随着燃气市场快速的增长，燃气行业迎来了新的机遇和挑战，在燃气公司运营管理方面，国内燃气公司主要面临管理系统建设不够完善、数据追踪能力弱、孤岛信息现象严重[1]等问题，造成燃气供销与用户需求脱节现象。针对这些问题，力控科技提出了基于实时数据库pSpace的燃气生产运营指挥管理系统的整体解决方案，帮助燃气集团打造智能化产业链，从计量、调压、加气、终端设备到用户管理，实现全部数字化管理。
1 、系统介绍
1.1、系统简介
系统实时采集远端各场站的工艺运行参数，实现对天然气管网和工艺设备运行情况进行自动、连续的监视，管理和数据统计，为管网输配的优化调度、故障分析、设备的安全运行提供必要的辅助决策信息。燃气生产运营指挥管理系统解决方案适用于同时拥有门站、调压站、LNG/CNG加气站等跨地域天然气运营公司，也适合只有子站的区域/地方燃气公司，可以连接自动化系统、远程终端设备（RTU）、PLC、DCS、关系数据库、地理信息系统（GIS）、视频服务器，可为MES、ERP等企业管理系统提供源头数据。燃气生产运营指挥管理系统的设计可分为管控中心、站控系统、安全通讯系统。
1.2、管控中心设计
管控中心负责统一监视、调度、管理全线的生产运行，如下达命令、采集各种数据、协调各个远方工艺站场和线路截断阀的运行、处理全线的事故，各个工艺站场和RTU站的站控系统，在正常情况下受调度中心的指挥，为调度中心提供数据，负责本地站的具体操作和联锁保护，完成各种具体的操作程序（如流程切换、设备的启动/停车、联锁保护、过程控制等）。当调度中心发生故障时,容灾备份中心高速自动启动,承担起整个管网调度任务。
管控中心服务器采用分布式结构，按功能将它们分开设置，以降低单台服务器的负荷，提高系统的处理能力和可靠性，并便于管理。对于大的燃气调度系统，可以考虑采用容灾设计，当主调度中心出现灾难性事故而失去调度功能后，能自动切换到异地的备用容灾中心。
管控中心的实时、历史、web服务器都采用力控的实时数据库pSpace, 这是一个高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性强、跨网络系统的开放式实时数据库系统，产品为完全的分布式结构，可任意组建应用模式；支持C/S和B/S应用；它可以提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具；大容量支持企业级应用，内部实现高数据压缩率，可实现历史数据的海量存储，灵活的扩展结构可满足各种需求，具备广泛的安全性和可跟踪性。基于力控实时数据库的城市燃气生产运营指挥管理系统具备以下优势：
1）可视化操作，设备工况、工艺流程等信息一目了然，通过鼠标即可完成傻瓜式的操作。
2）在线系统维护，系统功能的更改立即生效，无需影响目前的操作或生产任务。
3）远程部署，经过授权的用户能在授权的服务器上修改远程的程序和数据。
4）远程监控，远程用户基于浏览器就可以安全访问现场数据并作出指导。
5）安全管理，严格的权限审核，以及防止黑客攻击的物理隔离手段，保证数据的安全性。
6）报警管理，管道发生泄漏、设备运行异常等报警通知与管理。通过电话、邮件和短信等方式随时随地获取到报警信息。站控系统的报警限值修改后，无需额外操作即可同步到调度中心。
7）数据收集和分析，工艺设备、能耗数据的全方位采集，以及通过报表、曲线等工具的直观统计分析。
8）购销存报表管理，燃气集团通过各分公司、子公司的销售计划为指导，可以进行统一安排调度。
9）设备通讯，支持串口、以太网、无线等通信方式，提供主流设备驱动以及定制化的服务。
10）系统集成，提供OPC、ODBC、API等接口，快速集成GIS、视频等第三方系统。
11）扩展性能，设备、站控系统从几十到几百的增加，都可以快速接入现有平台。
1.3、站控设计
包括门站、高中压调压站、储配站、LNG/CNG站、重点工业用户专用调压站以及管网监测点，它们执行调度控制中心指令，实现站内数据采集及处理、连锁保护、顺序控制、连续控制及对工艺设备运行状态的监视，并向调度控制中心上传所采集的各种数据与信息[5]。站控系统一般分为两类：
有人值守站：门站、高-中压调压站、加气站等。
无人值守站：调压站、计量站、阀室、管网压力监测点等
1）有人值守站设计
有人值守站是一个相对独立、完整的小型控制系统。在系统中设置工程师站、操作员站，配备一套视频监控系统。
（1）在新增及改造门站、加气站等各设置一套以PLC为核心的控制系统，采集现场温度变送器、压力变送器、流量计等设备的状态数据；
（2）PLC连接站控上位机，实现生产数据和状态的站内监控；
（3）站控系统数据通过GPRS无线网络或者VPN网络将采集到的生产数据送到调度中心。
此设计具有断线缓存的功能，保证当站控系统与调度中心出现通讯故障时，数据能保存在本地，一旦通讯恢复之后，就可以自动将数据回补到调度中心，保证数据的完整性。
2）无人值守站设计
由于一些调压站、工业用户站点、阀室等面临分散，并且监测点数量较少，同时考虑到管网规模的扩展及监控站点建设的延伸，采用RTU产品完成监控。
（1）在新增及改造调压站、工业用户等各设置一套以RTU为核心的控制系统，采集现场设备的状态数据；
（2）RTU的串口与DTU相连，通过GPRS无线网络将采集到的生产数据送到调度中心。
此设计中，当通讯系统出现故障时，数据可以保存在本地RTU，一旦通讯恢复，可以自动将数据上传到调度中心
1.4、安全网络设计
为了防范黑客及恶意代码等底层生产网络的攻击侵害及由此引发的生产事故，保障生产系统的安全稳定运行，需要建立生产系统安全防护体系。
pSafety
（详细内容略）
以上方案为协会会员单位报送，如有对接需求，请联系智慧城市创新解决方案研究中心。（或点击“我要询价”，留下您的需求信息）
