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2014年4月东方地球物理公司信息技术中心北京中油瑞飞信息技术有限责任公司真情合作激情创新P2系统概述SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统是以计算机技术、通信技术以及自动化技术为基础的生产监控系统,目前已经广泛应用于石油、化工、电力、给水等各领域。它可以对现场的运行设备进行监视和控制,实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。真情合作激情创新P3数据采集:实时感知生产过程中的各项数据,通过有线或者无线方式上传到数据采集模块(RTU)中;传输网络:感知层的数据上传到数据采集层的网络链路,包括有线及无线两种方式;数据汇聚:汇集、存储现场数据,为生产监控及其他应用提供数据;生产监控:集中展示现场数据及设备状态,为值班人员提供数据依据及控制手段。GPRS/CDMA数传电台数据服务器实时历史数据库生产监控远程控制分析优化智能预警报表生成WEB发布生产监控数据汇聚传输网络数据采集光纤温度压力流量执行器RTU系统架构:SCADA系统架构从下到上共分为数据采集、传输网络、数据汇聚、生产监控四个层次。系统管理系统架构真情合作激情创新P4数据采集数据采集的数据根据生产流程的不同而不同。•油压、回压、套压、电流、电压、载荷、位移、冲程、抽油机启停、抽油机状态、油温、加热器温度、加热器状态、加热器电流…抽油机井•油压、回压、套压、转速、泵电流、泵状态、载荷、扭矩…螺杆泵井•油压、回压、套压、泵电流、泵状态、加热器温度、加热器状态、加热器电流、远程启停…电泵井•油压、套压、输压、油温、安全阀开关、安全阀状态…采气井•压力、温度、液位、流量、液位、阀门状态、阀门开关、泵状态、泵启停…联合站•压力、温度、液位、流量、液位、阀门状态、阀门开关、泵状态、泵启停、压缩机启停、压缩机状态…增压站真情合作激情创新P5数据采集无线温变无线压变无线功图有线温变有线温变有线功图无线SCADA监控中心信号电缆通信电缆通信设施油井电量模块真情合作激情创新P6数据采集联合站&增压站真情合作激情创新P7变送器RTU/PLC/DCS/ESD数据传输变送器到数据采集模块或控制器的数据传输分为有线和无线两种方式。变送器通过电缆将变送器与数据采集模块/控制器相连,数据采集模块/控制器通过电压、电流信号或者通信协议检测现场的过程信号。电压信号通信总线(MODBUS/PROFIBUS)有线方式电动执行机构变频器…电流信号真情合作激情创新P8变送器RTU/PLC/DCS/ESD数据传输变送器到数据采集模块或控制器的数据传输分为有线和无线两种方式。无线方式RTU目前无线仪表通讯主要采用ZigBee协议,该协议是基于IEEE802.15.4标准的短距离、低功耗的无线通信技术,主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。ZigBee…无线温变无线压变无线功图电量模块真情合作激情创新P9RTU/PLC/DCS/ESDSCADA监控软件数据传输数据采集模块或控制器到SCADA监控软件的数据传输方式同样也分为有线和无线两种方式。有线方式通过同轴电缆、自建光纤、ADSL、DDN等网络方式实现控制系统和SCADA监控软件的通信。SCADA监控中心PLC/DCS/ESD自建光纤/同轴电缆网络运营商ADSL/DDN真情合作激情创新P10RTU/PLC/DCS/ESDSCADA监控软件数据传输数据采集模块或控制器到SCADA监控软件的数据传输方式同样也分为有线和无线两种方式。无线方式通过GPRS/CDMA、数传电台/网桥等方式实现控制系统和SCADA监控软件的通信。SCADA监控中心PLC/DCS/ESDGPRS网桥网络运营商真情合作激情创新P11数据汇聚数据汇聚系统,是SCADA监控系统的心脏,负责整个系统数据的处理。主要功能:•实现对现场设备数据的采集;•实时/历史数据压缩、存储以及查询;•为上层应用提供稳定可靠的数据。数据服务器标准通信协议应用平台数据汇聚数据采集数据压缩数据存储数据查询…通信接口生产监控分析优化客户服务移动应用资源管理数据采集温度压力流量执行器RTU真情合作激情创新P12SCADA监控数据采集模块/控制系统将数据通过有线或者无线网络上传到监控中心的SCADA软件中,在监控中心实现生产监控、远程控制、分析优化、智能预警、报表生成、WEB发布、系统维护等各项生产和管理功能。生产监控远程控制分析优化智能预警报表生成WEB发布系统维护真情合作激情创新P13SCADA监控生产监控对生产过程的压力、温度、流量、液位、设备运行状态等各项参数进行实时采集和监控,协助操作员全面掌握生产现场的运行情况,确保生产过程的安全、稳定、可靠。真情合作激情创新P14井口截断阀电动执行机构水泵增压机SCADA监控远程控制操作人员实时监测现场的生产数据和设备运行状态,根据生产过程的需要在控制室远程控制现场阀门、泵等设备的启停、开关以及设备运行参数的调整。真情合作激情创新P15SCADA监控分析优化通过理论分析、逻辑运算、曲线拟合等数据分析手段,生成各种诊断数据和分析曲线,帮助值班员深入了解、全面掌握现场生产情况,及时对生产过程进行控制、调整和优化真情合作激情创新P16生产现场监控中心…SCADA监控智能预警对生产数据和设备运行状态根据预设参数进行实时分析,一旦参数越限或设备运行状态发生故障,系统会及时发出声光预警信息,值班员根据预警信息提前进行生产过程调整。真情合作激情创新P17SCADA监控报表生成根据值班人员的生产需要,自动生成日报、月报以及年报等数据分析报表,帮助值班人员进行生产过程分析、产量统计,为公司的生产经营提供科学、可靠的数据。真情合作激情创新P18SCADA监控WEB发布通过WEB发布和网络技术,实现远程管理、实时监控、技术决策和移动终端等功能,对设备和现场生产状况进行实时跟踪和控制,扩大了SCADA系统的监控范围。真情合作激情创新P19SCADA监控系统管理包括用户管理、密码管理、权限管理、报警门限设置用户指南(操作手册及维护手册)、退出系统等功能,为系统管理员提供系统维护、诊断、参数设置的接口。真情合作激情创新P20RTU产品涉及2个平台3个系列:•安全型RTU(SmartSecurity)和增强型RTU(SmartPLUS)两类采用ARM平台,属于高端性能产品,可应用在控制要求较为复杂的站控系统;•井口RTU(SmartLITE)系列采用Cortex-M3平台的低功耗产品,适合在各种井口使用。•所有RTU产品可满足野外恶劣工业环境下的测控要求;RTU产品:通过CE认证,主要面向站场、阀室等控制要求较高的生产场所;基于M3平台的低功耗RTU产品:面向油气井水井井口的应用,可通过市电或太阳能等多种供电方式,可满足野外使用要求。通用RTU专用型RTU数据安全RTU名称平台备注SmartSecurityARM数据安全型RTUSmartPLUSARM增强型,站场、阀室RTUSmartLITE200M3无线/无线RTU,井场SmartLITE300M3综合RTU,井场自主研发产品采集控制产品真情合作激情创新P21具备信源级加解密安全型RTU/PLC具备安全证书管理、证书分发、密钥管理与分发的SCADA系统可通过RTU/PLC安全网关实现已建系统与安全SCADA系统实现无缝接入与已建SCADA系统兼容自主研发产品工业安全控制系统应用真情合作激情创新P22中油瑞飞依据油气生产物联网A11建设需求,推出基于有线、无线的一体化解决方案,形成基于RTU的成套的仪器仪表产品。无线仪表遵循ZigbeePRO通信标准,现场安装部署灵活、便捷。用户可根据实际生产需要,选择适宜的仪器仪表,实现生产数据的全天候采集,并为生产运行、管理决策提供实时准确的数据,从而实现生产的高效、安全运行。电参数无线示功仪有线载荷有线位移有线温度无线温度有线压力无线压力名称备注无线压力变送器压力数据测量无线温度变送器温度测量无线载荷位移一体化传感器功图,冲次测量有线位移传感器位移测量有线载荷传感器载荷测量有线压力传感器压力测量有线温度传感器温度测量电机参数测量模块电参数测量与电机保护自主研发产品仪器仪表产品真情合作激情创新P23名称备注ICS-Zigbee基于Zigbee通信模块ICS-GPRS2.5G工业级通信模块ICS-EVDO3G工业级通信模块无线通信模块基于Zigbee、2.5G、3G/LTE等网络制式,实现与RTU灵活搭配,适应不同油田通信基础建设的差异化需求,目前已在油气开采井口数据远程传输领域得到运用。基于Zigbee无线通信设备,主要用于工业现场的无线传感器数据采集;基于2.5G的GPRS/CDMA无线调制解调器,2.5G网络覆盖良好,可实现网络通信、短信、语音等功能,主要用于无线数据远传。基于3G的CDMA2000无线调制解调器,通信速率快,可以用于无线视频数据传输,能承载D1的数据传输量。Zigbee2.5G3G/LTE通信设备自主研发产品真情合作激情创新P24中油瑞飞密切关注、跟踪国内外自动化软件的发展趋势,吸收、借鉴行业内外的成功经验,通过内部人才培养和外部人才引进相结合的方式,组建SCADA研发队伍,站在当前技术发展的前沿,积极创新,研发自有的SCADA系统软件:RF-SCADA。目前已经在海南福山油田和北京油气调控中心得到推广应用。SCADA著作权登记证书画面组态实时运行自主研发产品生产综合监控平台SCADA软件真情合作激情创新P25特点:安全性:自主研发,掌握全部源代码,可为客户提供统一工业控制安全实施方案;可靠性:模块冗余设计、多机间冗余设计确保数据可靠;丰富的表现形式:应用多媒体技术,实现集成文字、图片、声音、视频、动画一体的展示方式;海量数据处理能力:实现大数据量稳定采集与监控,海量历史数据回放与分析;分布式管理:采用模块化设计和软总线技术,使得客户可以像搭积木一样配置SCADA系统,真正做到随需而变;强化行业特色:针对油气行业提供井口功图展示及功况分析等专有模块。性能:支持采集设备(RTU、PLC等)数量1000台以上,单机采集数据点数10万点以上;画面数据刷新速度小于1秒,指令下发响应时间小于3秒,画面切换速度小于2秒,冗余切换时间小于3秒;运行时CPU占用率不超过20%。(中高级配置)自主研发产品RF-SCADA软件技术特点-综述真情合作激情创新P26系统完全面向油气行业研发,内置了丰富的组件对象,预定义了大量的油气设备模型,同时支持各种标准Windows控件、OCX控件和OLE对象,提供多种高级油气控件,如趋势图、水力图、示功图、生产报表等,大幅提高组态人员的工程效率;系统的图形发布、展示方式多样,支持珊格图、矢量图、CAD图形数据、视频数据以及Flash的交互,结合文字、图像、声音、动画、视频的一体集成综合应用,能够更为真实客观地反映设备生产过程的状态,方便事务管理的要求。自主研发产品RF-SCADA软件技术特点-2.面向油气行业真情合作激情创新P27系统提供了强大的脚本编程功能,方便用户进行二次工程开发,实现复杂的系统要求。脚本采用类C语言,简单实用,提供了功能丰富的预定义内置函数和运算操作符,支持临时变量、全局变量、数组、循环和自定义函数,脚本的触发方式多种多样:一次性触发、周期性触发、事件触发执行等,脚本也能产生多种输出动作,如写库、发送短信、调用窗口等,实现对系统功能的自由扩展。自主研发产品RF-SCADA软件技术特点-3.灵活的脚本开发功能真情合作激情创新P28系统具有良好的开放性和可扩展性,支持多种数据交换接口和国内外各类常见工业控制产品通讯协议。通过开发底层数据通信接口,实现对市场非主流智能仪表、智能模块、板卡、PLC、RTU、DCS系统等类型的硬件设备通讯,系统还支持OPC、ODBC、DDE、API等各类开放型数据接口。PISCADASQLRTUPLCOPCAPI串口网络RF-SCADAOCX无线自主研发产品RF-SCADA软
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