項(xiàng)目背景
川東北氣礦是中國石油西南油氣田分公司下屬的一個(gè)重要企業(yè),負(fù)責(zé)川東北地區(qū)天然氣的勘探、開發(fā)。川東北地區(qū)天然氣勘探面積約1.3萬平方公里,預(yù)測儲(chǔ)量達(dá)1.5萬億立方米,從川東北地區(qū)天然氣開發(fā)計(jì)劃看,該地區(qū)要建成年產(chǎn)50億立方米天然氣的規(guī)模,約占"十五"期間西南油氣田分公司年產(chǎn)量的40%。為加快氣田開發(fā)速度,降低生產(chǎn)運(yùn)營成本提高氣田開發(fā)效益,川東北氣礦投資建立川東北氣區(qū)SCADA系統(tǒng),采用計(jì)算機(jī)及自動(dòng)控制技術(shù)
管理氣田,SCADA系統(tǒng)的任務(wù)是保證全氣田生產(chǎn)安全、可靠、平穩(wěn)、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
項(xiàng)目規(guī)模
川東北氣區(qū)SCADA系統(tǒng)的總規(guī)模包括調(diào)度中心(DCC)1座, 災(zāi)難備用調(diào)度中心(BDCC)一座, 區(qū)域控制站(RCS)12座,遠(yuǎn)程終端裝置(RTU)100套?,F(xiàn)場I/O約5000點(diǎn)。溫黃氣田區(qū)域控制站是川東北氣區(qū)SCADA系統(tǒng)內(nèi)的其中一個(gè)區(qū)域控制站,下設(shè)有7口氣井,現(xiàn)場I/O約1000點(diǎn)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
溫黃氣田區(qū)域控制站采用世界著名的監(jiān)控軟件CitectSCADA 5.41為SCADA系統(tǒng)的軟件平臺(tái),控制站內(nèi)設(shè)有兩臺(tái)Citect服務(wù)器,兩個(gè)Citect操作員站,一個(gè)Citect工程師站,兩臺(tái)Citect 服務(wù)器互為雙向冗余。區(qū)域控制站通過主備通信通道與各氣井內(nèi)的遠(yuǎn)程終端裝置(MOXrtu)相連。主信道采用自建
光纖網(wǎng)絡(luò),工作于實(shí)時(shí)快速的有線通訊方式;備用信道采用MDS數(shù)傳電臺(tái),工作于點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無線通訊方式。主備通信信道之間實(shí)現(xiàn)無憂自動(dòng)切換。另外,區(qū)域控制站通過租用電信部門的DDN專線和2 M光纖通道分別與金山脫水站和重慶顯示終端相連,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和共享。
區(qū)域控制站設(shè)有SQL Server數(shù)據(jù)庫服務(wù)器一臺(tái),用于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)、事件及報(bào)警信息通過Citect軟件分析處理后自動(dòng)錄入SQL Server數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)專門開發(fā)了一套報(bào)表數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),用于數(shù)據(jù)庫的查詢分析和報(bào)表的生成及打印。另外,整套SCADA系統(tǒng)還配置了一套時(shí)間同步裝置(GPS)用于系統(tǒng)的時(shí)間同步。
溫黃氣田區(qū)域控制站局域網(wǎng)采用雙網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)冗余。其系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)框圖如下:
溫黃氣田的各氣井現(xiàn)場操作站,采用具有模塊化結(jié)構(gòu)、開放的技術(shù)設(shè)計(jì)思路的MOXrtu作為硬件平臺(tái)。本工程中采用MOXrtu具有如下突出的功能特點(diǎn):
●32位的實(shí)時(shí)處理器;
●具有雙10/100BaseT口,構(gòu)成TCP/IP冗余;
●32M大容量內(nèi)存;
●支持現(xiàn)場總線Profibus DP協(xié)議 ;
●具有中繼轉(zhuǎn)發(fā)和無線路由尋址功能;
●具有PID控制和流量計(jì)算功能;
氣井現(xiàn)場操作站控制系統(tǒng)框圖如下:
功能描述
●氣田各井站數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)控和工藝流程的動(dòng)態(tài)顯示;
●在線完成溫度、壓力、流量、液位、PID調(diào)節(jié)等參數(shù)及給定值的設(shè)定;
●天然氣產(chǎn)量調(diào)節(jié)及AGA3/8天然氣流量計(jì)算;
●提供完善的報(bào)警管理、事件記錄、趨勢圖顯示等功能;
●具有多級(jí)用戶管理功能,將用戶的權(quán)限劃分為操作員、自控工程師、工藝工程師和系統(tǒng)管理員四級(jí)。
●完善的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及報(bào)表的生成、打印。
●優(yōu)化的調(diào)度管理功能。
系統(tǒng)軟、硬件配置
●Windows Professional 2000 for Chinese
●Windows Server 2000 for Chinese
●CitectSCADA 5.41
●MOXrtu遠(yuǎn)程測控單元
●SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫
●Compaq ML570 服務(wù)器
●Cisco 7204 路由器
●Cisco 2610 路由器
●3COM 交換機(jī)
●MDS P20 電臺(tái)
總結(jié)
系統(tǒng)自2003年4月份調(diào)試投運(yùn)以來運(yùn)行正常,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)上的要求,調(diào)度人員在區(qū)域控制站可對(duì)所屬氣田井站完成所有的監(jiān)控和運(yùn)行管理任務(wù),氣田井站MOXrtu完成各井站現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和控制,達(dá)到了無人操作的水平。系統(tǒng)強(qiáng)大的人機(jī)對(duì)話能力和良好的人機(jī)界面得到了用戶的普遍好評(píng),同時(shí)CitectSCADA和MOXrtu的高可靠性、穩(wěn)定性和靈活性也在本系統(tǒng)中得到
了充分體現(xiàn), 得到了用戶的一致好評(píng)。