天然氣管道的信息管理系統(tǒng)－Tyumentransgaz（Gazprom）

　　Gazprom是世界上最大的天然氣生產(chǎn)公司，它生產(chǎn)的天然氣大約占世界天然氣產(chǎn)品總量的20％。近30萬人在Gazprom公司及它各個(gè)子公司工作。作為Gazprom的子公司，Tyumentransgaz是一個(gè)提供天然氣運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)，它將天然氣從Obgulf地區(qū)（Urengoy、Yamburg、Zapolyarnoye等）的油田運(yùn)輸?shù)経ral地區(qū)。

　　Tyumentransgaz的線性管道部分由15個(gè)平均長度超過1400千米的主天然氣管道、大約4000個(gè)線性插口和8000多個(gè)附加插口組成。Tyumentransga管理35個(gè)壓縮機(jī)站，這些壓縮機(jī)站包括約240個(gè)壓縮機(jī)車間和1100多個(gè)油泵，其總體可利用的能力達(dá)到4成。天然氣運(yùn)輸系統(tǒng)每小時(shí)的運(yùn)輸量達(dá)到6千萬立方米。

　　為了解決這些實(shí)質(zhì)的問題，Tyumentransgaz公司采用基于控制和報(bào)告系統(tǒng)的Wonderware軟件，即信息管理系統(tǒng)。

　　在信息管理系統(tǒng)（IMS）基礎(chǔ)上新開發(fā)的Wonderware軟件包含了多個(gè)自動(dòng)控制級(jí)別，并向用戶提供以下可能性：

• 實(shí)時(shí)控制天然氣運(yùn)輸系統(tǒng)每天的情況（在不考慮數(shù)據(jù)源的情況下，變量更新周期為2～3秒）；
• 分析數(shù)據(jù)檔案文件；
• 管理主天然氣管道的線性部分；
• 綜合現(xiàn)有新型自動(dòng)控制及企業(yè)IT系統(tǒng)。

IMS主要功能有：

• 從不同數(shù)據(jù)源采集數(shù)據(jù)過程的自動(dòng)控制；
• 為整個(gè)系統(tǒng)引入數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一格式（開發(fā)了命名參數(shù)和對(duì)象的單一系統(tǒng)）；
• 積累數(shù)據(jù)檔案文件，提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容錯(cuò)能力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)募m錯(cuò)能力；
• 將即時(shí)數(shù)據(jù)繪制成工程圖表，將檔案文件數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，并向用戶提供不同接口；
• 連接外部信息系統(tǒng)（2小時(shí)報(bào)告系統(tǒng)、 "靜態(tài)測(cè)試記錄器"模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)、身份鑒定系統(tǒng)、數(shù)據(jù)高層傳輸系統(tǒng)等等）。

　　最終，控制服務(wù)通過實(shí)時(shí)的方式控制天然氣運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)組件的所有輸入?yún)?shù)，并且不受人為因素影響收集依賴于精確數(shù)據(jù)的運(yùn)行結(jié)果。

快速發(fā)展商業(yè)環(huán)境需要靈活的報(bào)告和控制

　　鑒于全球天然氣消耗的提高和汽油萃取量的增加，更有效且高質(zhì)量地天然氣運(yùn)輸?shù)男枨笕找嬖鲩L。自動(dòng)控制及報(bào)告系統(tǒng)要求能夠在各個(gè)級(jí)別的天然氣運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)上處理更多的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，并且對(duì)于有效的公司管理的需求在迅速增長。

信息管理系統(tǒng)是基于工業(yè)SQL服務(wù)器的數(shù)據(jù)源存在于不同的低級(jí)別的自動(dòng)控制系統(tǒng)中：

• 天然氣運(yùn)輸硬件及控制器系統(tǒng)，包括不同的PLC(PRODUCT LIFE CYCLE)系統(tǒng)；
• 壓縮機(jī)車間管理系統(tǒng)；
• 自動(dòng)測(cè)量記錄及遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)；
• 數(shù)據(jù)自動(dòng)收集系統(tǒng)，包括相似變量測(cè)量系統(tǒng)。

　　Wonderware軟件是在IMS系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)，集成了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及可視化功能，并從所有控制器和覆蓋整個(gè)企業(yè)的區(qū)域數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)（RDTN）中獲得信息。Wonderware軟件為主要的數(shù)據(jù)傳輸通道提供了存在于企業(yè)無線轉(zhuǎn)播通訊系統(tǒng)的64k比特流。空閑通道用于衛(wèi)星通訊。

　　數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)容錯(cuò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)統(tǒng)一格式并歸檔，該數(shù)據(jù)庫服務(wù)器包括兩臺(tái)HP服務(wù)器及其磁盤陣列、MS SQL及其中心控制部分的Wonderware Industrial SQL。集中的事件日志也儲(chǔ)存在該服務(wù)器中。

　　Wonderware Industrial SQL服務(wù)器允許大量參數(shù)（多達(dá)10萬個(gè)）高頻（高達(dá)每通道1HZ）的數(shù)據(jù)積累，同時(shí)通過SQL服務(wù)器可以訪問數(shù)據(jù)文檔，從而能夠進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合和分析。

　　通過Wonderware提供的具備計(jì)數(shù)器和基于TCP/IP協(xié)議通信的快速協(xié)議服務(wù)器，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集。

用戶接口－InTouch和SuiteVoyager

　　考慮到天然氣運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的整體參數(shù)，"靜態(tài)測(cè)試記錄器"模型作為附加系統(tǒng)被引入使用，該記錄器能夠獲得有關(guān)液壓和天然氣在多線油管道里分流的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)圖。為了使用Wonderware軟件工具來實(shí)現(xiàn)上述功能，開發(fā)了交互和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為當(dāng)前系統(tǒng)格式及反變換的特殊模塊。

　　為了提高一個(gè)龐大系統(tǒng)內(nèi)可視化方法的使用性，在中央控制室里安裝了集成Wonderware InTouch軟件的視頻墻。該視頻墻的上部分顯示了汽油運(yùn)輸系統(tǒng)的綜合技術(shù)圖表，而在視頻的下部分顯示其他附加窗口(縮放圖表、事件日志、通信圖表等等)，這些窗口可以自動(dòng)顯示或通過控制人員的命令顯示。

　　直接與汽油運(yùn)輸相關(guān)的操作服務(wù)人員，可以使用通過Wonderware SuiteVoyager的web網(wǎng)站創(chuàng)建的web接口，去訪問IMS系統(tǒng)的運(yùn)行及存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。企業(yè)內(nèi)任何授權(quán)訪問的計(jì)算機(jī)都可以使用這個(gè)用戶接口。

　　為提高對(duì)所有企業(yè)的管理效率，Gazprom擁有它自己的用于收集各個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)的控制服務(wù)中心。隨著在線數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換到一個(gè)新信息系統(tǒng)中的情況出現(xiàn)，Gazprom采用了新的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)允許在每秒或更短的時(shí)間內(nèi)更新數(shù)據(jù)。為了與Gazprom內(nèi)部通信軟件進(jìn)行交互，開發(fā)了安裝在RTDB服務(wù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)交互和轉(zhuǎn)化模塊。

　　為了跟蹤運(yùn)行系統(tǒng)狀態(tài)，開發(fā)了實(shí)現(xiàn)以下功能的工作站專用診斷應(yīng)用程序：

• 跟蹤實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集和報(bào)告服務(wù)器狀態(tài)；
• 跟蹤工作站組件與外部系統(tǒng)的交互；
• 跟蹤各個(gè)工作站和自動(dòng)控制器及他們的連接。

　　所有的變化數(shù)據(jù)都記錄在事件日志中。

結(jié)論

　　Tyumentransgaz信息管理系統(tǒng)以Wonderware軟件為基礎(chǔ)，為生產(chǎn)操作實(shí)現(xiàn)了在Gazprom Corportation級(jí)別上的戰(zhàn)略準(zhǔn)則：

• 通過成本縮減提高利潤；
• 商業(yè)行為的有效管理；
• 改進(jìn)企業(yè)管理；
• 實(shí)施的透明度；
• 為運(yùn)作職責(zé)和管理決定建立高效率匯編系統(tǒng)用于管理環(huán)境。

　　目前系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)正在進(jìn)一步完善中，同時(shí)IMS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大。