一、概述

   近年來，國家對於環境的質量的要求越來越高，天然氣由於燃燒清潔
、儲量巨大，作為汽車燃料和供熱燃料技術的不斷成熟而受到青睞，使用越來越廣泛。

   在LNG/CNG行業迅速發展的同時，由於站點分散
，監管難度加大，加之許多地方管理工作相對薄弱滯後、控製手段落後，使得許多新建的LNG/CNG加氣站在經營管理、設備監控、安全生產等方麵存在諸多漏洞和問題。紫金橋組態軟件作為國內領先的自動化軟件，可以為國內的LNG/CNG子站提供可靠的軟件平台
，構建安全高效的LNG/CNG站監控係統。LNG/CNG站控係統主要實現數據采集
、設備監製、測量、參數調節以及各類信號報警。能夠為燃氣綜合監控係統提供及時
、準確、可靠的管網運行工況數據，降低勞動強度、提高管理效益，使整個燃氣生產管理過程可視化、規範化、自動化、信息化。

二、係統需求

   LNG/CNG站根據大小規模的不同設備流程稍有不同，典型的CNG加氣站係統工藝流程如圖一所示
，一般包括以下幾個係統：輸氣計量控製係統、壓縮機組監控係統
、淨化幹燥監控係統、燃氣濃度報警係統。

對於LNG/CNG站來說
，連續的壓力、溫度
、儲氣量、燃氣濃度的檢測都十分重要

，自動化係統的目的就是在中控室綜合監控係統的運行狀態，使整個係統處在較高的安全水平上，LNG/CNG係統自動控製需求為：

（1）設備運行狀態顯示
，工藝流程顯示。係統采集到的壓縮機前後壓力
、儲罐壓力
、儲罐液位、管道流量等各種數據
，在顯示屏上以畫麵、報表、圖像的形式動態顯示調壓的工藝過程、參數

、設備狀態。顯示屏幕上可以顯示當前監測的數據
，也可顯示曆史數據；顯示時
，可以通過顏色變化
、百分比、色標填充等手段增強畫麵的可視性。

（2）設備通訊功能。能夠通過以太網或無線數據通訊的方式實現與現場控製設備PLC、智能儀表等的通訊
，實現穩定可靠的數據采集和控製。

（3）數據展示、存儲、查詢。可進行最大值、最小值、平均值、偏差值
、累計值和其它各種特殊的運算處理。並可根據需要，生成各類報表、趨勢曲線、實用圖表，包括實時報表

、日報、月報、年報、各類趨勢曲線、棒（餅）狀圖等等。可以錄入天氣情況、值班人員
、交接班日誌、當日班故障分析及處理等信息，可完成各類報表的製作工作，並具有定時打印和隨機打印功能。

（4）報警功能。要求係統具備壓力、溫wen度du等deng參can數shu高gao低di限xian自zi動dong報bao警jing功gong能neng，能neng夠gou實shi現xian燃ran氣qi濃nong度du自zi動dong檢jian測ce報bao警jing和he連lian鎖suo控kong製zhi功gong能neng，能neng進jin行xing實shi時shi報bao警jing提ti示shi，自zi動dong彈dan出chu報bao警jing畫hua麵mian，能neng實shi現xian聲sheng音yin報bao警jing通tong知zhi，遠yuan程cheng信xin息xi報bao警jing通tong知zhi提ti示shi，並bing能neng夠gou對dui曆li史shi報bao警jing信xin息xi進jin行xing存cun儲chu，以yi方fang便bian進jin行xing查zha詢xun和he打da印yin。可ke以yi在zai係xi統tong運yun行xing過guo程cheng中zhong查zha看kan和he修xiu改gai各ge係xi統tong變bian量liang的de報bao警jing參can數shu。

（5）操cao作zuo安an全quan權quan限xian管guan理li。安an全quan的de權quan限xian管guan理li

，分fen配pei不bu同tong的de操cao作zuo權quan限xian
，是shi生sheng產chan操cao作zuo在zai相xiang應ying權quan限xian下xia進jin行xing
，防fang止zhi重zhong要yao參can數shu被bei誤wu修xiu改gai，保bao證zheng正zheng常chang操cao作zuo，禁jin止zhi越yue權quan操cao作zuo。對dui需xu要yao進jin行xing安an全quan保bao護hu操cao作zuo的de工gong藝yi設she備bei進jin行xing安an全quan連lian鎖suo控kong製zhi。

（6）能夠提供客戶端遠程數據訪問功能。通過客戶端工具，通過網絡監控遠程設備運行狀態，確保遠程設備運行正常。在Internet網絡或局域網中將實時、曆史、報警等數據以集成的方式進行發布
，使用戶可在IE中實現瀏覽。

三、解決方案

（1）係統設計/框架

   現場監控設備為PLC和各類數據采集模塊，實現對站內各測量裝置、壓縮機、脫水淨化裝置、售氣機等的數據采集和控製。上位配置四台計算機，安裝紫金橋監控組態軟件，分別配置為IO服務器，曆史記錄服務器，報警服務器，web發布服務器。兩台上位機通過以太網相連接，作為IO服務器，正常時主機與PLC控製係統進行通訊

，而主機發生異常時由從機與PLC控kong製zhi係xi統tong通tong訊xun

，數shu據ju同tong步bu備bei份fen

，保bao證zheng了le數shu據ju一yi致zhi和he完wan整zheng性xing，使shi生sheng產chan安an全quan穩wen定ding的de運yun行xing。為wei了le係xi統tong的de更geng加jia安an全quan可ke靠kao
，係xi統tong配pei置zhi一yi台tai計ji算suan機ji專zhuan門men作zuo為wei報bao警jing服fu務wu器qi，產chan生sheng報bao警jing和he報bao警jing記ji錄lu。曆li史shi記ji錄lu服fu務wu器qi，進jin行xing曆li史shi數shu據ju記ji錄lu，提ti供gong數shu據ju查zha詢xun。

   紫金橋組態軟件客戶端可以作為工程師站進行整體監控，監控係統中所有的實時變量
、報bao警jing信xin息xi和he進jin行xing曆li史shi數shu據ju查zha詢xun。係xi統tong配pei置zhi了le網wang絡luo發fa布bu功gong能neng，可ke以yi通tong過guo紫zi金jin橋qiao客ke戶hu端duan將jiang工gong程cheng數shu據ju發fa布bu到dao公gong網wang，工gong程cheng人ren員yuan可ke以yi在zai任ren何he有you網wang絡luo的de地di方fang實shi時shi查zha看kan現xian場chang設she備bei運yun行xing和he燃ran氣qi供gong應ying情qing況kuang。

（2）係統功能

1）畫麵展示

紫金橋工具箱中提供了方便實用的繪圖工具，包括直線
、折線
、圓弧、矩形（方形）、圓角矩形
、圓形（橢圓）等工具，紫金橋開發畫麵中包含了大量預先建立好的組合圖形對象，比如控製按鈕
、指示表、閥門
、電機、泵、管路和其他標準工業元件。圖庫中的元素稱為“圖庫精靈”
，使用“圖庫精靈”將極大地加快應用係統的構造。能夠在工程中開發出更加豐富多彩
、生動逼真的畫麵。

紫金橋工程畫麵以動態的圖形和顏色區分實時顯示壓縮機
、儲罐、管道、售氣機等主要設備的工作狀態，現場操作人員在操作室就可以及時了解設備的工況，降低危險係數。

2）下位設備通訊

 紫金橋目前能連接PLC、智能儀表、板卡
、模塊
、變頻器等自動化主流設備。在LNG/CNG站內燃氣設備的監控，常用的控製設備為PLC，常用的有西門子S7係列
，三菱PLC、歐姆龍PLC，紫金橋通過串口通訊或以太網通訊方式，穩定高速的與設備進行數據交換。上位監控係統與PLC程序互相結合，將分散的設備集中到一起監控，實現集中監視、分散控製的安全操作。

除了串口、以太網連接方式
，紫金橋還支持多種數據采集方式，支持GPRS/CDMA無線
、ADSL有線等多種通訊方式，可以實現遠程設備監控。遠程控製終端RTU是一種直接連接到現場各種工業設備的開放的遠程控製終端，是為現場與各種遠端計算機係統之間提供遠程設備而設計的，體現了“測控分散，管理集中”的思想，是一個真正開放的、易於集成的係統。

3）報表功能和數據存儲查詢

 紫金橋為工程人員提供了豐富的報表函數
，實現各種運算、數據轉換、統計分析
、報表打印等。既可以製作實時報表，也可以製作曆史報表。紫金橋6.5版本的自由報表可輕鬆實現班報、日報
、周報、月報、季報和年報表。

對於LNG/CNG站控係統，紫金橋能夠實現完整的設備運行數據記錄，對各設備運行數據壓力
、溫度、濃度、閥門等能夠生成報表進行定時或實時打印存檔，對采集到的曆史數據存可以放到外部數據庫中
，實現資料建檔追蹤，並可實現精確、方便、快捷的查詢。係統具備天燃氣流量計算、輸配優化調度管理功能，並可實現企業信息管理係統對接
，實現數據交互。

4）趨勢曲線顯示

紫(zi)金(jin)橋(qiao)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)和(he)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)除(chu)了(le)在(zai)畫(hua)麵(mian)中(zhong)以(yi)值(zhi)輸(shu)出(chu)的(de)方(fang)式(shi)和(he)以(yi)報(bao)表(biao)形(xing)式(shi)顯(xian)示(shi)外(wai)，還(hai)可(ke)以(yi)用(yong)曲(qu)線(xian)的(de)形(xing)式(shi)顯(xian)示(shi)。趨(qu)勢(shi)分(fen)析(xi)是(shi)控(kong)製(zhi)軟(ruan)件(jian)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)功(gong)能(neng)，對(dui)該(gai)功(gong)能(neng)提(ti)供(gong)了(le)強(qiang)有(you)力(li)的(de)支(zhi)持(chi)和(he)簡(jian)單(dan)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)，趨(qu)勢(shi)曲(qu)線(xian)可(ke)以(yi)分(fen)為(wei)實(shi)時(shi)曲(qu)線(xian)和(he)曆(li)史(shi)曲(qu)線(xian)。

5）報警顯示和記錄

 紫金橋的實時報警信息通過報警窗口來顯示
，利用報警窗口
，操作者不但能及時查閱報警信息，而且可以確認報警、刪除報警
、更改報警類型、事件類型
、操作員、報警優先級、報警組、站點名和服務器名等信息。紫金橋配置了事件記錄功能
，係統可以記錄操作人員登錄退出以及操作情況，並實現存儲
、查詢和打印。

baojingxinxitongguocunchudaowenjian，shuchudaoshujukuheshishidayinjidayinsanzhongfangshijinxingjilu


，bingnengshixiangezhongtiaojianxiadezhaxun
，shixianshengchanguochengdezhuizong
，fangbianshebeidejianxiuheweihu。

6）安全管理，操作權限設置

LNG/CNG站zhan的de操cao作zuo員yuan都dou需xu要yao一yi定ding的de技ji能neng培pei訓xun之zhi後hou才cai能neng上shang崗gang，因yin此ci對dui於yu監jian控kong係xi統tong的de安an全quan權quan限xian要yao求qiu較jiao高gao
，紫zi金jin橋qiao采cai用yong分fen級ji和he分fen區qu的de雙shuang重zhong保bao護hu策ce略lve。應ying用yong係xi統tong中zhong的de每mei一yi個ge可ke操cao作zuo元yuan素su都dou可ke以yi被bei指zhi定ding保bao護hu級ji別bie和he安an全quan區qu，在zai係xi統tong中zhong設she立li不bu同tong的de安an全quan操cao作zuo等deng級ji，針zhen對dui不bu同tong的de操cao作zuo者zhe設she置zhi相xiang應ying的de加jia密mi等deng級ji，以yi保bao證zheng設she備bei的de安an全quan運yun行xing。

7）網絡功能和web發布

紫金橋基於網絡的概念，是一種真正的客戶/服務器模式，支持分布式曆史數據庫和分布式報警係統，可運行在基於TCP/IP網絡協議的網上，因此係統能夠實現上、下位機的擴展以及更高層次的企業級連網。

紫金橋全麵支持網絡發布功能。IE瀏覽客戶端可以獲得與運行係統相同的監控畫麵，IE客戶端與Web服務器保持高效的數據同步，通過網絡可以實現在任何地方獲得與Web服務器上相同的畫麵和數據顯示
、報表顯示、報警顯示等，同時可以方便快捷的向各CNG站現場發布控製命令，實現實時控製的功能。

四
、總結

   紫金橋監控的LNG/CNG站智能監控係統能對壓縮機、測量設備、脫水淨化裝置、售shou氣qi機ji的de運yun行xing數shu據ju進jin行xing實shi時shi監jian測ce和he控kong製zhi，可ke以yi及ji時shi了le解jie現xian場chang設she備bei的de運yun行xing情qing況kuang以yi及ji安an全quan狀zhuang況kuang
，能neng夠gou實shi現xian係xi統tong緊jin急ji情qing況kuang下xia的de報bao警jing和he連lian鎖suo控kong製zhi，為wei站zhan內nei燃ran氣qi的de高gao效xiao生sheng產chan提ti供gong安an全quan保bao障zhang。實shi現xian了leLNG/CNG站的集中監控，並且作為子係統可以向上級監控係統提供實時數據
，實現了企業實時、有效、全麵係統化的信息管理和監控，提高了企業的安全水平和綜合自動化水平。