城市燃氣SCADA系統(tǒng)的完善.pdf

1、本文依托北京燃氣集團SCADA系統(tǒng)升級改造項目。北京燃氣集團SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)升級改造項目涉及多個方面、不同層次的系統(tǒng)。本文的主要工作選取DNP3基礎下的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的完善作為主題。選題的主要原因是數(shù)據(jù)采集是整個系統(tǒng)的基礎，它能支持的站點規(guī)模以及相關的性能是北京燃氣業(yè)務發(fā)展的關鍵。
　　 論文工作的內容包括現(xiàn)有系統(tǒng)的問題分析，SCADA軟件DNP3接

2、口的改進，燃氣調壓站的生產過程分析，RTU程序的規(guī)范化，通過實驗設計(DOE)取得SCADA系統(tǒng)性能分析的依據(jù)等。最后是現(xiàn)場實施，即將上位SCADA系統(tǒng)更換為最新的軟件系統(tǒng)，調整通訊系統(tǒng)的使用，將200個下位站點的RTU程序逐個更新，并將RTU站點逐個切換至新系統(tǒng)中。目標是獲得一個全新的SCADA系統(tǒng)，并且提供一個能夠系統(tǒng)地闡明SCADA系統(tǒng)性能的指導原則，使用戶能預測并監(jiān)視系統(tǒng)性能，有助于系統(tǒng)的擴展與維護，使此SCADA系統(tǒng)能夠長期(

3、到2020年或更久)穩(wěn)定擴展與運行。
　　 在整個項目及論文工作過程中，致力予以先進的理論為指導，提高在處理實際項目問題中采用先進理論體系的能力，在實踐中磨練，為將來能夠系統(tǒng)地處理更加復雜的項目問題打下基礎。
　　 具體地在現(xiàn)有系統(tǒng)問題分析及DNP3接口改進方面，主要通過六西格瑪設計中的工具(如SIPOC，PROCESSMAP)來定位相關的環(huán)節(jié)，通過協(xié)議檢測軟件發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)中的問題，結合SCADA系統(tǒng)的PROCESSMA

4、P，DNP協(xié)議、RTU產品信息以及通訊系統(tǒng)知識來分析問題的實質。運用FMEA來找出改進的重點，然后進行改進。
　　 在調壓站的生產過程分析及RTU程序的規(guī)范化方面，運用OOAD的思想，以類、對象的概念分析生產過程中的各種設備及現(xiàn)象，然后規(guī)范RTU程序，包括對象的地址空間，標準行為等。
　　 在通過實驗設計(DOE)取得SCADA系統(tǒng)性能分析的依據(jù)方面，全面采用六西格瑪設計的方法論，運用MSE，DOE等實驗方法，并運用AN

5、OVA等工具，在MINITAB軟件平臺上進行相關的分析。有關實驗環(huán)境的搭建，采用真實系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)相結合的方法。
　　 此論文在第一章節(jié)中對北京燃氣SCADA升級改造項目的總體內容進行了介紹，并且指明了本文工作在整體項目中所處的位置及重要性。同時介紹了本文所涉及的工作范圍及技術路線。
　　 第2章節(jié)介紹了六西格瑪方法論中各個階段提供的工具，如SIPOC、PROCESSMAP，F(xiàn)MEA，DOE及QFD，并描述它們在本文工作

6、中的應用情況。
　　 第3節(jié)介紹了SCADA系統(tǒng)的架構以及從當前系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的問題。
　　 第4章節(jié)介紹了上位SCADA軟件及CDMA/GPRS通訊前置機的改進設計。
　　 第5、6章節(jié)論述了下位RTU站點的生產過程分析，RTU程序設計以及RTU程序實現(xiàn)部分。
　　 第7章主要介紹了DOE的使用過程，論述了如何得到一個關于一個中心，多個子站點，多種通訊通道，以DNP3.0協(xié)議為基礎的SCADA系統(tǒng)的性能的過