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摘要:“十二五”期间,随着中国石油业务领域信息化建设步伐的加快,大港油田油气生产信息化工作也取得了长足的进步。滩海开发公司埕海油田的各井场站库都应用了DCS/PLC系统实现生产过程监控,但滩海开发公司生产调度中心(管理站)和滩海开发公司总部尚未实现对各站场生产数据的远程实时监测。为了进一步地提高滩海开发公司信息化建设水平和生产管理水平,埕海油田站库数据整合势在必行。
关键词:数据整合 实时监测 统一调度
一、埕海二区自动化系统现状
目前埕海二区自动化系统可分为以下五部分:
1、用来完成过程控制和数据采集的PLC系统,主要对现场设备进行数据采集、过程控制并提供实时报警、报警记录、生产报表打印等功能。
2、用来保护工艺设备、人身安全、减少和避免事故发生的ESD系统,及时关断,使危险降低到可以接受的最低程度,以保证人员、设备、生产和装置的安全。
3、用来预防火灾发生的FGS系统,出现火灾情况立即报警,并与消防系统实现联动,从而阻止危害进一步扩大。
4、用来消防的消防炮系统,接收到FGS报警时,消防炮喷水或者泡沫从而达到消防的目的。
5、用来防止未经许可入侵防区的周界防御系统和环岛监控系统,当入侵者强行入侵时,周界系统会发出警报并联动视频监控系统。
二、埕海二区自动化系统存在问题
1、埕海二区自控系统相对分散。
埕海二区共包括2个人工岛及2个人工井场共4个站点,各站点数据自成系统,由站内人员根据生产情况自主控制。
2、埕海二区自控系统不能实现统一管理和调控的目的。
埕海二区自控系统分散,厂家不一,不能实现统一管理和调控。
3、埕海二区目前不支持远程发布数据的功能。
埕海二区的油气生产实时数据不能远程查看,管理人员要了解现场运行情况需亲临现场才能查看,为管理人员掌握实时数据带来了不便。
4、埕海二区独立系统不具备远传功能
埕海二区独立控制系统包含消防炮系统、FGS和边界防范系统都是自主控制的,不具备远传数据的功能,若要实现统一管理和调控,需对现有系统进行相应改造。
三、埕海二区数据整合设计思路
将埕海二区自控系统数据整合至埕海二区调度中心,统一由调度室人员对现场进行数据监测及控制,形成统一的生产监控平台。
消防炮系统、FGS系统及视频监控系统远传至埕海二区调度中心,当现场出现情况时及时报警,调度中心人员根据现场情况结合视频系统对生产系统做出相应调整,保证油气生产安全平稳的运行。
1、实现的功能
画面数据动态实时显示;可实现对生产现场各系统的远程控制;生成实时数据报表;
生成实时曲线;生成事件报警及查询事件报警功能;历史趋势;按要求生成历史数据报表。
2、方案设计
根据现场实际情况,为了实现埕海二区自控系统的统一管理和调控,我们提出了以下两个方案。
方案1:程序复制
将埕海二区调度中心的工作站利用VPN(虚拟局域网)技术映射到各自对应的DCS、PCS系统中,使该工作站成为DCS、PCS网络中的节点,在同一个逻辑网内就可以将原来的系统组态界面直接移植到二区调度中心相应计算机上。可以较快实现DCS、PCS系统监控,整个系统为一一对应关系。
各站点视频监控系统通过网络方式传输至调度中心的服务器,集中展示,消防炮系统增加PLC控制系统,将现场控制信号并入PLC控制系统中。根据现有的各系统IP设置情况,可以将各控制系统的IP通过网络映射方式,映射到二区生产系统的局域网内。
边界防范系统增加网络传输功能,直接通过TCP/IP方式在中控室进行远程监控。
方案2:生产数据重新组合,统一调配
利用埕海二区调度中心服务器,在服务器内安装各DCS、PLC系统的硬件驱动程序,利用服务器的驱动程序与现场的控制站进行通信。将各区的数据全部引入服务器内,利用服务器强大的计算功能,完成数据采集并进行统一组态,从而达到集中显示和统一管理的目的。
各站点视频监控系统通过网络方式传输至调度中心的服务器,在中控室进行集中展示,消防炮系统增加PLC控制系统,将现场控制信号并入PLC控制系统中。根据现有的各系统IP设置情况,可以将各控制系统的IP通过网络映射方式,映射到二区生产系统的局域网内,边界防范系统增加网络传输功能,直接通过TCP/IP方式在中控室进行远程监控。
四、方案对比分析
主要对投资、运行费用、维护费用及优缺点等进行对比分析。
项目
方案一
方案二
投资
1612260元
1804140元
优点
1、组态系统采用移植方式,较快的实现组态且与生产现场画面一致。
2、因采用移值方式,工作量低、相应成本低。
1、维护工作量低
2、集中展示和控制,方便管理和操作。
缺点
1、画面不统一,操作方式不一致,容易造成操作混乱,影响现场生产。
2、需要对各个站点计算机分别维护,维护成本较高。
画面需要重新组态,工作量大,组态难度较大,相应成本较高。
通过以上对比分析,推荐使用方案二。
五、改造效果分析
通过改造我们实现了埕海二區生产数据远程监测、集中处理的功能,支持油气生产过程管理,满足油田公司、滩海开发公司及滩海管理站各级部门对生产数据需要,提升了滩海开发公司生产综合管理能力和水平。
参考文献
[1] 张万忠.可编程控制器应用技术 [M].北京: 化学工业出版社,2001.
[2] 吴晓君,杨向明.电气控制与可编程控制器应用 [M].北京: 中国建材工业出版社,2004
[3] 齐占庆,王振臣.电气控制技术 [M].北京: 机械工业出版社,2002
作者简介:刘俊刚(1987-),男,2009年毕业于西安石油大学电气工程及其自动化专业,助理工程师,毕业至今一直从事自动化相关工作。
关键词:数据整合 实时监测 统一调度
一、埕海二区自动化系统现状
目前埕海二区自动化系统可分为以下五部分:
1、用来完成过程控制和数据采集的PLC系统,主要对现场设备进行数据采集、过程控制并提供实时报警、报警记录、生产报表打印等功能。
2、用来保护工艺设备、人身安全、减少和避免事故发生的ESD系统,及时关断,使危险降低到可以接受的最低程度,以保证人员、设备、生产和装置的安全。
3、用来预防火灾发生的FGS系统,出现火灾情况立即报警,并与消防系统实现联动,从而阻止危害进一步扩大。
4、用来消防的消防炮系统,接收到FGS报警时,消防炮喷水或者泡沫从而达到消防的目的。
5、用来防止未经许可入侵防区的周界防御系统和环岛监控系统,当入侵者强行入侵时,周界系统会发出警报并联动视频监控系统。
二、埕海二区自动化系统存在问题
1、埕海二区自控系统相对分散。
埕海二区共包括2个人工岛及2个人工井场共4个站点,各站点数据自成系统,由站内人员根据生产情况自主控制。
2、埕海二区自控系统不能实现统一管理和调控的目的。
埕海二区自控系统分散,厂家不一,不能实现统一管理和调控。
3、埕海二区目前不支持远程发布数据的功能。
埕海二区的油气生产实时数据不能远程查看,管理人员要了解现场运行情况需亲临现场才能查看,为管理人员掌握实时数据带来了不便。
4、埕海二区独立系统不具备远传功能
埕海二区独立控制系统包含消防炮系统、FGS和边界防范系统都是自主控制的,不具备远传数据的功能,若要实现统一管理和调控,需对现有系统进行相应改造。
三、埕海二区数据整合设计思路
将埕海二区自控系统数据整合至埕海二区调度中心,统一由调度室人员对现场进行数据监测及控制,形成统一的生产监控平台。
消防炮系统、FGS系统及视频监控系统远传至埕海二区调度中心,当现场出现情况时及时报警,调度中心人员根据现场情况结合视频系统对生产系统做出相应调整,保证油气生产安全平稳的运行。
1、实现的功能
画面数据动态实时显示;可实现对生产现场各系统的远程控制;生成实时数据报表;
生成实时曲线;生成事件报警及查询事件报警功能;历史趋势;按要求生成历史数据报表。
2、方案设计
根据现场实际情况,为了实现埕海二区自控系统的统一管理和调控,我们提出了以下两个方案。
方案1:程序复制
将埕海二区调度中心的工作站利用VPN(虚拟局域网)技术映射到各自对应的DCS、PCS系统中,使该工作站成为DCS、PCS网络中的节点,在同一个逻辑网内就可以将原来的系统组态界面直接移植到二区调度中心相应计算机上。可以较快实现DCS、PCS系统监控,整个系统为一一对应关系。
各站点视频监控系统通过网络方式传输至调度中心的服务器,集中展示,消防炮系统增加PLC控制系统,将现场控制信号并入PLC控制系统中。根据现有的各系统IP设置情况,可以将各控制系统的IP通过网络映射方式,映射到二区生产系统的局域网内。
边界防范系统增加网络传输功能,直接通过TCP/IP方式在中控室进行远程监控。
方案2:生产数据重新组合,统一调配
利用埕海二区调度中心服务器,在服务器内安装各DCS、PLC系统的硬件驱动程序,利用服务器的驱动程序与现场的控制站进行通信。将各区的数据全部引入服务器内,利用服务器强大的计算功能,完成数据采集并进行统一组态,从而达到集中显示和统一管理的目的。
各站点视频监控系统通过网络方式传输至调度中心的服务器,在中控室进行集中展示,消防炮系统增加PLC控制系统,将现场控制信号并入PLC控制系统中。根据现有的各系统IP设置情况,可以将各控制系统的IP通过网络映射方式,映射到二区生产系统的局域网内,边界防范系统增加网络传输功能,直接通过TCP/IP方式在中控室进行远程监控。
四、方案对比分析
主要对投资、运行费用、维护费用及优缺点等进行对比分析。
项目
方案一
方案二
投资
1612260元
1804140元
优点
1、组态系统采用移植方式,较快的实现组态且与生产现场画面一致。
2、因采用移值方式,工作量低、相应成本低。
1、维护工作量低
2、集中展示和控制,方便管理和操作。
缺点
1、画面不统一,操作方式不一致,容易造成操作混乱,影响现场生产。
2、需要对各个站点计算机分别维护,维护成本较高。
画面需要重新组态,工作量大,组态难度较大,相应成本较高。
通过以上对比分析,推荐使用方案二。
五、改造效果分析
通过改造我们实现了埕海二區生产数据远程监测、集中处理的功能,支持油气生产过程管理,满足油田公司、滩海开发公司及滩海管理站各级部门对生产数据需要,提升了滩海开发公司生产综合管理能力和水平。
参考文献
[1] 张万忠.可编程控制器应用技术 [M].北京: 化学工业出版社,2001.
[2] 吴晓君,杨向明.电气控制与可编程控制器应用 [M].北京: 中国建材工业出版社,2004
[3] 齐占庆,王振臣.电气控制技术 [M].北京: 机械工业出版社,2002
作者简介:刘俊刚(1987-),男,2009年毕业于西安石油大学电气工程及其自动化专业,助理工程师,毕业至今一直从事自动化相关工作。