油管泄漏监测SCADA系统设计与实现

　　引言

　　管道输送作为一种重要而经济的运输方式在世界各国的石油化工行业得到了广泛应用，对世界经济的发展起着越来越重要的作用。但是随着管道老化、腐蚀及其他自然或人为等原因，导致管道泄漏事故频频发生，不仅严重影响了正常的生产，还会造成大片耕地被毁，环境污染及可燃物质流失引起火灾事故。因此管道的维护及防漏检漏成为不可忽视的问题，引起世界各国的高度重视。与发达国家相比，我国石油管道运输起步较晚，自动化管理水平较低，辅助监测系统也尚未完全具备。

　　SCADA(Supervisory Controland Data Acquisition) 系统是以监督为基础的计算机控制系统，它收集现场信息，并通过通讯网络将现场信息传送到控制中心进行显示和报告。控制中心监视这些信息，进行输油监控、调度、管理和故障诊断。

　　SCADA系统总体结构

　　系统采用3点一线式结构，即管理监测站、现场工作站、调度室服务器和通信网络，实现了分散控制、集中管理和操作的功能。系统总体结构如图1所示。

　　工作站负责信号的采集、处理及本站各参量信号的实时显示，并通过通讯网络将数据传送给调度室服务器。它由独立运行的3部分组成，分别为压力、温度和流量的处理模块;负压波检测模块;数据库操作模块。

　　调度室服务器主要完成对各工作站的实时监测、泄漏报警、泄漏点定位、历史数据查看和打印等功能。数据存放采用数据库结构，每个站点的历史数据分别存放在各自的数据表里，每个站点对应一个泄漏数据表，各个站点参数设置和泄漏时间分别存放在两个数据表里面。服务器也由3大部分组成，分别为显示各站点实时数据模块、泄漏诊断模块、数据库管理模块。

　　管理监测站是利用LabView的网络发布功能，通过网络可在任何一个地方对现场数据进行实时监测。

　　图1　系统总体结构示意图

　　系统网络结构

　　网络结构如图2所示。在现有局域网的基础上利用无线通讯网络组成整个系统网络。现场工作站2通过光纤与局域网连接;工作站1、3、4、5，点对点分别安装1对BreezeCOM公司的11MHz高速产品BU-DS.11和RU-DS.11及1面24dBi定向天线组成无线通讯网络;无线网络接入就近的网络站点，实现整个系统网络互联。网络之间无缝透明连接，支持所有上层协议、网络操作系统与应用软件。

　　图2　系统网络结构

　　数据采集系统

　　数据采集系统的结构如图3所示。输油管道上信号采集的硬件系统如图4所示。

　　图3　数据采集系统