四化建設(shè)示范區(qū)SCADA系統(tǒng)應(yīng)用與維護

數(shù)字化培訓(xùn)部陳憲德SCADA系統(tǒng)應(yīng)用與維護目錄二、SCADA系統(tǒng)硬件三、SCADA系統(tǒng)軟件一、SCADA系統(tǒng)組成四、四化建設(shè)之SCADA系統(tǒng)五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（一）SCACA系統(tǒng)定義一、SCADA系統(tǒng)組成井場集輸注水注汽輸油作業(yè)鉆井管理區(qū)生產(chǎn)指揮中心生產(chǎn)監(jiān)控生產(chǎn)動態(tài)生產(chǎn)管理應(yīng)急處置報警預(yù)警調(diào)度運行廠級生產(chǎn)指揮中心生產(chǎn)監(jiān)控生產(chǎn)動態(tài)生產(chǎn)管理應(yīng)急處置報警預(yù)警調(diào)度運行報警預(yù)警石油工程調(diào)度運行應(yīng)急處置公用工程生產(chǎn)監(jiān)控油田生產(chǎn)指揮中心生產(chǎn)動態(tài)生產(chǎn)管理社區(qū)服務(wù)三級生產(chǎn)指揮平臺SCADA系統(tǒng)（一）SCACA系統(tǒng)定義一、SCADA系統(tǒng)組成井場集輸注水注汽輸油作業(yè)鉆井管理區(qū)生產(chǎn)指揮中心生產(chǎn)監(jiān)控生產(chǎn)動態(tài)生產(chǎn)管理應(yīng)急處置報警預(yù)警調(diào)度運行廠級生產(chǎn)指揮中心生產(chǎn)監(jiān)控生產(chǎn)動態(tài)生產(chǎn)管理應(yīng)急處置報警預(yù)警調(diào)度運行報警預(yù)警石油工程調(diào)度運行應(yīng)急處置公用工程生產(chǎn)監(jiān)控油田生產(chǎn)指揮中心生產(chǎn)動態(tài)生產(chǎn)管理社區(qū)服務(wù)三級生產(chǎn)指揮平臺SCADA系統(tǒng)一、SCADA系統(tǒng)組成監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SupervisoryControlAndDataAcquisition）。遙測、遙控、遙調(diào)、遙信四遙：遙測、遙控、遙調(diào)、遙信、五遙：（一）SCACA系統(tǒng)定義簡稱：SCADA遙視

SCADA系統(tǒng)是一個功能強大的計算機遠(yuǎn)程監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它綜合利用了計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成了對測控點分散的各種生產(chǎn)過程或現(xiàn)場設(shè)備的實時數(shù)據(jù)采集，本地或遠(yuǎn)程的自動控制與調(diào)節(jié)，以及生產(chǎn)過程的全面實時監(jiān)控，為安全生產(chǎn)、調(diào)度、管理、優(yōu)化和故障診斷提供必要和完整的數(shù)據(jù)及技術(shù)手段一、SCADA系統(tǒng)組成（二）SCACA系統(tǒng)組成架構(gòu)第一部分：現(xiàn)場分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，又稱下位機硬件一、SCADA系統(tǒng)組成（二）SCACA系統(tǒng)組成第二部分：過程監(jiān)控與管理系統(tǒng)，又稱上位機一、SCADA系統(tǒng)組成（二）SCACA系統(tǒng)組成上位機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用以太網(wǎng)第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)一、SCADA系統(tǒng)組成（二）SCACA系統(tǒng)組成第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)下位機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用以太網(wǎng)、RS-485、ZigBee一、SCADA系統(tǒng)組成（二）SCACA系統(tǒng)組成第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)連接上位機與下位機的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),采用光纜、無線網(wǎng)橋一、SCADA系統(tǒng)組成（二）SCACA系統(tǒng)組成SCADA系統(tǒng)廣泛采用“管理集中，控制分散”的集散控制思想，因此，即使上、下位機通信中斷，現(xiàn)場的測控裝置仍能正常工作，確保系統(tǒng)的安全和可靠運行。（三）SCADA系統(tǒng)構(gòu)架一、SCADA系統(tǒng)組成目前SCADA系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第三個階段：網(wǎng)絡(luò)化SCADA系統(tǒng)。系統(tǒng)以各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，控制結(jié)構(gòu)更加分散化，信息管理更集中。系統(tǒng)普遍采用客戶機／服務(wù)器（C／S）和瀏覽器／服務(wù)器結(jié)構(gòu)（B／S）兩種體系構(gòu)架，大多數(shù)SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上包含這兩者體系構(gòu)架，但以C／S結(jié)構(gòu)為主，B／S結(jié)構(gòu)主要是為了支持Internet應(yīng)用，以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要。1、客戶機／服務(wù)器（C／S）構(gòu)架

C／S構(gòu)架中客戶機和服務(wù)器之間的通信以“請求－響應(yīng)”的方式進行。客戶機先向服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器再響應(yīng)這個請求。

C／S結(jié)構(gòu)最重要的特征是：它不是一個主從環(huán)境，而是一個平等的環(huán)境，即C／S系統(tǒng)中各計算機在不同的場合既可能是客戶機，也可能是服務(wù)器。（三）SCADA系統(tǒng)構(gòu)架一、SCADA系統(tǒng)組成2、瀏覽器／服務(wù)器（B／S）構(gòu)架用戶可以通過瀏覽器去訪問Internet上的文本、數(shù)據(jù)、圖像、動畫、視頻點播和聲音信息，這些信息都是由許許多多的Web服務(wù)器產(chǎn)生的，而每一個Web服務(wù)器又可以通過各種方式與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，大量的數(shù)據(jù)實際存放在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是：客戶機統(tǒng)一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便，而且使得客戶端不存在維護的問題。如在SCADA系統(tǒng)中，當(dāng)SCADA服務(wù)器向PLC或RTU請求數(shù)據(jù)時，它是客戶機，而當(dāng)其他操作站向SCADA服務(wù)器請求服務(wù)時，它就是服務(wù)器。目錄二、SCADA系統(tǒng)硬件三、SCADA系統(tǒng)軟件一、SCADA系統(tǒng)組成架構(gòu)四、四化建設(shè)之SCADA系統(tǒng)五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（一）上位機系統(tǒng)硬件二、SCADA系統(tǒng)硬件在四化建設(shè)示范區(qū)，下位機系統(tǒng)硬件就是安裝在各個井場、計量站、注水站、注汽站、聯(lián)合站上的各種測控儀表、傳感器/變送器、執(zhí)行器等。在四化建設(shè)示范區(qū)，上微機系統(tǒng)就是管理區(qū)生產(chǎn)指揮中心，其硬件主要有：SCADA服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工程師站、操作員站、視頻服務(wù)器、視頻存儲器等。根據(jù)安全性能要求上微機系統(tǒng)應(yīng)具備系統(tǒng)冗余功能，即配置兩臺SCADA服務(wù)器，當(dāng)一臺出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)自動切換到另一臺工作。（二）下位機系統(tǒng)硬件測控儀表PLC、油田專用RTU、智能電參儀、高速球機傳感器/變送器（無線）溫度變送器、（無線）壓力變送器、無線載荷傳感器執(zhí)行器電磁閥、變頻器、補光燈，高速球機（三）網(wǎng)絡(luò)通信硬件路由器、無線網(wǎng)橋、光通信設(shè)備、ZigBee通信模塊。目錄二、SCADA系統(tǒng)硬件三、SCADA系統(tǒng)軟件一、SCADA系統(tǒng)組成架構(gòu)四、四化建設(shè)之SCADA系統(tǒng)五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)三、SCADA系統(tǒng)軟件計算機操作系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)軟件與實時數(shù)據(jù)庫軟件（買斷力控組態(tài)軟件永久使用權(quán)）、PLC程序目錄二、SCADA系統(tǒng)硬件三、SCADA系統(tǒng)軟件一、SCADA系統(tǒng)組成架構(gòu)四、四化建設(shè)之SCADA系統(tǒng)五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)四、四化建設(shè)之SCADA系統(tǒng)（二）SCACA系統(tǒng)組成油田生產(chǎn)系統(tǒng)一般組成（二）SCACA系統(tǒng)組成四化建設(shè)之SCADA整體架構(gòu)功能性架構(gòu)前段采集設(shè)備|數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道|采集服務(wù)|數(shù)據(jù)庫存儲|控制指揮系統(tǒng)四、四化建設(shè)之SCADA系統(tǒng)目錄二、SCADA系統(tǒng)硬件三、SCADA系統(tǒng)軟件一、SCADA系統(tǒng)組成架構(gòu)四、四化建設(shè)之SCADA系統(tǒng)五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)現(xiàn)河采油廠管理中心（5隊）無線匯聚基站（10隊）無線匯聚基站（29隊）87個井場、11個計量站、2個注水站史127示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

井場

計量站注水站

井場

計量站注水站加熱爐分氣包分水器設(shè)備成撬抽油機變壓器區(qū)監(jiān)控通信桿單井井場占地：40m×50m2井式井場占地：46m×60m五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)現(xiàn)河采油廠管理中心（5隊）無線匯聚基站（10隊）無線匯聚基站（29隊）87個井場、11個計量站、2個注水站史127示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

井場

計量站注水站

井場

計量站注水站五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)現(xiàn)河采油廠管理中心（5隊）無線匯聚基站（10隊）無線匯聚基站（29隊）87個井場、11個計量站、2個注水站

井場

計量站注水站

井場

計量站注水站2023/2/224在注水站廠區(qū)、注水泵房設(shè)置監(jiān)控點，實現(xiàn)整個站場的視頻監(jiān)控和自控數(shù)據(jù)上傳。注水罐（100m3)水處理系統(tǒng)來水注水井注水泵M配水閥組M喂水泵史127示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)井場數(shù)據(jù)采集圖視頻監(jiān)控、油井示功圖參數(shù)采集設(shè)備、電參數(shù)采集模塊、加熱爐遠(yuǎn)控、井場RTU視頻監(jiān)控抽油機智能控制柜示功圖采集進口溫、壓變送器數(shù)據(jù)傳輸五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（下位機）數(shù)據(jù)通信圖視頻監(jiān)控抽油機智能控制柜示功圖采集進口溫、壓變送器網(wǎng)絡(luò)交換機RJ45ZigBeeZigBeeRJ45無線網(wǎng)橋RJ45五、史—127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集原理圖抽油機智能控制柜示功圖采集進口溫、壓變送器ZigBee