WNC-200工业远程控制器在城市供气的应用

将信息化技术应用于城市供气监控系统，利用已经在流程工业企业长期检验过的数据采集集成技术、实时数据库技术、图形化监控技术、数据分析、挖掘技术，可以极大地提高城市供气监控的实时性和数据的准确性，结合先进的无线数字通讯技术，监控系统的成本得到进一步降低，数据带宽将得到大幅度提高，从而构建起由底层监控站点、大型分布式实时数据库、网络关系数据库、数据汇总监控Web应用系统组成的多层分布式应用体系，解决供气监控中存在的数据分散、格式混乱、采集速度缓慢、显示不直观、人为干扰因素大等一系列困难，最终形成集数据集成、数据处理、数据展示、数据分析、决策支持功能于一体的综合信息中枢，可以极大地提高环境监督、执法的效力，并为人民群众的和谐生活带来极大社会利益。
方案采用先进的分布式和模块化设计理念，利用成熟的软硬件产品完成整个系统体系结构的搭建。以工业远程控制器设备支撑监控站点与服务器端的双向无线数字传输；以无线OPC服务器兼容各种数据传输协议，采用工业级的OPC协议和实时数据库进行高速数据交换；通过实时数据库实现对实时监控数据进行高效长期存储、海量查询、和数据处理等功能；以实时数据库、关系数据库为核心构成完整的数据服务层，为上层应用系统提供稳定的数据源；以环境保护标准库、动态GIS、详细监控、企业信息展示、报警业务处理、短信报警、统计分析报表与决策支持等功能模块，为城市供气在线监测业务提供了功能完整、强大的应用环境。系统框图如下图所示：

系统结构图如下所示：

方案全面应用先进技术和成熟的软、硬件产品，设计上参考了大量成功的数据集成和监控应用案例，结合了大庆油田供气管理系统的实际业务，具有如下显著的技术特点：
油田供气在线监测综合管理系统的实际需求高度吻合，并提供了更多的性能和更多实用功能；
方案整体采用先进的分布式技术和Web应用技术构架，具有良好的稳定性、可维护行、独立性，设计合理；
方案具有良好的可扩展性，其中软件设计适应大型应用海量实时数据存储和监控需求，适应今后业务扩展，并可在软件不变的情况下，通过直接改变硬件配置而成倍提高系统的整体性能指标；
各级数据服务均提供开放的协议标准和完整丰富的二次开发接口，并提供完整的SDK文档；
高效稳定的工业级无线测控装置，带宽利用率高，同时满足数据采集、本地控制和远程遥控的需求；
独立监控点本地数据存储模块，实现长期历史数据存储，支持在线的远程历史数据查询和本地数据查询；
高效、稳定的无线OPC服务器，支持大并发量的无线连接；
大型分布式实时数据库，在线存储数千亿条记录，满足实时数据集成、海量存储、查询、实时运算分析的需求，完备的管理软件和上层开发接口，提供了良好的应用性和扩展性；
维护简便的环境保护标准库，极大减轻了组态和维护的负担，且同时提高了一致性和准确性；
矢量动态的GIS监控系统，集GIS显示、动态报警、报警历史与与一体，令监控工作及时、直观；
多种监控方式集成的监控环境，提供了动态的视频、实时趋势、历史趋势、动态棒图，监控一体，全方位满足监控需求；
完整的报警业务处理流程，提供与Web应用事务流同步的手机短信报警，支持分布式办公；
强大的报表系统，同时支持C/S、B/S模式，支持Excel内所见即所得的报表模板组态，方便用户扩展报表系统；
高度集成，所有功能集成为一个Web应用系统，给用户整体一致的体验

采用本方案实现的城市供气在线监控综合管理系统具有效率高、可伸缩性强和稳定性好、维护简便等优点，此系统实施后，将达到以下目标：

• 建立高效稳定的无线数采、测控系统；
• 基本免维护的供气监控和决策支持系统；
• 建立管控一体无人职守的监控站；
• 建立海量存储、高效数据处理和查询的监控数据中枢；
• 拥有历史完整、执法证据确凿的业务流程；
• 获得监控直观报表详实的工作环境。

无线数据采集测控系统
无线双向的高速数据传输是实现地域分布广泛的供气点监测、控制的关键。浙江中控软件技术有限公司提供了专为大范围分布式无线测控数据传输的解决方案，采用该方案，可以在有限的带宽上获得更加稳定双向传输效果和更大的实际利用率。
分布式可扩展双向无线测控系统
无线数据传输系统采用分布式的设计理念，由浙江中控软件技术有限公司的WNC200系列工业远程控制器连接监控站点现场的一次仪表，实现对现场的一次仪表直接测控，其内部的无线传输系统实现从监控站点到信息中心服务器端的双向数据链路的连接工作。无线OPC服务器作为无线链路的服务器端，实现多个工业远程控制器到服务器的并发连接和数据解析，单无线OPC服务器可支持大于2000个工业远程控制器的并发连接，并将数据以OPC协议的方式向实时数据库提供高效的数据传输。

整个无线传输体系采用了可扩展、可伸缩的架构，在负载较轻时（2000以下个工业远程控制器同时接入），可以采用单个无线OPC服务器负责所有的工业远程控制器接入的模式；随着监控业务规模的进一步扩大，可以部署两个以上OPC服务器实例，从而在不增加系统的复杂度和更多软件投入的情况下，增加系统的负载能力。
考虑工程具体负载情况，本次施工中采用一个无线OPC服务器实例的方式。

开放式多协议兼容的无线OPC体系结构
浙江中控软件技术有限公司的无线OPC产品具有良好的开放性，能同时连接多个采用不同通讯协议的无线传输客户端，通过支持自定义协议包的方式提供对二次开发的完整支持，从而为环境保护监控业务提供了良好的可扩充能力。



对城市供气来说，远程数据采集一直是一件非常头疼的事情，需要投入大量的人力、物力和财力。因为供气站数量众多，地理位置分散，还因为野外环境的恶劣，给工作人员带来极大的不方便。供气公司可利用在线监测综合管理系统对各重要供气点进行监控, 以实时数据的采集、集成、处理、展示、自动读取相关数据并加以分析，还可进一步进行远程控制或设备维护，可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线建设成本。