燃?xì)庾詣?dòng)化應(yīng)用概述

燃?xì)庾詣?dòng)化應(yīng)用概述山東建筑大學(xué)·李興泉

2009.5.18濟(jì)南一、燃?xì)釹CADA系統(tǒng)的應(yīng)用二、燃?xì)釭IS系統(tǒng)的應(yīng)用四、燃?xì)庾詣?dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)

及建設(shè)中的幾點(diǎn)建議三、燃?xì)釵AS系統(tǒng)的應(yīng)用一、燃?xì)釹CADA系統(tǒng)的應(yīng)用1.前言

SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系統(tǒng)，即監(jiān)測(cè)控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，又稱計(jì)算機(jī)四遙技術(shù)---遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)。集自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和通信技術(shù)于一體，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過(guò)程控制與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號(hào)報(bào)警等各項(xiàng)功能。2.SCADA系統(tǒng)的組成及功能

數(shù)傳電臺(tái)數(shù)傳電臺(tái)PLCPLC。。。。。。。。。。。。RTURTUPLCPLC。。。。。。。。。。。。RTURTU監(jiān)控機(jī)A監(jiān)控機(jī)B終端服務(wù)器無(wú)線通訊有線通訊打印機(jī)遠(yuǎn)程訪問(wèn)終端防火墻2.1SCADA系統(tǒng)的組成2.1.1調(diào)度控制中心(主站)2.1.2站控系統(tǒng)及遠(yuǎn)程終端裝置

主要由遠(yuǎn)程終端裝置RTU/PLC、站控計(jì)算機(jī)、通信設(shè)施及相應(yīng)的外部設(shè)備組成。采集現(xiàn)場(chǎng)儀表輸出的信號(hào)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)RTU/PLC處理，傳送至站控計(jì)算機(jī)，并通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地傳送到調(diào)度控制中心。2.1.3網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)包括：語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)通信等有線通訊方式：光纖、DDN、ISDN和ADSL等無(wú)線通訊方式：無(wú)線電臺(tái)、無(wú)線擴(kuò)頻、衛(wèi)星、微波和公共無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)（GPRS、CDMA）等2.2SCADA系統(tǒng)的功能

數(shù)據(jù)采集功能

數(shù)據(jù)傳輸功能

數(shù)據(jù)顯示及分析功能

報(bào)警功能能歷史數(shù)據(jù)據(jù)的存儲(chǔ)儲(chǔ)、檢索索、查詢?cè)兗胺治鑫龉δ軋?bào)表顯示示及打印印功能遙控功能能網(wǎng)絡(luò)功能能視頻監(jiān)控控功能其他增強(qiáng)強(qiáng)功能(負(fù)荷預(yù)預(yù)測(cè)、管管網(wǎng)模擬擬等)3.燃?xì)釹CADA系統(tǒng)效效益3.1保保證管管網(wǎng)安全全可靠靠運(yùn)行3.2優(yōu)優(yōu)化調(diào)調(diào)度和超超前調(diào)度度3.3降降低勞勞動(dòng)強(qiáng)度度、省時(shí)時(shí)省力3.4協(xié)協(xié)助管管網(wǎng)施工工和搶修修4.SCADA系系統(tǒng)的應(yīng)應(yīng)用狀況況及存在在的問(wèn)題題4.1SCADA系統(tǒng)統(tǒng)的發(fā)展歷歷程第一代：70年代及及以前，基基于專用計(jì)計(jì)算機(jī)和專專用操作系系統(tǒng)第二代：80年代，，基于集中中式計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)第三代：90年代，，基于分布布式計(jì)算機(jī)機(jī)網(wǎng)絡(luò)/關(guān)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)技術(shù)第四代：目目前，采用用移動(dòng)通信信技術(shù)、Internet技術(shù)等新技技術(shù)4.2SCADA系統(tǒng)統(tǒng)的發(fā)展趨趨勢(shì)SCADA系統(tǒng)與與其他系統(tǒng)統(tǒng)的廣泛集集成遠(yuǎn)端（受控控端）綜合合自動(dòng)化專家系統(tǒng)、、模糊決策策、神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)等新技技術(shù)研究與與應(yīng)用移動(dòng)通信技技術(shù)、面向向?qū)ο蠹夹g(shù)術(shù)、Internet技術(shù)的應(yīng)用用4.3SCADA系統(tǒng)統(tǒng)在燃?xì)夤芄芫W(wǎng)的應(yīng)用用狀況80年代開(kāi)開(kāi)始引進(jìn)和和開(kāi)發(fā)燃?xì)鈿釹CADA系統(tǒng)90年代代后，燃?xì)鈿釹CADA系統(tǒng)的的建設(shè)發(fā)展展迅速目前，使用用燃?xì)夤芫W(wǎng)網(wǎng)的城市70％建立了燃?xì)鈿釹CADA系統(tǒng)起到了積極極作用，提提高了管理理水平但是，系統(tǒng)統(tǒng)發(fā)揮的作作用大小不不一，參差差不齊，存存在許多問(wèn)問(wèn)題4.4SCADA系統(tǒng)存在在的主要問(wèn)問(wèn)題及原因因主要問(wèn)題：*系統(tǒng)穩(wěn)定定性不強(qiáng)；；*系統(tǒng)擴(kuò)展展性不好；；*自身維護(hù)護(hù)能力不足足；*采集數(shù)據(jù)據(jù)后期處理理不夠。原因分析：1.按照國(guó)國(guó)外管理模模式，全套套引進(jìn)國(guó)外外系統(tǒng)；2.不注重重系統(tǒng)功能能，只看重重系統(tǒng)價(jià)格格；3.依靠自自身的力量量，獨(dú)立開(kāi)開(kāi)發(fā)SCADA系統(tǒng)統(tǒng)的不足；；4.忽視自自身專業(yè)隊(duì)隊(duì)伍的建設(shè)設(shè)，維護(hù)人人才匱乏；；5.缺少關(guān)關(guān)于燃?xì)釹CADA系統(tǒng)的的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。5.如何何建立和完完善燃?xì)釹CADA系統(tǒng)5.1認(rèn)認(rèn)識(shí)建立SCADA系統(tǒng)的重重要性5.2加加強(qiáng)各企業(yè)業(yè)間的信息息交流5.3認(rèn)認(rèn)真做好系系統(tǒng)總體方方案選型設(shè)設(shè)計(jì)5.4系系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研研制單位和和硬件設(shè)備備的選擇5.7人人才的引進(jìn)進(jìn)和培養(yǎng)5.5建建立高質(zhì)量量的通訊系系統(tǒng)5.6建建立高質(zhì)量量的管網(wǎng)模模型分析系系統(tǒng)二、燃?xì)釭IS系統(tǒng)統(tǒng)的應(yīng)用1.城市市燃?xì)夤芫W(wǎng)網(wǎng)GIS系系統(tǒng)概述所謂GIS系統(tǒng)，即即GeographicInformationSystems的簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱，就是是“地理信息系系統(tǒng)”。它是一種采采集、儲(chǔ)存存、管理、、分析、顯顯示與應(yīng)用用地理信息息的計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)，是是分析和處處理海量地地理數(shù)據(jù)的的通用技術(shù)術(shù)。它是集集計(jì)算機(jī)科科學(xué)、地理理學(xué)、測(cè)繪繪遙感學(xué)、、環(huán)境科學(xué)學(xué)、城市科科學(xué)、空間間科學(xué)、信信息科學(xué)和和管理科學(xué)學(xué)為一體的的新興的邊邊緣學(xué)科。。2.GIS技技術(shù)發(fā)展概概況（1）國(guó)外外發(fā)展概況況20世紀(jì)紀(jì)60年年代，加拿拿大Tomlison博士士提出地理理信息系統(tǒng)統(tǒng)的概念；；70年代代初，美國(guó)國(guó)推出ARC/INFO和和TIGER系系統(tǒng)；80年代代以后，GIS軟軟件商品品化，出出現(xiàn)大量軟軟件；目前，主要要軟件：MapInfo、AreInfo、ArcView等。。國(guó)外典型GIS性能能比較（2）國(guó)內(nèi)內(nèi)發(fā)展概況況“九五”期期間將GIS列為為“重中之之重”的項(xiàng)項(xiàng)目，并重重點(diǎn)支持發(fā)發(fā)展我國(guó)的的GIS產(chǎn)產(chǎn)業(yè)；目前，國(guó)內(nèi)內(nèi)軟件主要要有：GeoStar、MapGIS等；GIS在國(guó)國(guó)內(nèi)燃?xì)庑行袠I(yè)運(yùn)用情情況運(yùn)用深度不不夠功能簡(jiǎn)單運(yùn)用力度不不夠只有少數(shù)的的幾個(gè)企業(yè)業(yè)在運(yùn)用GIS，北北京、上海海、深圳等等。運(yùn)用范圍太太窄1、只有供供氣企業(yè)在在運(yùn)用GIS；2、市政管管理部門、、規(guī)劃部門門和能源部部門還沒(méi)有有運(yùn)用。12/31/2022計(jì)算機(jī)硬件件設(shè)備地理空間數(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)軟件件系統(tǒng)組織管理人人員3.GIS系系統(tǒng)的組成成系統(tǒng)硬件：包括工作作站（如可可由兩臺(tái)服服務(wù)器組成成網(wǎng)絡(luò)，由由PC機(jī)與與數(shù)字化儀儀組成的數(shù)數(shù)字化工作作站）以及及打印機(jī)、、繪圖儀等等外部設(shè)備備組成。系統(tǒng)軟件：包括操作作系統(tǒng)、GIS軟件件、數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)軟件等。。常用軟件件：GIS軟件中國(guó)國(guó)外的有MapInfo、AreInfo、ArcView等，，國(guó)產(chǎn)的有有GeoStar、、MapGIS等；；數(shù)據(jù)庫(kù)軟件件有Foxpro、、Access、Orcal等。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)由三部分分組成：全全景數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)、底圖數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)和管管線數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)。建立燃?xì)夤芄芫W(wǎng)GIS系統(tǒng)可可以實(shí)現(xiàn)燃燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)設(shè)施資料管管理的電子子化和信息息化。為燃燃?xì)獾妮斉渑湔{(diào)度、圖圖檔管理、、管網(wǎng)規(guī)劃劃、管網(wǎng)搶搶修決策、、日常運(yùn)行行管理、施施工管理以以及綜合輔輔助決策等等提供現(xiàn)代代化處理手手段。4.建建立GIS系統(tǒng)的的必要性5.GIS系統(tǒng)統(tǒng)總體目標(biāo)標(biāo)5.1電電子化化圖檔管理理5.2應(yīng)應(yīng)急搶搶修指揮5.3輔輔助決決策支持5.4科科學(xué)的的設(shè)施管理理5.5全全方位位信息化管管理6.GIS的功能與作作用數(shù)據(jù)輸入功功能數(shù)據(jù)顯示功功能查詢功能分析功能統(tǒng)計(jì)功能輔助設(shè)計(jì)功功能編輯功能輸出功能系統(tǒng)管理功功能網(wǎng)絡(luò)發(fā)布功功能數(shù)據(jù)輸入功功能地圖載入地圖矢量化化屬性數(shù)據(jù)錄錄入或?qū)肴霐?shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采采集各種數(shù)據(jù)格格式之間的的轉(zhuǎn)換12/31/2022數(shù)據(jù)顯示功能能查詢功能條件查詢區(qū)域查詢空間數(shù)據(jù)和屬屬性數(shù)據(jù)據(jù)相互聯(lián)動(dòng)查查詢分析功能緩沖區(qū)分析網(wǎng)絡(luò)分析疊置分析連通性分析最短路徑分析析統(tǒng)計(jì)功能輸出功能括圖形輸出屬性信息統(tǒng)計(jì)計(jì)分析報(bào)表輸輸出地圖、專題圖圖輸出建立燃?xì)夤芫W(wǎng)網(wǎng)GIS作用用：(1)對(duì)圖圖形和屬性數(shù)數(shù)據(jù)檢索和查查詢，了解管管線的確切位位置、埋深、、走向、填埋埋情況、直徑徑、材質(zhì)等。。(2)對(duì)各各類管線數(shù)據(jù)據(jù)及各類屬性性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)計(jì)、緩沖分分析、三維分分析等。(3)為規(guī)規(guī)劃設(shè)計(jì)部門門提供確實(shí)可可靠的數(shù)據(jù)，，從而在建設(shè)設(shè)施工中避免免重大事故的的發(fā)生(4)通過(guò)過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)對(duì)供氣設(shè)備(包括節(jié)點(diǎn)、、閥門、氣站站)進(jìn)行實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)控，并以以二維和三維維圖形顯示運(yùn)運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)運(yùn)行狀態(tài)。(5)根據(jù)據(jù)報(bào)警信號(hào)分分析確定故障障點(diǎn)，并提供供最佳故障檢檢修方案。(6)突發(fā)發(fā)事故的應(yīng)急急處理：根據(jù)據(jù)報(bào)修電話，，快速確定請(qǐng)請(qǐng)求地點(diǎn)以及及事故發(fā)生地地，并與119消防指揮揮中心計(jì)算機(jī)機(jī)聯(lián)網(wǎng)，密切切供氣系統(tǒng)與與消防系統(tǒng)的的關(guān)系，增強(qiáng)強(qiáng)安全防范措措施，提高對(duì)對(duì)重大事故及及突發(fā)事件的的應(yīng)急處置能能力。(7)制作作用戶所需的的各種不同比比例尺的路網(wǎng)網(wǎng)圖、管線圖圖、縱橫截面面圖和各種類類型的數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)表，輸出打打印。7.GIS在在燃?xì)庑袠I(yè)中中的綜合運(yùn)用用三個(gè)運(yùn)用層次次:信息管理管理燃?xì)庑袠I(yè)業(yè)中的管網(wǎng)信信息、設(shè)備信信息、用戶信信息、經(jīng)濟(jì)信信息和環(huán)境信信息.輔助決策燃?xì)夤芫W(wǎng)分析析、現(xiàn)狀診斷斷、動(dòng)態(tài)監(jiān)控控和優(yōu)化調(diào)度度、項(xiàng)目選址址、能源方案案選擇、方案案經(jīng)濟(jì)分析模擬與仿真水力計(jì)算、方方案模擬和安安全評(píng)價(jià)信息管理的功功能輔助決策方案經(jīng)濟(jì)分析析初投資運(yùn)行費(fèi)方案選擇距離周圍的能源資資源模擬與仿真方案模擬三、燃?xì)釵AS系統(tǒng)的應(yīng)應(yīng)用1引言所謂燃?xì)釵AS系統(tǒng)，即即OfficeAutomaticSystem，辦辦公自動(dòng)化系系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。。目的及意義：辦公自動(dòng)化系系統(tǒng)就是要?jiǎng)?chuàng)創(chuàng)造一個(gè)集成成的辦公環(huán)境境,實(shí)現(xiàn)日常辦公公和協(xié)同工作作的自動(dòng)化,使各項(xiàng)工作作均處在有效效、有序的管管理之中,并并對(duì)各種信息息、數(shù)據(jù)進(jìn)行行積累分析,為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)的決策提供供有效的支持持。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)原則采用先進(jìn)和成成熟的技術(shù),設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)全面、優(yōu)質(zhì)質(zhì)、高性能價(jià)價(jià)格比的辦公公自動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)。3企業(yè)辦公公自動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功功能3.2安全技術(shù)管理理子系統(tǒng)3.3資金預(yù)算子系系統(tǒng)3.1收發(fā)文管理子子系統(tǒng)3.4檔案案管理子系統(tǒng)統(tǒng)3.5工程程管理子系統(tǒng)統(tǒng)3.6勞資資人事管理子子系統(tǒng)3.7經(jīng)營(yíng)營(yíng)計(jì)劃管理子子系統(tǒng)3.8設(shè)