醴陵中油燃气有限责任公SCADA系统技术规格书Word格式.docx
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4、系统功能需求
数据采集处理与显示
数据处理平台将采集的实时数据、GIS数据、设备数据、视频数据等多源数据无缝融合，把采集的数据经过计算、统计、存储、转换、人机交互等转换为熟数据，为不同应用模块提供统一的服务和管理，包括模型、图形、数据库、公式计算与统计、警告服务、曲线服务、报表服务、系统管理等。
管网监测可通过表格信息、工艺图、重要数据和地理图的方式进行显示。
提供专业图库
应具备燃气常用设备图库，如各种场站、不同压力等级管线、多种阀门等标准图库，并支持自定义和组合图库，方便图形绘制。
提供基于X-Window OSF/Motif或Windows界面风格的全图形的画面编辑程序，并支持三维图形标准OpenGL技术。
应支持实现画面组态；
设备、端站参数组态；
模拟量、脉冲数字量、遥信量的设置组态；
数值计算量定义、计算公式定义组态等。
动画及三维显示
应提供跨平台，跨应用的统一图形平台，三维图形OpenGL的画面显示；
画面可无级缩放；
支持PNG、BMP、JPG等多种图形格式；
支持多显示器，多窗口，多画面，多模式的操作；
可通过建立滑动连接、按钮连接、颜色与报警状态连接、百分填充连接等各种动画连接来把目标值的设定、报警态、模拟量的变化等情况生动的表示出来；
应支持FLEX技术等。
图模库一体化技术（自动拓扑建模）
即绘图中自动实现设备建库、建模，在数据库中建立起系统所需的物理模型，除了设备本身还包含着设备与设备的连接关系。
报警功能
工艺图中的报警功能对调度员的正确有效的调度是非常重要的，所以在工艺图中提供了报警功能。
当有阀门打开或瞬时量越上下限时，会显示不同的警告颜色，让调度员快速的知道哪个点或位置有异常情况发生，并及时做出处理。
查询统计及对比
统计查询、历史数据查询、故障查询、历史曲线查询。
流量和压力统计，统计计量点从某时刻开始以来的总流量、平均流量及用气峰值低谷和压力高峰、低谷等信息。
具备实时趋势曲线和历史趋势曲线显示，多条趋势曲线同时显示时可以用不同的颜色进行区分。
支持实时趋势曲线，机泵运行图等多种形式的曲线；
支持不同参数的对比曲线；
支持同一参数不同时间的对比曲线。
定制报表
系统充分支持报表的自动生成、发布、打印，支持Web发布（方便领导查看），支持基于Excel表格的真正完全可定制的修改模式，可定义各类标准及特型报表。
生成各种格式灵活的报表,并可在表中插图,如曲线,棒图,饼图及其它图形；
报表的数据来源可灵活定义。
可进行表格内的各种数学运算,运算公式可在线设置和修改；
可在报表上对报表数据进行修改；
打印各种日志表，日、月、年统计报表。
智能报警
主要参数超限报警，记录报警时间及确认时间；
据权限可修改报警上限、上上限、下限、下下限；
支持的报警方式有弹事项窗、项事闪烁、语音报警、蜂鸣报警、电话催叫、短信发送、事项跳图等，操作人员可以根据需要任意组合指定报警方式。
多级报警，按重要性自动分类并排序；
报警自动闪烁，直至被值班员确认，支持多选确认；
重要故障时从当前图形界面自动调出故障场站的界面；
重要报警信息可短信自动发送到指定人员手机；
智能终端支持，通过智能手机等可直接访问燃气调度中心报警数据；
重要数据可设置为在远方自动打印，避免非法篡改、删除某些重要报警数据。
远程维护
将来拟接入的站点众多，各终端RTU必须支持网络远程维护，经授权后可远程读取和下装RTU的程序，及时调整各种参数配置。
燃调中心也应支持远程维护。
对远程访问带来的安全风险应有良好的、经实践证明可靠的控制手段。
通信管理
系统应支持有线、无线等结合的各种通信方式，尤其是对于城市燃气大地理分布下常用的GPRS/CDMA应具有良好的支持。
可远程读取及修改通信DTU的参数，图形化查看无线通道是否运行正常、通道规约收发是否正常；
可自动在后台统计指定时间段（如按月、按天或任一段连续时间）内无线流量。
时钟同步
系统应支持全网时钟同步，支持GPS及北斗卫星对时，保证服务器、工作站以及各端站RTU的时间一致，便于分析故障。
事件顺序记录
自动记录端站RTU、现场设备的动作情况，以毫秒级时标加注时间标签，系统将接收到的事件顺序记录保存在历史事件库中，供调度运行人员进行系统运行状况的分析。
分区管理
要求具备分区管理模式，各级管理人员只能查阅被授权的部分界面，而非整个系统文件。
数据库管理
具有独立的实时数据库，实时、可靠、高效的处理实时数据，可接入测点数不受限制；
支持主流商用数据库如Oracle、Sybase等自动形成历史数据文件；
应支持人工输入不可测得的参数；
提供方便的数据库管理接口，避免直接对数据库软件中进行专业性较强的操作。
冗余容错功能
软件上支持多台服务器共同承担应用服务任务，在某一单机（服务器）有故障时，系统仍能正常运作，对系统的操作使用没有任何影响，保证系统不停顿运行。
故障分析（追忆与反演）
系统在故障时，应能自动记录故障点前后一段时间内的全部数据，在故障发生后可以“反演”故障发生中的全网数据的真实变化过程，协助运行人员分析故障原因。
视频管理
应可接入目前场站已有的视频监控系统，在调度中心予以统一管理，并可扩展接入后续站点的图像监控。
对外互联
软件应遵循国际标准化设计，对外应能提供丰富的接口方案供用户选择，至少包括SOA、OLE、COM/DCOM、动态链接库、OPC、数据库共享、软总线共享等方式，方便与OA、ERP等互联。
WEB发布
对各种客户端均可提供web服务，查询工作站使用通用浏览软件，不需安装专用软件。
5、RTU无线远传功能要求
本工程在高中压调压站、阀室等无人值守场站设RTU。
系统采用的硬件、软件应是技术先进、性能可靠、经过工业生产实践考验的、高可靠性的标准产品。
为本工程提供设备的生产厂商必须具有良好的产品质量、信誉和应用经验以及培训和售后服务能力，并能提供强有力的备件支持，具有较强的系统配套能力。
采用的硬件和软件及其由它们组成的系统应具有在与本工程类似的项目中应用的业绩。
RTU功能指标
系统选择的RTU简单、可靠、安全、易于维护、操作简单，应满足以下功能：
1）调度中心应能对RTU采用点对多点标准ModbusTCP/IP通信方式。
每个端口都能进行异步或同步传输，并可分别设置数据收发的速率。
2）各监控点的数据实时上传。
3）对实时和历史单个或多个数据进行分析，形成曲线图模式。
4）参数（压力、温度、流量）上下限报警：
当所测参数超限时
当设备发生故障时
开关量信号改变时
5）日常报表的生成打印（支持A3、A4打印）。
6）系统中的RTU应能够将自控设备、仪表的运行情况和状态进行汇总并传输给通信处理机，实时数据服务器通过与通信处理机通信，并对自控设备或仪表的故障进行汇总和分析诊断。
7）RTU应具备远程修改参数的能力，经授权的系统维护员可在RTU系统中的任意节点，对系统中的任意RTU进行数据的远程修改，或将修改好的程序远传到目标RTU中。
8）RTU的模块应带有功能指示灯，如通信接口带有TX，RX，CD等指示灯，开关量模块带有每个通道状态指示灯，模拟量模块带有每个通道的断线指示灯等。
9）查询结果以列表和曲线的形式展示，可导出到本地计算机存储。
10）企业、公服用户余量不足时，结合短信平台，发送信息给用户，提醒及时购气。
11）每套RTU应额外预留1路串口通信接口、2路AI模拟量接入、2路DI数字信号接入。
12）现场阀门的控制，所有现场的阀门可通过RTU执行无线远程开关及现场手动开关。
13）支持开箱报警及拍照功能，并将图片上传至调度中心。
14）支持与调压站、阀室、企业、公服的现场可燃气体报警器联动，发现漏气可及时上传调度中心处理。
15）现场RTU设备供电方式以市电为主，特殊站点无法安装市电可考虑采用太阳能或锂电池供电方式。
16）RTU的配置文件和功能程序应存放在非丢失存储器FLASH中，均有后备电池给予保护，不会因为系统掉电毁坏程序。
17）RTU在设计上应最大程度地保护了现场控制设备的安全：
当RTU突然掉电或CPU模块故障时，I/O模块的所有输出将保持故障前的状态，并保证不会发出错误的操作控制指令。
18）设备及材料要求防爆、防水、防潮设计，箱体采用不锈钢材质。
6、防浪涌设备技术指标
（1）电源部分
应在控制室控制设备电源输入端安装防雷器。
同时，防雷器应满足现场环境对防雷器的防尘、防潮、抗冲击、隔爆等要求。
220V电源防雷防浪涌
依据对雷击电流逐级分流，降低雷击残留电压，以有效地预防雷电波从电源系统侵入，保护供电、用电设施的原则，系统内电源保护配置具体如下：
在各站场的电源处应安装泄放8/20μs的浪涌保护器，应满足以下技术参数：
每相最大泄流：
18KA（8/20us）；
受保护回路：
L,N,G；
限制电压：
975V（3KA8/20us），1210V（10KA8/20us）；
最大负载电流：
15A（并联无限制）；
状态显示：
绿灯正常，无灯失效；
工作温度：
－400C--+800C；
相对湿度：
95％；
熔断保护：
内置过热、过流熔断保护；
24VDC电源用浪涌保护器
两线制24VDC回路，主要技术指标为：
最大抗浪涌能力：
20KA/线，8/20µ
s
；
45V；
响应时间：
1ns；
漏泄电流：
1uA；
厚度：
12mm；
安装方式：
35mmDIN导轨；
接地：
通过导轨自动接地；
（2）信号部分
IO信号防浪涌保护器
双通道用于两线制模拟量、开关量回路，和本安型模拟量回路，或用于四线制仪表回来。
主要技术指标为：
20KA/线，8/20µ
s；
45V；
1ns；
1uA；
12mm；
35mmDIN导轨；
通过导轨自动接地；
本安认证：
ExiaIICT4；
RS485通信防浪涌保护器
用于两线制RS485通讯回路，主要技术指标为：
12V（组合测试波形：
6KV1.2/50µ
s；
3KA，8/20µ
s）；
1ns；
5uA；
7mm；
频率响应范围：
50MHz；
35mmDIN导轨；
通过导轨自动接地；
7、系统软件技术规格
（1）PLC软件
支持全系列5种IEC61131-3编程语言；
支持全中文操作，100%基于图形的配置，高级拖放和缩放功能；
内置PLC仿真器，在PC上准确的再现目标程序的行为；
开发标准化，支持基本函数封装在用户功能块（DFB）中，支持以C++进行功能块开发；
全面的诊断工具，诊断窗口支持以时间顺序显示所有；
系统和应用程序故障；
扩展的趋势工具特性：
查看和追踪PLC运行状态；
操作系统平台支持：
WindowsXP（SP3）,WindowsSeven32&
64位,Windows8；
（Windows7兼容模式），WindowsServer2008。
（2）组态软件
SCADA组态软件是操作员与站控计算机系统的对话窗口，它们为有关人员提供各种信息，接受操作命令。
该软件应在标准中文Windows平台上运行。
它应具有强大的图形编辑、显示功能，具有支持三维图的编辑、显示能力，可调用标准简体中文字库。
支持多窗口显示及动态画面显示。
MMI软件最少应具有通信管理、数据库管理、动态和静态画面编辑、文本编辑、在线帮助、实时趋势编辑显示、历史趋势编辑显示、报警管理、事件管理、报告管理、打印等功能模块。
应提供PLC设备驱动，所有设备驱动都是相同格式，便于用户掌握；
集成了通用的VBScript脚本，并提供了脚本专家帮助用户编程，易于用户进行二次高性能开发；
集成了微软的SQLMSDE，数据库连接功能易于用户进行数据库的归档、分析管理。
主要功能要求：
1）可定制的多种设备的数据采集通讯分类管理的运行数据库组态立体作图的画面制作和画面的漫游、多屏动态显示服务器冗余的可选组态。
2）支持Email、短信的报警服务。
3）无缝结合Crystal和Excel报表,并实现与系统无缝接口各种历史报表、实时报表、行打印报表满足用户需求配方应用,实现数据批处理管理串口服务器、网络服务器增强系统扩充。
4）支持CDMA、宽带的远程数据、图像监控系统信息记录所有的操作信息和系统事件信息用户管理,实现操作级别区分，级别可到按钮实现客户机/服务器结构,支持二次开发支持远程实时和历史数据访问（GPRS、CDMA、宽带、ADSL）内置VBScript脚本和脚本专家,支持画面和全局脚本历史数据存储及数据分析。
5）支持OPC服务器和客户机
系统供货商以该软件为开发工具，组态、编制操作运行所需的各种显示、操作和在线帮助等画面，为操作人员提供直观、方便、灵活、友好的对话窗口。
高级语言（需要时）。
调度中心、站控制系统所有系统、应用软件均为正版，授权终身有效。
SCADA组态软件技术指标：
软件为开发运行一体化产品，不需要单独的开发版软件（开发版为免费产品）。
软件的驱动通讯机制为共享内存方式，具备设备数据表的缓冲区，通讯驱动读取设备数据（如PLC）具备批量读取（一次读取一个数据段），和并发通讯的功能（不同串口默认并发，不同IP地址的设备默认并发，同一个设备的不同批数据支持并发）。
支持的脚本语言为正版VBS脚本，不是自编译伪脚本。
支持各种ODBC的关系数据库，如SQL、MYSQL、Oracle等，无需编程可以通过控件组态的方式将数据存入数据库。
支持多种实时数据库，如FAMEHISTORY宝信实时库庚顿实时库PI等。
同时支持EXCEL报表。
支持各种数据的转发功能，C/S架构，B/S架构（WEB发布除了支持普通IE浏览还支持安卓APP、苹果APP的手机瘦客户端的访问）。
画面支持无极缩放功能，支持自适应显示器分辨率功能。
（3）数据库软件
数据库采用支持网络的流行的数据库软件，并支持ODBC、DDE、DLL等开放接口。
是一套完整的数据库和分析产品，可迅速提供下一代可扩展电子商务、各种业务和数据仓库解决方案。
完全支持Web，通过Web可以查询、分析和处理数据。
可使用可扩展标记语言（XML）可以在松散耦合系统之间交换数据。
从浏览器通过防火墙可方便而安全地访问数据，并可对有格式文档执行快速全文检索。
可以对整个数据库、数据文件和日志文件进行加密，而不需要改动应用程序。
进行加密使公司可以满足遵守规范和及其关注数据隐私的要求。
简单的数据加密的好处包括使用任何范围或模糊查询搜索加密的数据、加强数据安全性以防止未授权的用户访问、还有数据加密。
这些可以在不改变已有的应用程序的情况下进行。
（4）站控制系统设计原则
1）门站站控制系统控制设备（系统）的CPU采用冗余方式，采用以PLC/RTU为核心的控制系统。
其局域网和与调度控制中心进行数据通信的通信接口按冗余热备设置。
2）站控制系统与调度中心计算机系统的远程广域网采用ModbusTCP/IP通信协议。
3）系统采用的网络结构应是技术先进和性能可靠的。
（5）门站、CNG加气母站、首站等本地站控系统配置要求
通常若各远程终端站具备条件的前提下，根据调控中心下达的启/停命令，压力/流量设定值等，站控制系统自动完成具体的操作。
也可切换到各单体设备进行控制。
站控制系统主要由以下几部分构成：
1）过程控制单元
2）成套控制设备监控系统（如压缩机、加臭设备等）
3）操工作站
4）网络设备
5）数据通信设备
6）站控制系统软件
站场控制系统中各种数据的时间标签以调度中心的GPS时钟为基准。
如果发生通信故障，本地的计算机能够在内存中存储这段时间内的数据直到故障排除，并把它们全部送往调度中心并按时间顺序补充数据。
RTU是以计算机为核心的数据采集和控制小型装置。
它具有编程组态灵活、功能齐全、通信能力强、维护方便、自诊断能力强，可适应恶劣的环境条件、可靠性高等特点。
本工程将RTU用于对输气管线清管站、分输阀室、远控线路截断阀的监控，直接受调度控制中心的监控和指挥。
（6）输入和输出信号类型
1）天然气管网沿线各场站的检测仪表、控制设备主要信号类型如下：
2）4～20mADCor1～5VDC；
3）热电阻（RTD）；
4）无源接点（24VDC）；
5）脉冲；
6）标准串行通信接口（如RS485等）。
8、调度中心升级改造需求
调度中心是整个SCADA系统的调度指挥中枢，操作人员在调度中心通过计算机系统即可完成对整个管线的监控和运行管理等任务。
系统通过通讯网络实时采集各远程站点运行参数数据，经处理后显示在大屏幕显示系统上，对各种参数进行统计分析、存储及打印，对超限数据进行报警，并具有辅助决策功能，以便决策人员根据系统提供的参数信息进行实时调度处理。
调度中心设置SCADA服务器、数据库服务器、专线接入路由器、核心交换机、操作员工作站、工程师工作站等设备，并通过1000Mbps高速局域网相连。
（1）调度中心系统功能概述
调度中心系统主要完成管道全线的数据采集和监控管理任务，将各站控制系统传送来的数据信息进行处理、分析及存储，并向各站发送调度及控制命令。
控制中心系统具有以下功能：
一对远程各站数据进行实时采集、处理和存储；
—显示各站动态工艺流程图；
一显示实时和历史数据趋势图、柱状图及其它画面；
—对各站现场的工艺变量、全线的工艺设备运行状态进行监视；
一下达调度和操作命令；
—报警和事件管理；
—流程切换；
一生产报表的生成和打印；
—控制权限的确定；
一系统的同步和校时；
一网络监视及管理。
（2）调度中心电脑配置及其他附属设施
1）值班操作员站配置5台，互为冗余，任一台均可完成所有画面的显示、报警、远程操作等功能，是调度中心值班人员主要使用的设备。
4台主机每台均可完成所有功能，但可根据值班分工，分别用于查看实时数据、设备信息、视频监控、车辆调度等功能。
配置要求（不低于）：
CPU:
英特尔I7-6700，主频4.0GHz
主板：
华硕Z170-P
内存：
DDR48G
硬盘：
2T
双千兆
SATADVD光驱,独立显卡，显存2G
24英寸液晶显示器
16XDVD+/-RW光驱
正版windows操作系统
2）工程师站1台，作为系统维护工程师的操作平台，用于画面组态、编辑修改、更新参数及数据库管理等。
配置要求参见值班员工作站。
3）打印机通常分别配备HPA3激光、针打各一台，均为网络打印机。
4）操作台主要供放置工作站、显示器、打印机等，应由专业家具厂家订做，采用实木复合台面，钢制橱柜支撑，带通风风扇，柜门可锁，台面长度在6米（尺寸、颜色可定制）。
（3）UPS不间断电源
应建设一套UPS系统保证调度中心设备运行（不含大屏幕、空调），要求能停电延时4小时设备正常运行，对电网出现：
断电、市电电压过高或过低、电压瞬间跌落或是减幅震荡、高压脉冲、电压波动、浪涌电压、谐波失真、杂波干扰、频率波动等状况都可以提供良好的解决方案，为用户负载提供安全可靠的电源保障。
（4）数据归档和管理功能
1）数据存储归档
所有的监控系统实时数据和手工录入的数据，按数据种类存入历史数据库，按照服务器和存储设备的容量能够存储3年以上历史数据。
操作人员可随时对这些数据进行查询、检索、统计、制表和绘制曲线并打印。
调度控制中心的数据库包括：
→监测类数据库－对全网实测参数进行汇总、计算、分析、处理。
→控制类数据库－统一管理系统控制参数、控制指令、控制队列和优先级。
→报警和故障类数据库－存储系统所有的报警和故障数据。
→操作信息数据库－存储系统所有的操作信息。
可根据需要将数据存储，可以将长时间不使用的数据归档到磁带、光盘等存储设备中，归档保存。
存储的数据将标记年、月、周、日和时间信息。
所有实时数据和历史数据都可以查询、显示和打印。
使用专用的编辑软件设计专用的显示和报表，所有操作界面都为中文。
应用程序利用标准的数据库存取方法，可以很容易实现对实时数据和历史数据的存取。
（5）防雷接地系统
调度中心设备间的供电系统的正常与否直接关系到各系统中的工作顺利进行、网络系统的稳定性、以及通信系统的正常工作，系统的防雷有着很重要的作用。
因此，应对建筑物作好直击雷和感应雷的防护。
（6）网络安全
现有应用都基于网络，只有网络安全可靠才能保证应用系统的正常运行。
调度中心网络安全主要考虑网络规划、网络边界防护、网络设备安全等方面。
调度中心网络安全防护措施主要有：
1）合理规划网络，保证网络的可用性。
根据应急指挥中心的应用需求，合理规划网络分区。
2）禁止其它无关系统对调度中心网络的访问。
为了保证调度中心更为可靠的网络环境，还应在调度中心网络系统与内网之间布置防火墙。
3）网络设备安全防护，网络设备需要进行安全配置，禁止不需要的服务和端口；
对网络设备访问要做好访问控制，禁止远程访问。
（7）安全防护措施
为了保证调控中心系统的安全性，不仅要确保硬件系统的安全可靠，而且还要通过对软硬件的设置，严格地限制入网人员和操作人员进入系统区域。
对于进入系统的人员按其职能分为不同的级别，不同级别的用户设置不
升级会员 