SCADA是英文Supervisory Control And Data Acquisition的縮寫，顧名思義SCADA系統(tǒng)就是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 0091-2006《油氣田及管道計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于SCADA系統(tǒng)的定義是“一種以多個(gè)遠(yuǎn)程終端監(jiān)控單元通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接起來，具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制功能的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。” 這也是當(dāng)前管道行業(yè)通用的概念。

SCADA系統(tǒng)的發(fā)展已歷經(jīng)四代。其中基于專用計(jì)算機(jī)和專用操作系統(tǒng)的第一代和基于通用計(jì)算機(jī)的第二代在油氣管道領(lǐng)域并未應(yīng)用。而基于分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的第三代SCADA系統(tǒng)是油氣管道應(yīng)用的主流系統(tǒng)。油氣管道SCADA系統(tǒng)由位于調(diào)度控制中心的中控系統(tǒng)、分布在沿線工藝站場(chǎng)的站控系統(tǒng)、閥室的RTU系統(tǒng)及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，其結(jié)構(gòu)如圖 1所示。

圖 1 SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

中控系統(tǒng)一般由服務(wù)器、工作站、外部設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，功能包括：工藝過程控制、輸量計(jì)劃、站場(chǎng)緊急停輸?shù)裙δ埽槐O(jiān)視各工藝站場(chǎng)及閥室工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；工藝流程動(dòng)態(tài)顯示；實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)的采集、歸檔、管理以及趨勢(shì)圖顯示；報(bào)警顯示、報(bào)警管理以及事件的查詢、打印；報(bào)表的生成和打印；數(shù)據(jù)通信狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能；數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)集成。

站控系統(tǒng)由基本過程控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)、火氣系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組成。站控及閥室系統(tǒng)功能如下：向控制中心上傳數(shù)據(jù)，并接受和執(zhí)行控制中心的控制命令；采集和處理工藝及輔助系統(tǒng)變量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行工藝過程控制顯示、報(bào)警、存儲(chǔ)、記錄和打印；完成順序控制及安全保護(hù)控制；與第三方系統(tǒng)或智能設(shè)備交換信息。

從80 年代中期鐵大線和東黃復(fù)線輸油管道率先引進(jìn)SCADA系統(tǒng)填補(bǔ)我國(guó)管道應(yīng)用空白，到90年代末期陜京線投用SCADA系統(tǒng)標(biāo)志著我國(guó)長(zhǎng)輸天然氣管道自動(dòng)化水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。SCADA系統(tǒng)雖然在油氣管道行業(yè)應(yīng)用較晚，但發(fā)展十分迅速，目前我國(guó)自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)化SCADA系統(tǒng)軟件PCS各項(xiàng)性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到甚至超過國(guó)外軟件，打破了進(jìn)口軟件在油氣管網(wǎng)控制中心的壟斷地位，成為國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)國(guó)產(chǎn)化替代的首推產(chǎn)品。目前第四代SCADA系統(tǒng)正不斷采用Internet技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)，不斷擴(kuò)大SCADA系統(tǒng)智能化控制、數(shù)字化共享、大數(shù)據(jù)集成等功能，將為保障我國(guó)油氣管網(wǎng)安全、平穩(wěn)、高效運(yùn)行發(fā)揮更加重要的作用。

作者簡(jiǎn)介：董秀娟，北京管道公司技術(shù)研究中心高級(jí)工程師，從事天然氣管道自動(dòng)化控制技術(shù)研究與應(yīng)用。聯(lián)系方式：13681213932，dongxj02@pipechina.com.cn。