无人控制却“完美可靠”!这种国产利器使能源动脉成为智慧的“中心”

2024-06-05

下面的文章来源于科技日报 ,科技日报作者


科技日报.


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长城,地下走廊,能源动脉


像钢铁巨龙一样的油气管道


蜿蜒在祖国辽阔的大地上。



从无到有


从小到大


从线到网


从国内到连接海外


油气管网深埋于地下


默默守护着


万家灯火中的温暖明亮


人间烟火中的饭菜香喷喷。


发动机旋转声中的汽车来来往往


从“传统管道”出发


到达“数字管道”


再到“智能管道”


中国油气管网铺设时代,改变命运



量大,持续,速度快


经济性、安全性、可靠性、稳定性


……


越来越“可靠”的背后


依靠“全国一网”的发挥。


统一调控运行优势


也得益于


油气管网数据收集与监控系统


(SCADA系统)


经多年的努力


全国管网R&D团队


先后破解程序热备热启动。


收集和扩展数据


核心技术,如设备远程控制等。


软硬件研制成功,完全国产化。


SCADA系统油气管网系统


今天


小编带你去解码


油气管网保供利器——


产业化的SCADA系统之路


↓↓↓


“完美可靠”的冲击


假如我们国家超过10万公里的话


与“能源动脉”相比,油气管道干线


所以SCADA系统


即控制“动脉”的“神经中枢”


时至今日


这个系统被国外垄断了


能源供应和安全


有受制于人的风险


十年前,国家管网油气调节中心


开始了国产SCADA系统的研发工作


R&D初期面临许多困难。


第一个难点是系统可靠性。


需要7个油气管网×持续运行24小时


对于SCADA系统的可靠性要求非常高


只有“完美可靠”


为满足实际应用的需要


例如


某一管理程序出现故障后


所有需要在主机上运行的程序


全部转换到备机上


虽然这个过程只有几秒钟


但是很容易导致整个系统短时间失效



2020年8月,我国首套全产业化成品油管SCADA系统运行顺利。


讨论R&D计划时


R&D部门决定


实现单个程序热备热启动


最大限度地减少失效时间


为了避免这个问题


最后


R&D部门在国内油气领域


首创基于应用的分布式冗余系统架构。


这不仅可以有效降低主机停机的可能性


同时可以显著降低系统故障的可能性


在使用这种结构之后


可以在主备机之间实现程序


立即转换,热启动


有效地保证了系统的可靠性



国产SCADA系统采用油气管网,远在千里之外的油气管网设备实现“无人控制”。


不断更新迭代之后


如今


国产SCADA系统


实际可用率已经达到99.96%


完成“百万扩容”


解决系统可靠性难题


只是通过了第一关


这个团队立刻遇到了另一个大困难。——


怎样实现数据多点采集和实时更新?


随著我国管网公里数的不断增加


网络设备的数量逐渐增加


国外的SCADA系统


只有十几万个收藏点被授权。


每次扩大一批收藏点


只有外商才能提供服务


并且需要支付高额费用


两者之间的分歧越来越突出


团队下决心


这个难题要在自研系统中解决。



国产SCADA系统采用油气管网,远在千里之外的油气管网设备实现“无人控制”。


扩展的关键在于


实时收集数据传回系统


R&D部门试图选择共享内存技术。


部分存储系统磁盘空间


投影为共享内存


它相当于一个系统


增加了大量的虚拟内存


使它能快速地读写数据


与此同时


R&D部门还建立了高性能服务总线


访问数据的方法


网络访问原本基于服务器-客户机架构。


改为基于高性能服务总线的内存读取


这就好比


将“绿皮火车”升级为“高铁”


使得设备间数据流的交互速度大大提高


完成每秒24万个数据点


实时动态更新


通过光缆传输国家管网集团油气调控中心、国家主干油气管网数据,实现集中统一调控。


应用这些技术


国产SCADA系统


拥有超百万个数据点的高效处理能力


信息量是


最初选择海外SCADA系统的十几倍


实现“无人控制”


根据什么逻辑来组织这些信息?


该系统又如何根据这些信息?


下发控制指令?


这是必须跨越的第三个难关。


油气管网涉及许多设备。


不同设备之间的交互控制逻辑复杂


只有研发出


面向制造的数据管理和设备控制技术


可以实现系统


远程操作各种设备


为准确控制管道内的油气流量,


根据统计数据,R&D部门


反复校准系统的控制参数


这样就形成了控制标准


久而久之


建立了R&D部门


油气管网设备的模型及图形描述方法


先后定义了15个类别


油气管网工艺设备控制标准


并开发油气管网设备操作面板模块化技术


在控制标准和操作面板之后


调度中心的调度员


只需在操作界面上操作即可。


可以实现油气管网设备的“无人控制”



国家管网集团油气调节中心工作人员正利用国产SCADA系统对油气管网进行天然气调节。


2018年


国产油气管网“神经中枢”研发


也叫PCS 1.0系统


2019年


北段(黑河-长岭)中俄东线天然气管道


作为示范工程


第一次实现油气管道全线


选择国产SCADA系统系统


……


截至2023年底


国产SCADA系统油气管网系统


已经有28套国家管网中控系统


354站控级系统的成功应用



2022年12月,中俄东线天然气管道(泰安-泰兴段)采用工业化SCADA系统软件PCS投产。


国产SCADA系统油气管网系统


这个领域完全被打破了


核心化工业控制系统受制于人的局势


当前,该系统正在推广应用程序。


在优化升级的同时


PCS升级后 2.0系统


更加安全、可靠、智能化


原标题:“无人控制但“完美可靠”!这种国产利器,让能源动脉利用智慧“中枢”


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