一种油气管道调控业务支持系统及其实现方法技术方案

一种油气管道调控业务支持系统及其实现方法。对原油、成品油、天然气管道的工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类管道调控全业务的数据分析计算和调控交互操作；以后台服务形式注册到SCADA系统服务总线上，对SCADA系统服务进行调用；利用SCADA系统实现模型配置、实时数据采集、结果数据存储、和人机交互等其它相关功能，自身仅需实现业务数据的分析计算；以多层次关联的管道调控模型作为分析计算的对象；通过管道调控模型对象与SCADA系统进行的数据交互；通过SCADA系统中的通用数据展示控件组态交互画面，实现业务分析数据的人机交互。

【技术实现步骤摘要】
一种油气管道调控业务支持系统及其实现方法
本专利技术涉及一种油气管道调控业务支持系统及其实现方法，属于计算机油气管道调控

技术介绍
油气管道SCADA系统（SupervisoryControlAndDataAcquisition)系统，即数据采集与监视控制系统）是油气管道调控业务执行的主要工具和手段，具有油气管道现场数据采集、实时处理、存储、过程量控制以及人机界面交互等功能。在实际管道调控过程中，调控人员需要实时监视大量的数据，处理大量的报警。由于管道运行工艺复杂，被控对象和监视变量变化快，在此过程中进行的管道设备控制、运行控制、工艺控制、计划执行等调控工作，不仅工作量巨大，而且具有一定的风险性。管道调控的及时性和准确性基本依赖于调度人员的经验以及工作中的耐心，因此管道运行具有一定的安全隐患。为了提高油气管道调控的及时性和准确性，通过对管道调控业务的调研和分析，结合调度人员提出了数据统计、分析、计算以及交互的需要，在对管道调控业务支持所需的功能设计基础上提出了油气管道调控业务支持系统及其实现方法，以实现油气管道调控业务的安全性和可靠性。油气管道调控业务支持系统实现了对管道运行过程的工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析，能够提供管道运行的各种状态分析和统计数据，减少了调控操作对经验的要求，降低了调控操作工作量，极大的提高了管道调控的准确性和及时性。目前国内外还没有类似的油气管道调控业务支持系统，为了实现对油气管道调度人员调控操作的支持，一般采用如下方式：在SCADA系统软件已有的通用功能之上，通过提供油气管道图元包、专用控制模块包、专用设备驱动等方式，实现了对油气管道调度操作的支持，如特尔文特公司在OAsys（theOpenArchitectureSyStem，特尔文特的SCADA软件名称）平台软件内添加的液体管理系统软件包，实现对液体管道调控的支持。基本过程如下：1、提供管道调控业务人机交互的图元包，实现调控业务的图形组态和展示过程支持；2、提供管道专用控制模块包，以脚本函数的方式实现在人机界面端的调控业务分析和计算；3、调控业务分析计算的脚本函数与SCADA系统之间通过实时数据点的方式交换数据；4、各个调控业务分析函数独立配置自所各需的管道工艺数据；5、在SCADA系统集成过程中根据工程设计决定调控业务计算结果的存储和展示。以上部分介绍了目前常用的管道调控业务相关支持的方式，从中可以看出，仅通过底层的脚本函数实现对调控业务的支持，各个调控业务分析计算互相独立，在SCADA系统集成过程中配置、开发工作量大，配置数据冗余，功能单一，不能满足管道集中调控业务的功能要求和性能要求。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种油气管道调控业务支持系统及其实现方法。本专利技术涉及到一种基于SCADA系统服务总线服务调用的，以油气管道调控模型作为系统配置、数据交互、数据表征的信息交互规则，依赖于SCADA系统进行实时数据采集、结果数据存储以及人机交互的，实现了油气管道工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类调控业务支持的油气管道调控业务支持系统及其实现方法。本专利所涉及的油气管道调控业务支持系统及其实现方法，正是针对以上这些问题，通过分析归纳调度业务需求和目前管道SCADA系统现实情况后所提出的有针对性的解决方案。一种油气管道调控业务支持系统实现方法，基于SCADA系统服务架构和服务总线、一致性功能设计、模型交换数据的油气管道调控业务支持系统；包括如下步骤：步骤1）、对原油、成品油、天然气管道的工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类管道调控全业务的数据分析计算和调控交互操作；步骤2）、以后台服务形式注册到SCADA系统服务总线上，对SCADA系统服务进行调用；步骤3）、利用SCADA系统实现模型配置、实时数据采集、结果数据存储、和人机交互等其它相关功能，自身仅需实现业务数据的分析计算；步骤4）、以多层次关联的管道调控模型作为分析计算的对象；步骤5）、通过管道调控模型对象与SCADA系统进行的数据交互；步骤6）、通过SCADA系统中的通用数据展示控件组态交互画面，实现业务分析数据的人机交互。一种油气管道调控业务支持系统实现方法,还包括有以下步骤；步骤1、通过对管道运行的工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析，为管道调控提供全方位支持；步骤2、调控业务支持系统和调控SCADA系统之间采用服务总线方式的松耦合架构，通过一致性的功能设计，实现调控业务支持系统进行数据分析计算、SCADA系统进行相关调控业务数据的配置、计算结果的存储和人机交互两者的有机结合；步骤3、调控业务支持系统和调控SCADA系统之间通过管道调控模型对象作为数据交互和表达的规范，实现软件层次上数据格式和数据内容上的融和，避免了系统集成过程中的复杂约定，减少了两个系统、多个调控业务分析之间的业务数据配置重复、存储上冗余；步骤4、在一个调控业务支持系统上实现对多条管道、多个管网甚至多个调控SCAD系统的调控业务支持。本专利技术的优点是以油气管道调控模型为基础上，依托于SCADA系统的服务总线，结合SCADA系统的分布式功能设计，为克服目前调控业务支持的单一、零散，功能层次低、配置数据冗余以及系统集成复杂等的缺点，本专利技术提供了一种油气管道调控业务支持系统及其实现方法，可以有效的提高油气管道调控业务支持的范围、深度，配置简单，计算效率高、实时性好，具有一定的普适性，并且可以有效降低系统硬件要求。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，其中：图1本专利技术的油气管道调控业务支持系统架构示意图；图2本专利技术的SCADA系统软件架构示意图；图3本专利技术的管网连接关系抽象示意图；图4本专利技术的管网连接关系抽象示意图；下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。具体实施方式显然，本领域技术人员基于本专利技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本专利技术的保护范围。实施例1：如图1、图2、图3、图4所示，一种油气管道调控业务支持系统及其实现方法，基于SCADA系统服务总线服务调用的、以油气管道调控模型作为系统配置、数据交互、数据表征的信息交互规范，依赖于SCADA系统实现实时数据采集、业务分析结果存储以及业务的人机交互，具有油气管道工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类调控业务支持的油气管道调控业务支持系统及其实现方法。一种油气管道调控业务支持系统实现方法,包括如下步骤：1）对油气管道调控业务支持系统的原油、成品油、天然气管道的工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类管道调控全业务的分析计算和调控交互操作。针对油气管道集中调控的实际工作需要，在油气管道SCADA系统的数据采集、实时处理、数据存储和人机交互等基础功能上，根据调控人员调控管道的业务需求，将油气管道调控业务分为工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类功能。工艺分析类的业务功能是为保证油气管道生产运行所提供的基本工艺数据分析和计算，能够将管道现场运行数据转化为调控业务相关数据，具体包括成品油顺序输送分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气管道调控业务支持系统，基于SCADA系统服务架构和服务总线、一致性功能设计、模型交换数据的油气管道调控业务支持系统及其构建方法；其特征在于包括如下步骤：步骤1）、对原油、成品油、天然气管道的工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类管道调控全业务的数据分析计算和调控交互操作；步骤2）、以后台服务形式注册到SCADA系统服务总线上，对SCADA系统服务进行调用；步骤3）、利用SCADA系统实现模型配置、实时数据采集、结果数据存储、和人机交互等其它相关功能，自身仅需实现业务数据的分析计算；步骤4）、以多层次关联的管道调控模型作为分析计算的对象；步骤5）、通过管道调控模型对象与SCADA系统进行的数据交互；步骤6）、通过SCADA系统中的通用数据展示控件组态交互画面，实现业务分析数据的人机交互。

【技术特征摘要】
1.一种油气管道调控业务支持系统的构建方法，其特征在于，应用于基于SCADA系统服务架构和服务总线、一致性功能设计、模型交换数据的油气管道调控业务支持系统，包括如下步骤：步骤1)、对原油、成品油、天然气管道的工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类管道调控全业务的数据分析计算和调控交互操作；步骤2)、以后台服务形式注册到SCADA系统服务总线上，对SCDA系统服务进行调用；步骤3)、利用SCADA系统实现模型配置、实时数据采集、结果数据存储、和人机交互功能，自身仅需实现业务数据的分析计算；步骤4)、以多层次关联的管道调控模型作为分析计算的对象；步骤5)、通过管道调控模型对象与SCADA系统进行的数据交互；步骤6)、通过SCADA系统中的通用数据展示控件组态交互画面，实现业务分析数据的人机交互；其中，步骤1)中包括如下步骤：针对油气管道集中调控的实际工作需要，在油气管道SCADA系统的数据采集、实时处理、数据存储和人机交互基础功能上，根据调控人员调控管道的业务需求，将油气管道调控业务分为工艺分析、逻辑控制、运行分析和存销分析四类功能：工艺分析类的业务功能是为保证油气管道生产运行所提供的工艺数据分析和计算，能够将管道现场运行数据转化为调控业务相关数据，具体包括成品油顺序输送分析、水力坡降分析、管道输差分析、管道压差流量分析和管道高点压力分析功能；逻辑控制类的业务功能能够实现管道正常运行的逻辑顺序和意外情况下的逻辑保护，包括全线启输、ESD及水击保护；运行分析类的业务功能能够实现对管道深层次的运行状态分析和判定，具体包括压缩机性能分析、管段输送效率计算、运行状态评价与优化；存销分析类的业务功能能够结合管道销售计划，提供目前工艺状态与计划之间的差异性分析，具体包括管存计算、管网实时平衡分析、罐区数据管理和日指定完成管理；油气管道调控业务支持系统能够分别针对液体管道、气体管道的各项业务进行数据分析、计算和人机交互；调控业务支持系统在SCADA系统实时数据的基础上，对基础数据通过管道模型进行数据融合，结合数字化系统的数据和信息，根据各个具体的业务分析的功能要求，通过科学合理的计算公式对各项数据进行计算，并在SCADA系统人机界面系统上以图形、表格、曲线图直观画面的形式展现给调度人员；其中，液体管道包括：原油管道和成品油管道；其中，液体管道包括：原油管道和成品油管道；步骤2)中包括如下步骤：油气管道调控业务支持系统的构建依赖于SCADA系统软件的架构，采用面向服务的架构，服务总线，实现了系统架构上的开放性和拓展性；SCADA系统基于服务总线的架构，SCADA系统典型的数据采集、数据处理、数据存储功能都采用模块化设计，作为一个服务注册到服务总线上；为保证系统的开放性，权限、事件、日志、系统管理辅助功能也统封装为服务组册到服务总线上，供系统内模块统一调用；模型服务通过系列模型定义和工程实例化对象，实现了对系统内数据面向业务的封装；步骤3)中包括如下步骤：充分利用了SCADA系统的功能，实现了调控业务支持系统进行数据分析计算、SCADA系统进行相关调控业务数据的配置、计算结果的存储和人机交互两者的有机结合；调控业务支持系统功能具体利用的SCADA系统功能包括：1)调控业务支持系统通过HMI模块内拓展图素，实现模型配置及计算结果的展示；2)调控业务支持系统通过服务接口调用访问实时数据服务，实现实时数据的获取和写入；3)调控业务支持系统通过服务接口调用访问模型服务，获取模型对象及其属胜数据；4)调控业务支持系统通过服务接口调用访问报警管理服务，实现分析计算生成报警的管理、写入、存储；5)调控业务支持系统通过服务接口调用访问事件管理服务，实现分析计算生成事件的管埋、存储、访问；6)调控业务支持系统通过服务接口调用访问日志管理服务，实现分析计算生成日志的管理、存储和访问；7)调控业...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，郭长滨，闫峰，邓小草，孙颖，黄河，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11