值大小與程序參數(shù)設(shè)置自動對輸出信號的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，再將調(diào)節(jié)后的數(shù)據(jù)信號由PLC系統(tǒng)輸出至壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的執(zhí)行部分，通過對調(diào)節(jié)閥的控制，調(diào)整輸氣管道內(nèi)的流量。同時(shí)，對于管道系統(tǒng)內(nèi)的吉化儀表以及rosemount儀表等儀表設(shè)備，進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與自動管理，通過儀表數(shù)據(jù)的檢測與相應(yīng)的系統(tǒng)控制動作，確保長輸管道運(yùn)輸管理的質(zhì)量。

3 SCADA系統(tǒng)的改進(jìn)對策

3.1 加強(qiáng)系統(tǒng)參建各方的聯(lián)絡(luò)

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)承包方、建設(shè)方與設(shè)計(jì)方三方之間的交流與聯(lián)絡(luò)，對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)中的潛在問題與解決對策、設(shè)計(jì)方案的制定與進(jìn)度計(jì)劃、各方工作界面的劃分等，要通過三方之間的交流與協(xié)商共同確定，對于一些較為重要的事項(xiàng)，要由三方領(lǐng)導(dǎo)小組通過定期的聯(lián)絡(luò)會進(jìn)行商討解決，以此來確保各方之間信息的互通，也為系統(tǒng)的完善與改進(jìn)創(chuàng)造良好的條件。

3.2 加強(qiáng)工廠設(shè)計(jì)階段各項(xiàng)工作

工廠設(shè)計(jì)階段是系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵階段，在工廠設(shè)計(jì)階段一方面要對系統(tǒng)的操作控制原則進(jìn)行編制與優(yōu)化，并一方面還要制定相應(yīng)的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如報(bào)警級別劃分、人機(jī)界面標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃、調(diào)控中心與站控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊協(xié)議等，并根據(jù)建設(shè)方的實(shí)際系統(tǒng)建設(shè)需求對系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整與優(yōu)化。在工廠設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該更多的參考和吸收國內(nèi)外其他管道SCADA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與經(jīng)驗(yàn)，做好對設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的處理，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的改進(jìn)與完善。

3.3 多重測調(diào)試，確保系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量

在系統(tǒng)完成最終交付驗(yàn)收之前，應(yīng)對系統(tǒng)進(jìn)行多次的測試與調(diào)試，包括工廠驗(yàn)收測試、現(xiàn)場調(diào)試、系統(tǒng)聯(lián)合測試、投產(chǎn)試運(yùn)行等，確保系統(tǒng)中存在的問題與缺陷能夠及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試處理，并充分保障SCADA系統(tǒng)中的各組成部分運(yùn)行穩(wěn)定、性能良好，并能夠充分滿足企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行需求，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的完善，確保系統(tǒng)的可靠性。在系統(tǒng)經(jīng)過投產(chǎn)試運(yùn)行半年內(nèi)未發(fā)生重大事故，且運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，可進(jìn)行最終的交付工作。

3.4 結(jié)合我國西氣東輸工程實(shí)際特點(diǎn)，加強(qiáng)系統(tǒng)功能的完善

在SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過程中，應(yīng)考慮到我國西氣東輸戰(zhàn)略工程的實(shí)際特點(diǎn)，根據(jù)長輸管道線路長、跨度大、東西部氣候與地形變化情況復(fù)雜等特點(diǎn)，對系統(tǒng)各區(qū)域重要站場，以及管線途經(jīng)重要區(qū)域部分的系統(tǒng)設(shè)備性能及運(yùn)行控制原則進(jìn)行完善，從而確保系統(tǒng)在長輸管道的各個(gè)部分運(yùn)行穩(wěn)定，提高系統(tǒng)運(yùn)行整體的質(zhì)量與效率，確保管道運(yùn)輸?shù)陌踩砸约肮芾淼挠行?，使SCADA系統(tǒng)更好的服務(wù)于我國的西氣東輸工程。

[1]孫鵬.中哈天然氣管道SCADA通信EPC中的設(shè)計(jì)管理研究[D].天津:天津工業(yè)大學(xué),2011.

[2]黃東潮,袁滿倉,金翊龍.天然氣長輸管道SCADA系統(tǒng)[J].油氣田地面工程.2011(05).