一种油气管道SCADA系统数据通信通断监测方法与流程

文档序号:12270008阅读:297来源:国知局

本发明涉及油气管道SCADA系统技术领域,具体而言,涉及一种油气管道SCADA系统数据通信通断监测方法。



背景技术:

在当前油气管道采用数据采集与监控系统(SCADA)完成油气管道站场集中监控、调度管理的模式下,经过技术的发展和进步,目前对油气管道的监视、控制和调度均可在主调控中心和备用调控中心完成。在此操作模式下,要求油气管道SCADA系统可将便于操作、管理的站场站控制系统(SCS)的信息及数据能自动提供给调控中心的调度、操作、运行及维护人员,以供技术、管理人员及时发现和处理管道生产运行中出现的问题,确保油气管道安全、平稳、高效的运行。

以往调控中心经常发生设置在调控中心的SCADA系统无法扫描并更新油气管道站场站控制系统信息及数据现象,当该情况发生时,调控中心便无法监测站场站控制系统信息及数据,且调控中心SCADA系统更由于无法监测数据传输的通断状态,导致调控中心SCADA系统失去对油气管道站场站控制系统的远程监控、操作运行及调度管理的能力,使油气管道处于失控的状态。

目前,油气管道调控中心SCADA系统在数据传输中出现的主要问题如下:

1、站控制系统中的可编程逻辑控制器(PLC)多次发生故障,导致站控制系统及调控中心SCADA系统中的操作员工作站上的画面及数据无法刷新,此时,调控中心SCADA系统无法获取站场站控制系统的数据及信息,更无法对站控制系统下达操作指令,直到对站控制系统中的PLC进行检修并调试完毕后,恢复数据更新并向调控中心重新进行数据传输;

2、发生站控系统与调控中心SCADA系统的数据通信中断,此时,调控中心SCADA系统无法获取站场站控制系统的数据及信息,更无法对站控制系统下达操作指令,同时,调控中心与站场的所有通信形式都受到了影响,包括工业电视、调度电话等系统,调控中心更无法及时通知站场进行相应的应急处理,直到通信自动恢复后方可解决。

因此,油气管道调控中心SCADA系统在数据传输中一旦出现上述问题,便会影响油气管道的安全,也无法保证油气管道安全、平稳、高效运行,势必给油气管道的安全运行带来隐患,有时会造成现场人员和设备的伤害、财产的损失。

如果能及早发现油气管道SCADA系统在数据传输过程中出现的问题,并及时进行处理,那么对于油气管道SCADA系统来说,能有效的杜绝输气管道在运行中存在的安全隐患。因此,油气管道SCADA系统通信通断监测是非常必要的,能有效的提高油气管道SCADA系统运行的安全性、可靠性、稳定性。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种油气管道SCADA系统数据通信通断监测方法,通过互掷0/1法来实现油气管道SCADA系统数据通信通断监测,并能根据需要随时进行人工检测。

本发明提供了一种油气管道SCADA系统数据通信通断监测方法,该方法包括如下步骤:

步骤1,测试系统的操作人员启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,目标系统在接收到测试系统通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给测试系统;

步骤2,测试系统接收到取反后的目标系统返回值,并判断计时器在13秒内收到的目标系统返回值和发出值是否一致:

若测试系统检测到发出值与目标系统返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,测试系统将上次发出值取反后,重复步骤1;

若测试系统检测到发出值与目标系统返回值一致,表示通信故障,进行步骤3;

步骤3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,测试系统继续发出原命令值,重复步骤1;

同时,测试系统判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与目标系统返回值是否一致:

若测试系统检测到1次或者2次通信故障,且测试系统检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若测试系统检测到连续3次通信故障,测试系统检测到发出值与返回值一致,在测试系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时测试系统下发停止与目标系统通信中断的命令。

作为本发明进一步的改进,该方法包括:调控中心SCADA系统对站场站控制系统中的PLC的通信通断监测方法;站场站控制系统中的PLC对调控中心SCADA系统的通信通断监测方法;站场站控制系统中的PLC对站控制系统中的操作员工作站的通信通断监测方法;

其中,

所述调控中心SCADA系统对站场站控制系统中的PLC的通信通断监测方法具体如下:

步骤A1,调控中心SCADA系统的操作人员启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,站场站控制系统中的PLC在接收到调控中心SCADA系统通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给调控中心SCADA系统;

步骤A2,调控中心SCADA系统接收到取反后的站场返回值,并判断计时器在13秒内收到的站场返回值和发出值是否一致:

若调控中心SCADA系统检测到发出值与站场返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,调控中心SCADA系统将上次发出值取反后,重复步骤A1;

若调控中心SCADA系统检测到发出值与站场返回值一致,表示通信故障,进行步骤A3;

步骤A3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,调控中心SCADA系统继续发出原命令值,重复步骤A1;

同时,调控中心SCADA系统判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与站场返回值是否一致:

若调控中心SCADA系统检测到1次或者2次通信故障,且调控中心SCADA系统检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若调控中心SCADA系统检测到连续3次通信故障,调控中心SCADA系统检测到发出值与返回值一致,在调控中心SCADA系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤A4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤A4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时调控中心SCADA系统下发停止与站场站控制系统中的PLC通信中断的命令;

所述站场站控制系统中的PLC对调控中心SCADA系统的通信通断监测方法具体如下:

步骤B1,站场站控制系统中的PLC启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,调控中心SCADA系统在接收到站场站控制系统中的PLC通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给站场站控制系统中的PLC;

步骤B2,站场站控制系统中的PLC接收到取反后的SCADA系统返回值,并判断计时器在13秒内收到的SCADA系统返回值和发出值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与SCADA系统返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC将上次发出值取反后,重复步骤B1;

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与SCADA系统返回值一致,表示通信故障,进行步骤B3;

步骤B3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC继续发出原命令值,重复步骤B1;

同时,站场站控制系统中的PLC判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与SCADA系统返回值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到1次或者2次通信故障,且站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若站场站控制系统中的PLC检测到连续3次通信故障,站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值一致,在站场站控制系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤B4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤B4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时站场站控制系统中的PLC下发停止与调控中心SCADA系统通信中断的命令;

所述站场站控制系统中的PLC对站控制系统中的操作员工作站的通信通断监测方法具体如下:

步骤C1,站场站控制系统中的PLC启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,站控制系统中的操作员工作站在接收到站场站控制系统中的PLC通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给站场站控制系统中的PLC;

步骤C2,站场站控制系统中的PLC接收到取反后的操作员工作站返回值,并判断计时器在13秒内收到的操作员工作站返回值和发出值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与操作员工作站返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC将上次发出值取反后,重复步骤C1;

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与操作员工作站返回值一致,表示通信故障,进行步骤C3;

步骤C3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC继续发出原命令值,重复步骤C1;

同时,站场站控制系统中的PLC判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与操作员工作站返回值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到1次或者2次通信故障,且站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若站场站控制系统中的PLC检测到连续3次通信故障,站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值一致,在站场站控制系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤C4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤C4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时站场站控制系统中的PLC下发停止与操作员工作站通信中断的命令。

本发明的有益效果为:

通过采用互掷0/1法来实现油气管道SCADA系统数据通信通断监测,并根据需要随时进行人工检测。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种气管道SCADA系统数据通信通断监测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示,本发明实施例的一种油气管道SCADA系统数据通信通断监测方法,该方法包括如下步骤:

步骤1,测试系统的操作人员启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,目标系统在接收到测试系统通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给测试系统;

步骤2,测试系统接收到取反后的目标系统返回值,并判断计时器在13秒内收到的目标系统返回值和发出值是否一致:

若测试系统检测到发出值与目标系统返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,测试系统将上次发出值取反后,重复步骤1;

若测试系统检测到发出值与目标系统返回值一致,表示通信故障,进行步骤3;

步骤3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,测试系统继续发出原命令值,重复步骤1;

同时,测试系统判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与目标系统返回值是否一致:

若测试系统检测到1次或者2次通信故障,且测试系统检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若测试系统检测到连续3次通信故障,测试系统检测到发出值与返回值一致,在测试系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时测试系统下发停止与目标系统通信中断的命令。

具体的,该方法包括:调控中心SCADA系统对站场站控制系统中的PLC的通信通断监测方法;站场站控制系统中的PLC对调控中心SCADA系统的通信通断监测方法;站场站控制系统中的PLC对站控制系统中的操作员工作站的通信通断监测方法。

其中,

调控中心SCADA系统对站场站控制系统中的PLC的通信通断监测方法具体如下:

步骤A1,调控中心SCADA系统的操作人员启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,站场站控制系统中的PLC在接收到调控中心SCADA系统通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给调控中心SCADA系统;

步骤A2,调控中心SCADA系统接收到取反后的站场返回值,并判断计时器在13秒内收到的站场返回值和发出值是否一致:

若调控中心SCADA系统检测到发出值与站场返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,调控中心SCADA系统将上次发出值取反后,重复步骤A1;

若调控中心SCADA系统检测到发出值与站场返回值一致,表示通信故障,进行步骤A3;

步骤A3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,调控中心SCADA系统继续发出原命令值,重复步骤A1;

同时,调控中心SCADA系统判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与站场返回值是否一致:

若调控中心SCADA系统检测到1次或者2次通信故障,且调控中心SCADA系统检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若调控中心SCADA系统检测到连续3次通信故障,调控中心SCADA系统检测到发出值与返回值一致,在调控中心SCADA系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤A4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤A4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时调控中心SCADA系统下发停止与站场站控制系统中的PLC通信中断的命令。

站场站控制系统中的PLC对调控中心SCADA系统的通信通断监测方法具体如下:

步骤B1,站场站控制系统中的PLC启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,调控中心SCADA系统在接收到站场站控制系统中的PLC通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给站场站控制系统中的PLC;

步骤B2,站场站控制系统中的PLC接收到取反后的SCADA系统返回值,并判断计时器在13秒内收到的SCADA系统返回值和发出值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与SCADA系统返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC将上次发出值取反后,重复步骤B1;

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与SCADA系统返回值一致,表示通信故障,进行步骤B3;

步骤B3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC继续发出原命令值,重复步骤B1;

同时,站场站控制系统中的PLC判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与SCADA系统返回值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到1次或者2次通信故障,且站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若站场站控制系统中的PLC检测到连续3次通信故障,站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值一致,在站场站控制系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤B4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤B4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时站场站控制系统中的PLC下发停止与调控中心SCADA系统通信中断的命令。

站场站控制系统中的PLC对站控制系统中的操作员工作站的通信通断监测方法具体如下:

步骤C1,站场站控制系统中的PLC启动通断监测命令,同时下发命令值,初始值为高电平“1”,并同时启动13秒的计时器,站控制系统中的操作员工作站在接收到站场站控制系统中的PLC通断监测信号后,将该信号反馈位取反,并将取反的值发送给站场站控制系统中的PLC;

步骤C2,站场站控制系统中的PLC接收到取反后的操作员工作站返回值,并判断计时器在13秒内收到的操作员工作站返回值和发出值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与操作员工作站返回值不一致,表示通信正常,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC将上次发出值取反后,重复步骤C1;

若站场站控制系统中的PLC检测到发出值与操作员工作站返回值一致,表示通信故障,进行步骤C3;

步骤C3,触发一个通信故障计数器,计数一次,等待13秒后,站场站控制系统中的PLC继续发出原命令值,重复步骤C1;

同时,站场站控制系统中的PLC判断通信故障计数器计数是否大于2,以及发出值与操作员工作站返回值是否一致:

若站场站控制系统中的PLC检测到1次或者2次通信故障,且站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值不一致,则通信故障计数器自动复位;

若站场站控制系统中的PLC检测到连续3次通信故障,站场站控制系统中的PLC检测到发出值与返回值一致,在站场站控制系统中的操作员工作站显示一个通信中断报警,同时确定通信是否恢复,若通信恢复正常后则进行步骤C4,反之,通信中断报警计数器计数加一后继续确定通信是否恢复;

步骤C4,通信中断报警计数器和通信故障计数器自动复位,同时站场站控制系统中的PLC下发停止与操作员工作站通信中断的命令。

本发明的数据通信通断监测方法,使油气管道SCADA系统运行更趋于标准化、模块化,提高其安全性、可靠性、稳定性,方便调度、运行、管理及维护。该油气管道SCADA系统数据通断监测方法不需要增加站场现场和调控中心SCADA系统的硬件设备和软件容量,只需要增加相应的数据通断监测程序即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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