摘　要：給出SCADA系統(tǒng)維護(hù)管理的定義，從SCADA系統(tǒng)春檢和日常維護(hù)兩方面探討城鎮(zhèn)燃?xì)釹CADA系統(tǒng)的維護(hù)管理工作，提出了建議。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃?xì)?；SCADA系統(tǒng)；運(yùn)行維護(hù)；春檢；設(shè)備檢測(cè)；功能檢測(cè)

Abstract：The definition of maintenance and management of SCADA system is given．The nlainteuance and management of city gas SCADA system are discussed from two aspects of spring inspection and routine maintenance，and some suggestions are proposed．

Keywords：city gas；SCADA system；operataon and maintenance；spring inspection；equipment inspection：function detection

 

隨著我國城鎮(zhèn)燃?xì)馐聵I(yè)的快速發(fā)展，燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的不斷延伸，千家萬戶使用天然氣這一清潔能源已成現(xiàn)實(shí)。為保證燃?xì)廨斔瓦^程的安全，SCADA系統(tǒng)(Supervisory control and data acquisition system)的建設(shè)與應(yīng)用成為重要的技防手段之一，有效促進(jìn)了燃?xì)馄髽I(yè)的安全生產(chǎn)和平穩(wěn)供氣^[1-3]。在SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收方面，目前已有GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50093—2013《自動(dòng)化儀表工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)可供遵循，但在SCADA系統(tǒng)的維護(hù)管理方面卻缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的支持，在SCADA系統(tǒng)運(yùn)行過程中，往往疏于管理和缺少必要的維護(hù)工作，造成系統(tǒng)應(yīng)有功能缺失，影響了城鎮(zhèn)燃?xì)鈴S站和管網(wǎng)的安全運(yùn)行。本文對(duì)加強(qiáng)城鎮(zhèn)燃?xì)釹CADA系統(tǒng)的維護(hù)管理工作提出了建議。

SCADA系統(tǒng)的維護(hù)管理工作是指維修與保養(yǎng)相結(jié)合，防止系統(tǒng)性能劣化和降低系統(tǒng)失效率，按事先制定的計(jì)劃、方案或相應(yīng)技術(shù)要求而采取的例行全面檢查、檢測(cè)、檢修和維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)并處理SCADA系統(tǒng)及設(shè)備故障，發(fā)現(xiàn)并糾正邏輯功能錯(cuò)誤，預(yù)防事故(事件)的發(fā)生，使SCADA系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，充分發(fā)揮其監(jiān)控和預(yù)警功能，保證燃?xì)馄髽I(yè)安全生產(chǎn)和平穩(wěn)供氣。系統(tǒng)維護(hù)一般包括系統(tǒng)春檢和日常維護(hù)。

SCADA系統(tǒng)春檢是每年春季開展的維護(hù)工作，是一個(gè)系統(tǒng)工程。燃?xì)馄髽I(yè)要充分做好組織準(zhǔn)備、人員準(zhǔn)備、方案準(zhǔn)備、培訓(xùn)準(zhǔn)備以及物資準(zhǔn)備等工作。在春檢工作開始之前，應(yīng)成立春檢工作小組，全面負(fù)責(zé)SCADA系統(tǒng)的春檢工作，小組應(yīng)由具有一定SCADA系統(tǒng)管理和操作經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)開發(fā)知識(shí)的技術(shù)人員組成。小組要做好具體實(shí)施方案的編制和實(shí)施前的技術(shù)交底培訓(xùn)工作，春檢實(shí)施所需的備品備件等物資要齊全到位；方案的制定應(yīng)結(jié)合上游供氣單位和下游用戶的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)與上級(jí)管理部門做好溝通和協(xié)調(diào)；實(shí)施前做好SCADA系統(tǒng)近幾年運(yùn)行過程中所出現(xiàn)問題及處理情況等有關(guān)資料的查閱工作。

①燃?xì)馄髽I(yè)SCADA系統(tǒng)設(shè)置兩級(jí)(含)以上管理架構(gòu)的，其上一級(jí)SCADA系統(tǒng)各項(xiàng)功能測(cè)試工作與本地SCADA系統(tǒng)測(cè)試應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

②春檢工作的實(shí)施應(yīng)不影響燃?xì)馄髽I(yè)的正常運(yùn)行，實(shí)施過程應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)備的檢修和校驗(yàn)規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)安全規(guī)程和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置方案。SCADA系統(tǒng)的春檢一般包括設(shè)備檢測(cè)和功能檢測(cè)。

③設(shè)備檢測(cè)主要包括現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳儀表、電纜絕緣、儀表盤柜、系統(tǒng)上位機(jī)、系統(tǒng)下位機(jī)、系統(tǒng)冗余、遠(yuǎn)程I／O網(wǎng)及模塊等測(cè)試內(nèi)容。

a．現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳儀表測(cè)試。檢查現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳儀表的外觀是否發(fā)生銹蝕、保護(hù)接地電阻是否符合要求、供電是否正常、儀表本身液晶顯示是否正確、電纜保護(hù)管是否完好等。

b．電纜絕緣測(cè)試。將溫度變送器、壓力變送器、流量計(jì)、電動(dòng)閥門、可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)、加臭系統(tǒng)等所有信號(hào)和控制電纜的現(xiàn)場(chǎng)端與站控室儀表盤柜端的接線端子分別拆下，測(cè)試每根電纜芯對(duì)芯之間和芯對(duì)地之間的電阻是否符合要求。

c．儀表盤柜測(cè)試。檢查站控室儀表盤柜接地電阻是否符合要求；測(cè)試開關(guān)柜門與照明燈、風(fēng)機(jī)之間的切換是否正常；測(cè)試24V DC電源的輸出電壓是否穩(wěn)定；查看電源防雷擊端子的狀態(tài)指示燈顯示是否正常，接地是否符合要求；測(cè)試信號(hào)防雷擊端子是否接通等。

d．上位機(jī)界面測(cè)試。查看各畫面顯示數(shù)據(jù)信息是否正確；檢查現(xiàn)場(chǎng)儀表顯示參數(shù)與計(jì)算機(jī)顯示的一致性；各通信通道的狀態(tài)是否正常；上位機(jī)顯示的實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)是否正確；歷史數(shù)據(jù)的保存、備份是否正常；聲光報(bào)警功能是否正常；報(bào)表的自動(dòng)生成及打印功能是否正常等。

e．上位機(jī)設(shè)備檢測(cè)。檢測(cè)上位機(jī)與下位機(jī)設(shè)備之間的通信是否正常，測(cè)試以太網(wǎng)的冗余性是否符合要求；檢查工作站的硬盤空間和網(wǎng)卡的運(yùn)行狀態(tài)；分別檢查報(bào)表打印機(jī)和報(bào)警打印機(jī)是否正常工作。

f．系統(tǒng)重裝或恢復(fù)。針對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長，系統(tǒng)運(yùn)行速度逐漸變慢的情況，春檢應(yīng)結(jié)合實(shí)際，對(duì)上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)重裝或恢復(fù)工作。安裝時(shí)要確保其他無關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行。

g．系統(tǒng)冗余測(cè)試。首先檢查系統(tǒng)配置是否和配置圖一致；查看CPU和冗余模塊的狀態(tài)指示燈是否正確；測(cè)試主機(jī)CPU模塊與備用機(jī)架之間是否正常切換。

h．遠(yuǎn)程I／O網(wǎng)測(cè)試。檢查各遠(yuǎn)程I／O模塊，Active燈應(yīng)為綠色常亮；I／O模塊的狀態(tài)指示燈應(yīng)為Ready和Corn Act燈綠色常亮。

i．遠(yuǎn)程I／O模塊測(cè)試。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量的實(shí)際狀態(tài)和上位機(jī)的顯示，判斷所有AI模塊、A0模塊、DI模塊、DO模塊的運(yùn)行狀態(tài)和通道是否正常；通過測(cè)試程序檢查系統(tǒng)開關(guān)量輸入模塊、輸出模塊的動(dòng)態(tài)響應(yīng)狀態(tài)。

④功能檢測(cè)主要包括模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、站控操作、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)歸檔、報(bào)表打印等。

a．模擬量輸入測(cè)試。模擬信號(hào)應(yīng)按照輸入?yún)?shù)量程范圍的0％、25％、50％、75％、l00％分別給出，結(jié)合上位機(jī)模擬量參數(shù)顯示及報(bào)警情況，查看模擬量采集數(shù)據(jù)是否正常；對(duì)模擬量輸入模塊每個(gè)通道的0％、50％、l00％三點(diǎn)的準(zhǔn)確度進(jìn)行校準(zhǔn)。

b．模擬量輸出測(cè)試。具有PID調(diào)解功能的系統(tǒng)，在上位機(jī)分別給定模擬量輸出參數(shù)量程的0％、25％、50％、75％和l00％，現(xiàn)場(chǎng)查看執(zhí)行情況與實(shí)際是否一致。對(duì)模擬量輸出模塊每個(gè)通道的0％、50％、l00％三點(diǎn)的準(zhǔn)確度進(jìn)行校準(zhǔn)。

c．?dāng)?shù)字量輸入測(cè)試。查看現(xiàn)場(chǎng)閥門開關(guān)等狀態(tài)位是否與上位機(jī)顯示一致，或通過測(cè)試程序檢查數(shù)字量輸入模塊的變位響應(yīng)狀態(tài)。

d．?dāng)?shù)字量輸出測(cè)試。在上位機(jī)給出開閥、關(guān)閥等開關(guān)命令，核實(shí)現(xiàn)場(chǎng)電動(dòng)閥等設(shè)備執(zhí)行情況，或通過測(cè)試程序檢查數(shù)字量輸出模塊的變位響應(yīng)狀態(tài)。

e．可燃?xì)怏w報(bào)警信號(hào)測(cè)試?，F(xiàn)場(chǎng)用標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測(cè)試，查看上位機(jī)參數(shù)顯示和報(bào)警情況。

f．通信設(shè)備檢查。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)二次儀表，查看流量計(jì)算機(jī)、色譜分析儀、硫化氫分析儀等遠(yuǎn)傳儀表的通信狀態(tài)是否正常、數(shù)據(jù)是否正確。

g．連鎖測(cè)試。對(duì)于鍋爐供水溫度與燃?xì)獬稣緶囟?、燃?xì)庑孤┡c緊急切斷、燃?xì)鈭?bào)警與軸流風(fēng)機(jī)、燃?xì)饬髁颗c加臭量、自動(dòng)收發(fā)球、計(jì)量調(diào)壓自動(dòng)切換等連鎖控制回路，進(jìn)行“手動(dòng)一自動(dòng)”切換、手動(dòng)輸出和PID參數(shù)設(shè)置等測(cè)試。

h．安全儀表系統(tǒng)(SIS)功能測(cè)試。包括廠站ESD(ESD為緊急停車系統(tǒng)的簡稱)、單體設(shè)備ESD、廠站超壓保護(hù)ESD和安全連鎖保護(hù)系統(tǒng)。在條件允許并做好相應(yīng)保護(hù)措施的情況下，在現(xiàn)場(chǎng)或上位機(jī)上按下ESD按鈕，檢查ESD動(dòng)作觸發(fā)和執(zhí)行情況。

i．UPS測(cè)試。檢查不間斷電源斷電后的持續(xù)供電時(shí)間，當(dāng)持續(xù)供電時(shí)間小于設(shè)計(jì)要求時(shí)應(yīng)更換整套電池組。

⑤SCADA系統(tǒng)春檢工作完成后，應(yīng)形成檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括檢測(cè)內(nèi)容、檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)準(zhǔn)備、檢測(cè)步驟、檢測(cè)結(jié)果及相關(guān)意見和建議等內(nèi)容。

①SCADA系統(tǒng)設(shè)備(服務(wù)器、顯示器、打印機(jī)等相關(guān)設(shè)備)的月投用率應(yīng)達(dá)到98％：

②SCADA系統(tǒng)設(shè)備月受檢率應(yīng)達(dá)到100％；

③SCADA系統(tǒng)設(shè)備月完好率應(yīng)達(dá)到98％：

④SCADA系統(tǒng)月投用率應(yīng)達(dá)到100％。

除了每年例行的SCADA系統(tǒng)春檢工作外，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際制定包含相應(yīng)周期和維護(hù)內(nèi)容的維護(hù)計(jì)劃。維護(hù)周期可分為一天、一個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月、36個(gè)月等5個(gè)周期，前3個(gè)周期維護(hù)內(nèi)容包括例行檢查、現(xiàn)場(chǎng)巡檢、程序備份等，周期為12個(gè)月的維護(hù)內(nèi)容執(zhí)行春檢方案，周期為36個(gè)月的維護(hù)內(nèi)容是對(duì)SCADA系統(tǒng)進(jìn)行一次全面的檢查及測(cè)試評(píng)估，相關(guān)評(píng)估方案應(yīng)經(jīng)過主管部門審查。

①人員配置

目前，部分燃?xì)馄髽I(yè)SCADA系統(tǒng)的使用操作人員所學(xué)專業(yè)與所從事業(yè)務(wù)不一致，有時(shí)不能正確操作系統(tǒng)，不能準(zhǔn)確分析生產(chǎn)運(yùn)行規(guī)律。因此，要配備相關(guān)專業(yè)、具有一定素質(zhì)的專職人員進(jìn)行SCADA系統(tǒng)的使用和維護(hù)工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，保證系統(tǒng)的正常、平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)應(yīng)盡量避免或減少所配備人員的崗位流動(dòng)性。

②檢定管理

遠(yuǎn)傳儀表的定期檢定或校準(zhǔn)是SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和過程控制準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)和前提，對(duì)于流量計(jì)、可燃?xì)怏w報(bào)警儀等列入《中華人民共和國強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具明細(xì)目錄》的儀表應(yīng)進(jìn)行定期送檢；對(duì)于壓力變送器、溫度變送器等未列入《中華人民共和國強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具明細(xì)目錄》的儀表，建議沒有自行校準(zhǔn)能力的燃?xì)馄髽I(yè)將其納入強(qiáng)制計(jì)量檢定管理范疇，確保SCADA系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

③備品備件

SCADA系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)傳儀表、儀表盤柜內(nèi)的照明燈和風(fēng)機(jī)、下位機(jī)的I／0模塊等部件不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障或損壞，為了不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行并能夠在最短時(shí)間內(nèi)維修完畢，建議對(duì)相關(guān)儀表和部件儲(chǔ)存必要的備品備件。

④更新改造

隨著SCADA系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間不斷增加，系統(tǒng)整體效率會(huì)有所下降；由于城鎮(zhèn)燃?xì)馐袌?chǎng)不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)采集和控制點(diǎn)數(shù)會(huì)不斷增多；燃?xì)庹{(diào)度管理對(duì)SCADA系統(tǒng)的功能需求越來越多。在這種情況下，為適應(yīng)新的燃?xì)膺\(yùn)行管理需要，SCADA系統(tǒng)的更新改造和軟硬件升級(jí)工作就顯得很有必要。

 

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