通訊自動化科技論文

　　通訊作為一門多領域的科技，其專業知識是非常複雜和龐大的，下面是小編為大家精心推薦的，希望能夠對您有所幫助。

　　篇一

　　自動化系統通訊中斷檢測

　　[摘 要] 本文主要針對百口泉採油廠工控資料及百重油田SCADA系統在資料傳輸過程中，通訊中斷，系統介面上還顯示最後一次傳輸的數值，給現場安全生產帶來了隱患，同時降低了油田資料質量。通過SCADA系統及ORACLE資料庫程式設計，實現通訊中斷檢測，並對通訊中斷進行報警，保證現場生產安全及油田資料實時、有效。

　　[關鍵詞] 資料通訊; 中斷; 檢測

　　doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 04. 062

　　[中圖分類號] TN919 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194***2014***04- 0118- 03

　　1 前 言

　　新疆油田公司百口泉採油廠百重油田採用SCADA系統，共有31個轉油站，16點後站上無人值守，現場資料通過電臺、GPRS傳輸到基地，當現場自動化裝置發生故障或斷電時，就會出現資料通訊中斷。

　　數字油田建設過程中，百口泉採油廠8套自動化系統的生產資料，通過ALLLINK採集，經網路傳輸到資料庫，在傳輸過程中，如果相關裝置發生故障或網路故障時，資料傳輸就會中斷。

　　在資料傳輸過程中存在的最大問題是通訊中斷，資料傳輸已停止，在相關係統的介面上，還顯示最後一次傳輸的值，很難及時發現存在的問題。資料通訊中斷監測就是針對該問題提出的，本方法利用資料通訊中斷後，入庫的資料值一直不變，通過合理的引數選擇，對這些引數進行監測，判斷出資料通訊中斷，併產生報警提示。

　　2 資料通訊中斷的表現

　　2.1 資料通訊流程

　　我們把資料通訊分成兩部分，現場層通訊、管理層通訊。現場RTU、PLC引數，通過電臺、GPRS及其他通訊方式傳送到自動化系統實時資料庫，現場層操作工通過自動化系統的監控畫面，監控生產情況。自動化系統的資料，通過採集裝置採集，傳輸至應用伺服器，應用伺服器中的應用軟體，按一定頻率寫入自動化資料庫，資料入庫釋出後，各個管理人員可以通過客戶端檢視入庫資料，即現場的生產情況[1]。

　　2.2 資料通訊中斷的表現

　　2.2.1 現場層資料通訊中斷表現

　　當資料通訊發生中斷時，監控介面上顯示的數值是最後一次檢測的資料值***資料值長時間不變***。這種現象危害極大，由於現場操作工習慣看流程圖介面監控生產，很難發現生產異常，長時間未發現，極有可能發生罐抽空燒泵或跑油事故。圖2是百重二10號轉油站資料通訊中斷後部分引數值，從4：00到10：00資料的值一直沒變;10：00重啟SCADA系統後，系統中，無現場傳輸過來資料，從11：00到15：00資料的值一直為0。

　　2.2.2 管理層資料通訊中斷表現

　　當資料通訊中斷時，入庫的資料為最後一次通訊數值，這種現象不容易發現，降低了入庫資料質量，從而影響了油田自動化應用系統的可靠性。圖3是管理層資料中斷後，入庫資料的值從最後一次通訊的正常值開始，一直是同一值，我們在Web介面檢視資料，容易被誤導，認為是正常資料。

　　資料保持最後一次通訊值的主要原因是現場裝置存在侷限性，傳送資料時，沒有時間變數;接收端沒有接收到資料，把最後一次傳過來的資料，當成最新發過來的資料，這條資料不停地存入資料庫，造成我們檢視資料時，看到的都是通訊中斷前，最後一次正常傳輸的資料。

　　我們主要針對資料通訊中斷後，監控介面上顯示最後一次資料的現象進行研究，當發生這種現象時，能夠在監控介面上做出提示，使我們能及時發現通訊中斷。

　　3 資料通訊中斷檢測方法

　　3.1 檢測思路

　　不管是現場層，還是管理層，資料通訊中斷後，資料值的表現都是從最後一次正常值開始，一直不變，我們只要檢測一段時間內的資料值是否有變化，就可判斷出資料通訊是否中斷。

　　選擇監測引數，檢測引數的初始測量值和一段時間後的測量值是否相等，如果這些監測引數的值都是相等的，我們可以判斷通訊已中斷，報警提示，檢測的時間間隔可以根據需要自行設定。

　　3.2 選取檢測引數的原則

　　***1*** 選擇不帶控制或易變化的模擬量，這樣可以有效地避免這些引數值出現相等的情況。

　　***2*** 選擇不在一個工藝段的引數，比如在工藝段的***段選一個引數，在另一個工藝段的出口段再選一個引數，這樣即使某個工藝段停工，也不會產生引數值相等的情況。

　　***3*** 選擇不受開停工影響的引數，比如溫度，不管開工、停工都有溫度顯示。

　　一套系統多的有幾百個引數，少的也有幾十個引數，當然沒有必要每個引數都檢測，我們可以選擇其中的幾個關鍵點。一般一套裝置選擇2～3個引數，這些引數在正常生產的情況下，一段時間內，同時相等的情況基本不可能;我們可以通過檢測一套裝置的幾個引數判斷通訊是否中斷。

　　3.3 程式實現

　　現場SCADA系統檢測實現，在命令語言，應用程式與語言裡實現，我們根據現場實際生產情況，罐不會抽空或要溢罐，選取檢測時間間隔為1小時;選取轉油站的兩個大罐液位作為檢測值，由於一直在進油以及啟停泵，不同的時間點，罐液位的測量值是不相等的。設定一個定時器，大於3 600秒時，復位重新計時。第1秒時，罐液位的測量值賦給變數1，3 600秒時罐液位的測量值再賦給變數2，然後第1秒時的值與3 600秒時的值相減，如果兩個罐引數值相減結果都是0，在SCADA系統中產生報警。

　　管理層通過Oracle資料庫程式設計實現，演算法和現場層一樣，通過定時器進行定時重新整理，判斷條件成立，返回報警提示資訊到客戶端[2]，

　　我們在現場層的自動化系統上及管理層的應用平臺上，都設定了資料通訊中斷檢測，這樣在資料的整個傳輸環節，不管是何處通訊中斷，都可以檢測出來。

　　4 應用效果

　　4.1 現場層資料通訊中斷報警提示

　　百重二採油作業區3號轉油站資料通訊中斷時，1小時後，在SCADA系統報警提示視窗產生報警提示：文字顯示“液位不變”，同時產生聲音報警。這樣現場的操作工就能及時發現問題，進行處理或上報。從而為轉油站的安全生產帶來了必要的保證，能夠有效地減少因罐抽空燒泵或溢罐故障。

　　4.2 管理層資料通訊中斷後報警提示

　　當百重二採油作業區工控資料，採集裝置停止採集時，這時我們在Web介面上檢視到的實時資料就會是“資料未更新”，這樣我們就能及時發現數據通訊中斷，從而進行處理。

　　總的來說，這種檢測方法也比較簡單，但通過合理的選擇檢測時間間隔，能夠有效地檢測出資料通訊中斷，並及時進行處理。經現場多次驗證，當發生資料通訊中斷時，都能產生相關報警提示，為現場的安全生產及入庫資料質量帶來了必要的保證。

　　主要參考文獻

　　[1] 胡英俊. 儀表及自動化[M]. 成都：成都科技大學出版社，1999.

　　[2] Michael Abbey，等. Oracle 8i初學者指南[M]. 北京： 機械工業出版社，2000.

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