智能控制技術下的燃氣調度指揮系統范文

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摘要：針對當前燃氣公司普遍突現的企業快速發展，管網規模大幅激增，場站自動化智能化需求急迫、生產氣源調度與搶維應急指揮等綜合調度管理壓力增大等問題，制定相關解決方案，實現了整個場站的自動化運行和智能管理，數據采集、計量監控和遠程調控系統相互協同，密切配合，共同構成了整個場站智能化管理；實現了管網生產、運行、氣源、搶維、應急調度與運營管理各方的資源高效統一化集成和管理；實現了集成SCADA、GIS、巡檢、客服、抄表等燃氣多業務系統，保障了各業務間無縫切換，最大限度的發揮信息共享作用，提升各業務部門間的協同處理能力和業務處理能力，有效降低燃氣安全隱患造成重大事故的可能性，提高了燃氣運行運營管理的及時性和科學性，提升城市燃氣安全的整體水平。

關鍵詞：能控制技術；智慧燃氣；綜合調度指揮系統

當前燃氣公司在自身面臨著企業快速發展，管網規模大幅激增，場站自動化智能化需求急迫、生產氣源調度與搶維應急指揮等綜合調度管理壓力增大等各種問題，具體有以下幾方面弊端和缺陷：（1）場站的智能化、自動化程度不夠：傳統場站SCADA系統，主要注重站點運行狀況的數據采集（如：壓力、溫度、流量等數據采集和報警）和少量的人工干預控制功能；（2）雖經過多年的自動化、信息化發展，建設了場站控制、管網SCADA、GIS、管網巡檢、抄表收費、客戶服務等系統，但各系統在不同時期獨立建設，數據不能共享，更無法實現或支撐智能控制、綜合調度、應急指揮；（3）缺少綜合化、一體化信息或管控平臺，信息及數據的處理只局限于本部門，不能有效的實現共享，信息孤島現象嚴重。尤其以SCADA大量數據沉寂在數據庫中，無法進行與業務管理系統安全對接，無法支持數據的擴展應用或分析；（4）在燃氣突發事件應急處置方面信息化支撐不夠，調度人員以及相關人員對現場控制指揮手段有限，無法實時監控現場情況，不能及時有效地現場指揮處置。

1綜合調度指揮系統總體建設思路

基于智能控制技術的智慧燃氣綜合調度指揮系統建設的目的是提升燃氣的安全輸配、智能調度和智慧決策功能。系統在全面的整合傳統SCADA系統功能的基礎上，通過對場站智能調控功能、區域優先級控制功能的開發，建設全新的智能化、自動化的控制系統，來實現場站的智能無人化輸配和安全調度。同時，采用生產中間實時歷史庫來實現業務系統與生產系統的數據共享，系統從生產中間庫讀取生產數據并進行分析展示，根據實時數據、歷史數據及設定的供氣模型進行智能決策并下發控制指令進行遠程調壓調流。通過生產中間庫連接業務決策與生產控制，既實現了綜合調度指揮系統對燃氣管網、場站的數據分析、智能決策、精準控制和調配，又有效進行了數據隔離，保證了生產數據的安全性。智慧燃氣綜合調度指揮系統基于智能控制技術進行橫向擴展，建設綜合調度集成平臺，以包括生產中間庫的數據模型為基礎，形成氣源調度管理、運行調度管理、搶維調度管理、統一管網移動app、大屏綜合監控指揮展示、應急指揮等為一體的管理平臺。建設的核心在于依據未來城市燃氣管網拓展延伸的需求，充分考慮平臺建設的擴展性與開放性，最終達到流程標準化、管理精細化、操作可塑化的管理要求。

2綜合調度指揮系統實施方案

2.1場站智能控制實施方案

燃氣智能控制建設實施總體功能分為三級：就地控制級、站場控制級和調控中心級。智能控制基于站自動控制的基礎上，實現調控中心遠程控制。由站控系統負責實現所有自動控制邏輯及功能，系統在自動狀態下不需人工操作，由站控系統按預定程序自動完成站場的數據采集、邏輯控制及數據傳輸要求。場站控制功能的實現均通過站控系統完成，包括全站正常啟閉、分輸用戶正常啟閉、回路優先級設定、單體閥門遠程操作、壓力流量自動平衡控制等場站過程控制功能，以及場站控制模式狀態、場站工況參數、場站工藝設備、過濾設備、計量系統、調壓系統等各個系統的運行狀態、相關參數等場站監視功能。智慧燃氣綜合調度指揮系統基于站控系統的邏輯聯鎖等自動控制功能，結合調度中心操作員通過系統操控界面實現的人機對話，完成對站場的遠程監控和遠程調壓調流。

2.2生產實時歷史中間庫實施方案

生產中間庫是將燃氣生產SCADA系統與業務管理應用系統中，建立一套生產中間數據庫系統，用于鏡像實時數據和管理生產過程大量歷史數據，并向各類應用提供實時和歷史統一的數據服務。

2.3基于SOA和ESB構建集成化的綜合智慧應用系統

系統中采用SOA體系標準和ESB的服務集成和應用集成架構。解決公司內應用、系統間服務整合，改善現有系統、在建系統及未來建設信息化系統之間調用的網狀關系，保證各不同系統之間的關系更加可視化并調高管控能力。針對場站調控、生產作業、管網輸配、供氣/用氣異常、搶維事件與處置、應急指揮等，結合移動APP設備、單兵、車載視頻、熱敏打印機等，分別在智慧調控、運行、服務與調搶方面實現資源的有效統一管理，提升業務部門間協同處理能力；實現了業務系統間無縫切換，提高業務處理效率；實現了從報修、接報、調度、搶修、回訪的完整高效閉環流程管理；實現了生產搶維等數據實時監控、人車音視頻互動，提升調度指揮的及時和科學性，保障了城市燃氣管網的安全性。

3實施效果

基于智能控制技術的智慧燃氣綜合調度指揮系統已在多地燃氣公司中成功應用，并在實際案例中體現了以下效果：（1）場站智能化、自動化水平有了質的提高，調度中心人員基本達到不出調度室，即可完成對場站工藝區的生產管理工作，應急處理能力也有了較大提高，特別是遠程調壓系統的應用，精確的實現遠程調壓（調流），平衡管網供氣，為后期項目的開展積累了成功實施的經驗和豐富的技術積累。（2）通過管網運行監控、遠程控制調壓調流、搶維修工單、單兵音視頻互動等功能提高了燃氣企業調控中心的調配控制能力與應急指揮處理能力，為燃氣企業安全輸配提供信息化保障。（3）形成了整套燃氣運行監控調度、搶維修管理、綜合大屏監控展示于一體的應用管理系統，形成了一整套智慧燃氣綜合管理體系和信息化應用平臺，實現了各業務系統間的無縫切換，最大限度的發揮了信息共享效率，消除了信息孤島現象。提高了數據信息的利用率，提升了數據的應用價值，提升了各業務部門之間的協同處理能力和業務處理能力，有效的降低了安全隱患造成重大事故的可能性，提高了調度指揮的及時性和科學性，提高了城市燃氣管網安全的整體水平。

4結語

系統打造的燃氣生產綜合管控一體化平臺，實現了針對管網場站智能化運行管理、全管網生產監控調度、管網本體GIS管理、日常管網巡檢巡查的多信息融合；實現了運行、氣源、搶維調度業務流程的整體協同流轉，提高了調度效率，降低了管控成本。系統還實現了智能工單、移動導航、單兵系統、車載監控、統計圖表分析、大屏綜合信息集成等一系列智能化業務功能，為燃氣大數據分析、精準決策形成支撐，深度挖掘業務價值，實現業務的創新再造。

參考文獻：

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[3]傅仁軒，張檢保.智慧燃氣綜合管理平臺的探討[J].移動通信，2016；40（23）：25-28.

作者：張曉燁 崔瑤 靳志軍 王之海 單位：北京航天拓撲高科技有限責任公司