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- 發(fā)布時間:2024-09-23 15:21:05
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- 文件格式:apk
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“這一過程工作量很大,僅各種設計文檔,打印出來就有一二百本?!秉S河說,“項目評審時,厚厚的文檔擺在桌子上,把專家的視線都擋住了?!?/p>
經(jīng)過多年努力,國家管網(wǎng)研發(fā)團隊先后破解程序熱備熱啟、數(shù)據(jù)采集擴容、設備遠程操控等核心技術,成功研制出軟硬件完全國產(chǎn)化的油氣管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)。
“保障人民群眾溫暖過冬,靠的是發(fā)揮‘全國一張網(wǎng)’統(tǒng)一調(diào)控運行優(yōu)勢。這背后,我們自主研發(fā)的油氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))起到重要支撐作用?!苯眨瑖夜芫W(wǎng)生產(chǎn)部副總經(jīng)理、油氣調(diào)控中心主任祁國成告訴科技日報記者。
研發(fā)團隊一方面集思廣益,一方面下足“笨功夫”。設備的每一項控制流程都要反復研討、修改幾十遍。咸玉龍舉例說:“為了精準控制管道內(nèi)的油氣流量,我們根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)再三校正系統(tǒng)的控制參數(shù),最終形成控制標準。”
“一旦主機上某個程序出現(xiàn)故障,系統(tǒng)只需要把該程序切換到備機上運行,而不是將整個系統(tǒng)都切換過去?!秉S河說,“這樣既能有效降低主機宕機概率,又能顯著減少系統(tǒng)失效幾率?!?/p>
“截至2023年底,油氣管網(wǎng)國產(chǎn)SCADA系統(tǒng)已在國家管網(wǎng)28套中控級系統(tǒng)、354套站控級系統(tǒng)成功應用?!秉S河說,目前,國產(chǎn)SCADA系統(tǒng)正在一邊推廣應用,一邊優(yōu)化升級。升級后的PCS 2.0系統(tǒng)將更加安全、可靠、智能。
2018年,油氣管網(wǎng)國產(chǎn)“神經(jīng)中樞”研制成功,并被命名為PCS 1.0系統(tǒng)。2019年,中俄東線天然氣管道北段(黑河—長嶺)作為示范工程,首次實現(xiàn)油氣管道全線采用國產(chǎn)SCADA系統(tǒng)……
“油氣管網(wǎng)涉及設備眾多,不同設備之間交互控制邏輯復雜。只有研制出面向生產(chǎn)的數(shù)據(jù)管理與設備操控技術,系統(tǒng)才能實現(xiàn)對各種設備的遠程控制?!秉S河說。
“在主機和備機‘1+1’分布式冗余架構的基礎上,團隊又進一步提出‘1+N’分布式冗余架構。”李亞鋒介紹,“原先的運行負荷都在主機上,現(xiàn)在可以把運行負荷自動分配給N臺備機,備機之間又互為備機?!?/p>
有了控制標準與控制面板后,調(diào)控中心的調(diào)度人員只需要在系統(tǒng)界面上進行操作,就能實現(xiàn)遠在千里之外的油氣管網(wǎng)設備“無人操控”。
如果將我國超10萬公里的油氣管道干線比作“能源動脈”,那么SCADA系統(tǒng)就是控制“動脈”的“神經(jīng)中樞”。曾幾何時,這一系統(tǒng)被國外壟斷,能源保供與安全存在受制于人的風險。
“數(shù)據(jù)采集點越多、更新越及時,系統(tǒng)才能越了解管網(wǎng)實時狀況?!逼顕烧f,以前油氣站場使用國外SCADA系統(tǒng)時,有一個令人頭疼的問題——外方從技術上對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量進行了限制,每擴容一批采集點,只能由外方提供服務,且需要支付高額費用。
管網(wǎng)里程數(shù)持續(xù)增加、管網(wǎng)設備量不斷增多,而國外系統(tǒng)只授權十幾萬個采集點數(shù),二者之間的矛盾越來越凸顯。祁國成說:“我們下定決心要在自研系統(tǒng)內(nèi)解決這一難題?!?/p>
系統(tǒng)可靠性是首當其沖的難點。油氣調(diào)控中心自動化與通信部經(jīng)理李亞鋒向記者解釋:“油氣管網(wǎng)需要7×24小時不間斷運行,對SCADA系統(tǒng)可靠性要求極高。只有‘極致靠譜’,才能滿足實際應用需求?!?/p>
系統(tǒng)擴容后,油氣管網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)采集與更新不再是問題。但這些數(shù)據(jù)按照什么邏輯去組織,系統(tǒng)又如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)去下達控制指令?
“我們嘗試采用共享內(nèi)存技術,它可以把系統(tǒng)磁盤上部分存儲空間映射為共享內(nèi)存?!崩顏嗕h說,這相當于為系統(tǒng)新增了大量虛擬內(nèi)存,使其能夠快速讀寫數(shù)據(jù)。
通過這些技術的應用,國產(chǎn)SCADA系統(tǒng)擁有了超百萬個數(shù)據(jù)點的高效處理能力,數(shù)據(jù)量是原先采用國外SCADA系統(tǒng)時的十幾倍。
此時,研發(fā)團隊已從“吵架”中摸索出一套更有效的“頭腦風暴”機制——以推動研發(fā)方案落地為導向,不同任務環(huán)節(jié)的研發(fā)人員從各自角度出發(fā),互相提意見、挑毛病,從而啟發(fā)和拓寬研發(fā)思路。
“這一點連國外SCADA系統(tǒng)也難以做到?!毖邪l(fā)骨干黃河介紹,比如,某個控制程序出現(xiàn)故障后,國外系統(tǒng)需將主機上運行的所有程序都切換到備機上。這一過程雖僅有幾秒,但容易造成整個系統(tǒng)短時失效。
“管網(wǎng)人一直有個夢想——打造自己的‘神經(jīng)中樞’!”祁國成說,早在10年前,油氣調(diào)控中心就啟動了國產(chǎn)SCADA系統(tǒng)的研發(fā)工作。
隨著時間的推移,研發(fā)團隊創(chuàng)建出面向油氣管網(wǎng)設備的模型和圖形描述方法,先后定義了15類油氣管網(wǎng)工藝設備控制標準,并研發(fā)出油氣管網(wǎng)設備控制面板模塊化技術。
博猫游戏首页入冬前,與管網(wǎng)聯(lián)通的18座儲氣庫實現(xiàn)注氣153億立方米,完成率達107%;采暖季,累計輸氣量突破1100億立方米,同比增長8%以上;寒潮期,日最高輸氣量10.2億立方米,較歷史極值高17%……
與此同時,研發(fā)團隊還創(chuàng)建了高性能服務總線,將數(shù)據(jù)訪問方式由原先基于服務器—客戶機架構的網(wǎng)絡訪問,改為基于高性能服務總線的內(nèi)存讀取。
“這就好比把‘綠皮火車’升級為‘高鐵’,使數(shù)據(jù)流在系統(tǒng)間的交互速度大大提升,實現(xiàn)了每秒24萬個數(shù)據(jù)點實時數(shù)據(jù)更新。”研發(fā)人員咸玉龍打比方說。
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