物联网在某城市燃气管网数据采集与监视控制系统的应用

作者:曹茂春;马龙 刊名:智能建筑与城市信息 上传者:袁妙彧

【摘要】应用物联网技术实现城市燃气管网SCADA系统,是智慧城市建设的重要体现。本文以某市燃气SCADA系统建设为例,给出燃气管网SCADA系统结构和中心、各子站设计的关键技术应用介绍。

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Intelligent Building & City Information 2013 2 No.195 27 物联网在某城市燃气管网 数据采集与监视控制系统的应用 文|太极计算机股份有限公司 曹茂春 马 龙 【摘 要】应用物联网技术实现城市燃气管网 SCADA 系统,是智慧城市建设的重要体现。本文以某市燃气 SCADA 系统建设为例,给出燃气管网 SCADA 系统结构和中心、各子站设计的关键技术应用介绍。 【关键词】物联网 SCADA系统 城市燃气管网 自动化 1 项目概述 城市燃气一般经长输管线到达城市门站,然后通过城市高压管网送到高/中压力调压站,降压以后进入城市二级中压管网,由二级中压管网送入中 / 低压调压站和专用调压站供应给居民用户或直接供应给工业用户使用。 太极计算机股份有限公司(下称太极股份)2011 年中标的某城市燃气管网监控和数据采集系统(SCADA)主要包括门站、储配站、LNG 站、高中压管网系统、调压站和大用户计量站。根据总体供气方案和管理模式,要求建立一套基于物联网(IoT)架构下完整的监控与数据采集调度的SCADA系统,该系统主要包括建立燃气管网信息的采集和汇聚、分析和处理以及交换和共享的感知层,建立适合燃气管网数据监测监控的网络层,建立整个城市燃气管网数据信息协同和信息资源共享的应用层,从而实现城市燃气管网数据监控、数据采集和输配气调度自动化等功能,保证燃气输配系统安全、可靠和高效的运行。 该系统主要建设内容如下 : (1)在市燃气总公司新建调度管理中心 MCC(主站)一个。 (2)在门站、储配站及 LNG 站设置有人值守监控站共三个,系统已建设,需要将已 采集的数据传输到调度中心 MCC。 (3)在高中压调压站、大用户计量站、小区调压站、新建无人值守监控站一期共 400 个,采集流量、压力、温度和阀门等 I/O 量。 2 基于物联网下城市燃气系统架构 2.1 物联网和城市燃气输配自动化 物联网作为智慧城市应用的一个分支,是近几年热炒的一个概念,它通过射频识别(RFID)等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网结构有多种提法,普遍接受的是国际电信联盟提出的感知层、网络层和应用层三层结构,如图1所示。 感知层是物联网的核心,它由各种传感器以及传感器网关构成,如城市燃气监控常用的温度、压力、流量和燃气泄露传感器以及管网设备 RFID 标签、摄像头、GPS 等感知终端。感知层的作用是在局部区域内完成物体识别和信息采集。网络层由各种私有网 28 智能建筑与城市信息 2013年 第2期 总第195期 本期关注Our Eyes 络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息,实质就是信息与知识聚合,在城市燃气监控中用到的无线 GPRS 网和有线公用网 ;应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它需要与具体行业需求结合,如和城市燃气结合,就实现物联网在城市燃气管理方面的应用。 太极股份在三层构架上采取开放式架构,实现智慧城市大量数据终端接入(含实体和虚拟终端,如已建的门站、储配站和 LNG 站可以抽象为一个虚拟终端),解决了网络传输异构协议的转换,在应用层通过城市燃气管网和各子站“集散控制”,实现城市燃气输配自动化调度和管理。 2.2 某城市燃气管网 SCADA 系统结构 某城市燃气管网调度监控系统主要由调度中心(MCC)、网络通信系统、本地监控站(SCC 或

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