油气管网数据采集与监控系统国产化之路
▓GG扑克下载教程▓GGPoker[—ggn178.com—]为亚洲最具备实力的一间国际扑克竞技赛事平台,提供一个正规安全有保障的扑克游戏环境,加入立即玩与GGPoker全球玩家一起同乐一季度北京地区进出口总值首次突破9000亿元
本文转自:中新网
解码我国癌谱“第一高发癌症”,专家有何“肺腑指南”?
为“能源动脉”打造“神经中枢”
油气管网数据采集与监控系统国产化之路
【创新故事】
◎本报记者 刘园园
入冬前#***#,与管网联通的18座储气库实现注气153亿立方米@@#@,完成率达107%;采暖季@@#,累计输气量突破1100亿立方米##,同比增长8%以上;寒潮期#%#,日最高输气量10.2亿立方米*@%#*,较历史极值高17%……
3月底%#,国家石油天然气管网集团有限公司(以下简称“国家管网”)圆满完成去冬今春4个多月的天然气保供工作*#*#。
“保障人民群众温暖过冬*%%@,靠的是发挥‘全国一张网’统一调控运行优势*@@。这背后%%#%,我们自主研发的油气管网数据采集与监控系统(SCADA系统)起到重要支撑作用*@%。”近日**#*%,国家管网生产部副总经理、油气调控中心主任祁国成告诉科技日报记者@#*。
经过多年努力%#,国家管网研发团队先后破解程序热备热启、数据采集扩容、设备远程操控等核心技术**@%,成功研制出软硬件完全国产化的油气管网SCADA系统*@%#。
冲击“极致靠谱”
如果将我国超10万公里的油气管道干线比作“能源动脉”#@@#,那么SCADA系统就是控制“动脉”的“神经中枢”@%*%。曾几何时%%*,这一系统被国外垄断#%*#,能源保供与安全存在受制于人的风险@*@%。
“管网人一直有个梦想打造自己的‘神经中枢’!”祁国成说**,早在10年前#%,油气调控中心就启动了国产SCADA系统的研发工作***%%。
那时*@#*#,国内油气行业在核心工业控制系统领域底子很盄**。蟹⑵鸩浇锥蚊媪僦疃嗬�#@***。
系统可靠性是首当其冲的难点%#@。油气调控中心自动化与通信部经理李亚锋向记者解释:“油气管网需要7×24小时不间断运行*%,对SCADA系统可靠性要求极高*%%#。只有‘极致靠谱’*#%#,才能满足实际应用需求%#@#。”
“这一点连国外SCADA系统也难以做到@%*。”研发骨干黄河介绍*@**,比如%@,某个控制程序出现故障后%%#@,国外系统需将主机上运行的所有程序都切换到备机上%*#。这一过程虽仅有几秒*#,但容易造成整个系统短时失效**@@#。
国产SCADA系统如何规避这一问题?
“我们几乎每天都在争论@*。”黄河告诉记者%@%@#,在讨论研发方案时***#%,大家经常争得面红耳赤#%。
经历无数次“吵架”*%%,思路逐渐清晰起来@#@。“能不能做到单个程序热备热启###,尽可能降低失效时长?”团队研究重点越来越聚焦#@#。
“一旦主机上某个程序出现故障%#*,系统只需要把该程序切换到备机上运行@#@%#,而不是将整个系统都切换过去*@*#。”黄河说@%*#@,“这样既能有效降低主机宕机概率@@##,又能显著减少系统失效几率%%%。”
最终#%@%,研发团队在国内油气领域**@@#,首创了基于应用的分布式冗余系统架构@#。
使用这种架构后%@@@%,程序可实现在主备机之间实时切换、热启动%#,系统可靠性得到有效保障@*。
“在主机和备机‘1+1’分布式冗余架构的基础上##,团队又进一步提出‘1+N’分布式冗余架构@**%。”李亚锋介绍***%,“原先的运行负荷都在主机上@#*,现在可以把运行负荷自动分配给N台备机@%%,备机之间又互为备机@%*@。”
经过不断更新迭代##,如今%*,国产SCADA系统实际可用率已高达99.96%*@%。
完成“百万扩容”
破解系统可靠性难题只是迈过了第一关*%##。团队马上遇到另一大难关如何实现数据多点采集与实时更新%%。
“数据采集点越多、更新越及时#***,系统才能越了解管网实时状况@%*@%。”祁国成说*%%#,以前油气站场使用国外SCADA系统时%#@,有一个令人头疼的问题外方从技术上对系统的数据容量进行了限制#@@#%,每扩容一批采集点%@#*%,只能由外方提供服务@#*%,且需要支付高额费用*@。
“每采集一处数据*@@@*,就算一个数据点%*%。” 李亚锋回忆道*#*##,“因为费用高昂**%#%,我们都不敢轻易增加数据采集点***。”
管网里程数持续增加、管网设备量不断增多**%#,而国外系统只授权十几万个采集点数#*#@%,二者之间的矛盾越来越凸显#@*@。祁国成说:“我们下定决心要在自研系统内解决这一难题@%*。”
“扩容的关键是将采集数据实时传回系统@%,尤其是采集点数量过百万后@*@*#,必须解决系统读取的堵点*%#%%。”李亚锋介绍**@*。
此时#*%,研发团队已从“吵架”中摸索出一套更有效的“头脑风暴”机制以推动研发方案落地为导向*@@,不同任务环节的研发人员从各自角度出发%@,互相提意见、挑毛睝*#。佣舴⒑屯乜硌蟹⑺悸稝%*#@。
通过“头脑风暴”%**%,研发团队碰撞出为国产SCADA系统扩容的具体方案%%@#%。
“我们尝试采用共享内存技术@%@%%,它可以把系统磁盘上部分存储空间映射为共享内存%@###。”李亚锋说#@*,这相当于为系统新增了大量虚拟内存@%@%*,使其能够快速读写数据*#@%@。
与此同时@#*@,研发团队还创建了高性能服务总线%#@*,将数据访问方式由原先基于服务器客户机架构的网络访问#@#,改为基于高性能服务总线的内存读取@#。
“这就好比把‘绿皮火车’升级为‘高铁’%%,使数据流在系统间的交互速度大大提升@@%@,实现了每秒24万个数据点实时数据更新@#*。”研发人员咸玉龙打比方说%##@。
通过这些技术的应用@#@%*,国产SCADA系统拥有了超百万个数据点的高效处理能力%@,数据量是原先采用国外SCADA系统时的十几倍#*%#。
实现“无人操控”
系统扩容后%%%*,油气管网的海量数据采集与更新不再是问题@@。但这些数据按照什么逻辑去组织##*,系统又如何根据这些数据去下达控制指令?
要想让国产SCADA系统真正运行起来*@#@#,这是必须跨越的第三道难关*#@##。
“油气管网涉及设备众多%#*,不同设备之间交互控制逻辑复杂*#。只有研制出面向生产的数据管理与设备操控技术@%@*%,系统才能实现对各种设备的远程控制#@#。”黄河说*#@%。
此前#@@@,国内油气领域在这方面的经验基本为零**@。
研发团队一方面集思广益##@%,一方面下足“笨功夫”#%。设备的每一项控制流程都要反复研讨、修改几十遍#%@#。咸玉龙举例说:“为了精准控制管道内的油气流量@#@%*,我们根据监测数据再三校正系统的控制参数*%,最终形成控制标准#*。”
随着时间的推移#@%@@,研发团队创建出面向油气管网设备的模型和图形描述方法**@@#,先后定义了15类油气管网工艺设备控制标准*@,并研发出油气管网设备控制面板模块化技术%@。
“这一过程工作量很大%#,仅各种设计文档*%%%%,打印出来就有一二百本@@。”黄河说*@*,“项目评审时#%@*,厚厚的文档摆在桌子上#%@@#,把专家的视线都挡住了*%@%@。”
有了控制标准与控制面板后#*%%#,调控中心的调度人员只需要在系统界面上进行操作@*@,就能实现远在千里之外的油气管网设备“无人操控”%@@#。
2018年%@#%%,油气管网国产“神经中枢”研制成功#%*%,并被命名为PCS 1.0系统##。2019年*@##,中俄东线天然气管道北段(黑河长岭)作为示范工程*@***,首次实现油气管道全线采用国产SCADA系统……
“截至2023年底*##,油气管网国产SCADA系统已在国家管网28套中控级系统、354套站控级系统成功应用%**@。”黄河说@%##*,目前%%,国产SCADA系统正在一边推广应用%##*,一边优化升级#@@*。升级后的PCS 2.0系统将更加安全、可靠、智能%**%。
“2月29日%%,习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时强调%@%*#,能源安全事关经济社会发展全局*@%。”祁国成自豪地说#*#*,“油气管网国产SCADA系统彻底打破了该领域核心工业控制系统受制于人的局面%#。未来@#,我们将强化关键核心技术攻关@**@@,持续夯实国家能源安全底座!”(科技日报)
分享让更多人看到
热门排行
- 1上海侨商为中新两国交流合作牵线搭桥
- 2女子向大熊猫运动场投掷饼干被列入终身禁止参观名单
- 3以体育为媒,粤港澳大湾区共奏建设强音(湾区观潮)
- 4中新网原创专题节目《中国新视野》
- 5上海侨商为中新两国交流合作牵线搭桥
- 6钢管舞要入奥?法国舞蹈联合会主席:需要更多年轻受众
- 7“洋弟子”在中国古城遇上高科技开启良渚的“超时空之旅”
- 82024年山西省全民阅读活动启动
- 9一波三折!美国前总统特朗普刑事案12名陪审员已就位
- 10焦点访谈丨打开世界共享的大市场“4.0版”消博会上“新”了
- 11353人!芭蕾舞者集体完成布雷舞步1分钟打破吉尼斯纪录
- 12中新网原创微纪录片节目《微视界》
- 13【图刊】八一飞行表演队成立60周年“战鹰”铁翼正年轻
- 14武汉科研人员发现铁线莲属植物新物种
- 15一波三折!美国前总统特朗普刑事案12名陪审员已就位
- 16联想研发人工智能电脑系列产品率先在中国市场发布
- 17上海中欧班列累计开行破200列可通达12个欧亚国家
- 18广州发布2024年企业紧缺急需职业(工种)目录
- 19AI眼中的中国|今日谷雨,万物逢时
- 20中新网原创专题节目《中国新视野》