1、數(shù)字化培訓(xùn)部 陳憲德（一）（一）SCACA系統(tǒng)定義系統(tǒng)定義一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成井場(chǎng)集輸注水注汽輸油作業(yè)鉆井管理區(qū)生產(chǎn)指揮中心生 產(chǎn)監(jiān) 控生 產(chǎn)動(dòng) 態(tài)生 產(chǎn)管 理應(yīng) 急處 置報(bào) 警預(yù) 警調(diào) 度運(yùn) 行廠級(jí)生產(chǎn)指揮中心生 產(chǎn)監(jiān) 控生 產(chǎn)動(dòng) 態(tài)生 產(chǎn)管 理應(yīng) 急處 置報(bào) 警預(yù) 警調(diào) 度運(yùn) 行報(bào) 警預(yù) 警石 油工 程調(diào) 度運(yùn) 行應(yīng) 急處 置公 用工 程生 產(chǎn)監(jiān) 控油田生產(chǎn)指揮中心生 產(chǎn)動(dòng) 態(tài)生 產(chǎn)管 理社 區(qū)服 務(wù)三級(jí)生產(chǎn)指揮平臺(tái)SCADASCADA系統(tǒng)系統(tǒng)（一）（一）SCACA系統(tǒng)定義系統(tǒng)定義一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成井場(chǎng)集輸注水注汽輸油作業(yè)鉆井管理區(qū)生產(chǎn)指揮中心生

2、產(chǎn)監(jiān) 控生 產(chǎn)動(dòng) 態(tài)生 產(chǎn)管 理應(yīng) 急處 置報(bào) 警預(yù) 警調(diào) 度運(yùn) 行廠級(jí)生產(chǎn)指揮中心生 產(chǎn)監(jiān) 控生 產(chǎn)動(dòng) 態(tài)生 產(chǎn)管 理應(yīng) 急處 置報(bào) 警預(yù) 警調(diào) 度運(yùn) 行報(bào) 警預(yù) 警石 油工 程調(diào) 度運(yùn) 行應(yīng) 急處 置公 用工 程生 產(chǎn)監(jiān) 控油田生產(chǎn)指揮中心生 產(chǎn)動(dòng) 態(tài)生 產(chǎn)管 理社 區(qū)服 務(wù)三級(jí)生產(chǎn)指揮平臺(tái)SCADASCADA系統(tǒng)系統(tǒng)一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ upervisory ontrol And ata cquisition）。）。遙測(cè)遙測(cè)、遙控遙控、遙調(diào)遙調(diào)、遙信遙信四遙：四遙：遙測(cè)遙測(cè)、遙控遙控、遙調(diào)遙調(diào)、遙信遙信、五遙：五遙：（一

3、）（一）SCACA系統(tǒng)定義系統(tǒng)定義簡(jiǎn)稱：簡(jiǎn)稱： SCADA遙視遙視 SCADA系統(tǒng)是一個(gè)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它綜系統(tǒng)是一個(gè)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它綜合利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成了對(duì)合利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成了對(duì)測(cè)控點(diǎn)分散測(cè)控點(diǎn)分散的各的各種生產(chǎn)過(guò)程或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的種生產(chǎn)過(guò)程或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，本地或遠(yuǎn)程的，本地或遠(yuǎn)程的自動(dòng)控制自動(dòng)控制與與調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)，以及，以及生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)過(guò)程的全面實(shí)時(shí)監(jiān)控全面實(shí)時(shí)監(jiān)控，為安全生產(chǎn)、調(diào)度、管理、優(yōu)化和故障診斷提供必，為安全生產(chǎn)、調(diào)度、管理、優(yōu)化和故障診斷提供

4、必要和完整的數(shù)據(jù)及技術(shù)手段要和完整的數(shù)據(jù)及技術(shù)手段一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成（二）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成架構(gòu)第一部分：現(xiàn)場(chǎng)分布式數(shù)據(jù)采第一部分：現(xiàn)場(chǎng)分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，又稱下位機(jī)集系統(tǒng)，又稱下位機(jī)硬件一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成（二）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成第二部分：過(guò)程監(jiān)控與管理系第二部分：過(guò)程監(jiān)控與管理系統(tǒng)，又稱上位機(jī)統(tǒng)，又稱上位機(jī)一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成（二）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用以太網(wǎng)以太網(wǎng)第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成（二

5、）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用以太下位機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用以太網(wǎng)、網(wǎng)、RS-485RS-485、ZigBeeZigBee一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成（二）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)第三部分：數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)連接上位機(jī)與下位機(jī)的通信網(wǎng)連接上位機(jī)與下位機(jī)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)絡(luò)系統(tǒng), ,采用光纜、無(wú)線網(wǎng)橋采用光纜、無(wú)線網(wǎng)橋一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成（二）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 SCADA SCADA系統(tǒng)廣泛采用系統(tǒng)廣泛采用“管理集中，控制分散管理集中，控制分散”的集散控制的集散控制思

6、想，因此，即使上、下位機(jī)通信中斷，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控裝置思想，因此，即使上、下位機(jī)通信中斷，現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控裝置仍能正常工作，確保系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行。仍能正常工作，確保系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行。（三）（三） SCADA系統(tǒng)構(gòu)架系統(tǒng)構(gòu)架 一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成目前目前SCADA系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第三個(gè)階段：系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到第三個(gè)階段：網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)。系統(tǒng)以。系統(tǒng)以各種網(wǎng)各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，控制結(jié)構(gòu)更加分散化，信息管理更集中。系統(tǒng)普遍采用客戶機(jī)服為基礎(chǔ)，控制結(jié)構(gòu)更加分散化，信息管理更集中。系統(tǒng)普遍采用客戶機(jī)服務(wù)器（務(wù)器（CS）和瀏覽器服務(wù)器結(jié)構(gòu)（）和瀏覽器服務(wù)器結(jié)構(gòu)（BS）兩種體

7、系構(gòu)架，大多數(shù)）兩種體系構(gòu)架，大多數(shù)SCADA系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上包含這兩者體系構(gòu)架，但以統(tǒng)結(jié)構(gòu)上包含這兩者體系構(gòu)架，但以CS結(jié)構(gòu)為主，結(jié)構(gòu)為主，BS結(jié)構(gòu)主要是為了支持結(jié)構(gòu)主要是為了支持Internet應(yīng)用，以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要。應(yīng)用，以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要。1、客戶機(jī)服務(wù)器（、客戶機(jī)服務(wù)器（CS）構(gòu)架）構(gòu)架 CS構(gòu)架中客戶機(jī)和服務(wù)器之間的通信構(gòu)架中客戶機(jī)和服務(wù)器之間的通信以以“請(qǐng)求響應(yīng)請(qǐng)求響應(yīng)”的方式進(jìn)行。客戶機(jī)先向的方式進(jìn)行。客戶機(jī)先向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器再響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求。服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器再響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求。 CS結(jié)構(gòu)最重要的特征是：它不是一個(gè)結(jié)構(gòu)最重要的特征是：它不是一個(gè)主從環(huán)境主從環(huán)境，而是一

8、個(gè)，而是一個(gè)平等的環(huán)境平等的環(huán)境，即，即CS系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)在不同的場(chǎng)合既可能是系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)在不同的場(chǎng)合既可能是客戶機(jī)客戶機(jī)，也可能是，也可能是服務(wù)器服務(wù)器。（三）（三） SCADA系統(tǒng)構(gòu)架系統(tǒng)構(gòu)架 一、SCADASCADA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成2、瀏覽器服務(wù)器（、瀏覽器服務(wù)器（BS）構(gòu)架）構(gòu)架 用戶可以通過(guò)瀏覽器去訪問(wèn)用戶可以通過(guò)瀏覽器去訪問(wèn)Internet上的文本、數(shù)據(jù)、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻點(diǎn)播上的文本、數(shù)據(jù)、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻點(diǎn)播和聲音信息，這些信息都是由許許多多的和聲音信息，這些信息都是由許許多多的Web服務(wù)器產(chǎn)生的，而每一個(gè)服務(wù)器產(chǎn)生的，而每一個(gè)Web服務(wù)服務(wù)器又可以通過(guò)各種方式與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器連

9、接，大量的數(shù)據(jù)實(shí)際存放在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器又可以通過(guò)各種方式與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器連接，大量的數(shù)據(jù)實(shí)際存放在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是：器中。這種結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是：客戶機(jī)統(tǒng)一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便客戶機(jī)統(tǒng)一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便，而且使得客戶端不存在維護(hù)的問(wèn)題，而且使得客戶端不存在維護(hù)的問(wèn)題。如在如在SCADA系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)中，當(dāng)SCADA服務(wù)器向服務(wù)器向PLC或或RTU請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)，它是請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí)，它是客戶機(jī)客戶機(jī)，而當(dāng)其他操作站向而當(dāng)其他操作站向SCADA服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，它就是服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，它就是服務(wù)器服務(wù)器。（一）（一） 上位機(jī)系統(tǒng)硬件上位機(jī)系統(tǒng)硬件二、SCADASC

10、ADA系統(tǒng)硬件系統(tǒng)硬件在四化建設(shè)示范區(qū)，下位機(jī)系統(tǒng)硬件就是安裝在各個(gè)井場(chǎng)、計(jì)量站、注水站、在四化建設(shè)示范區(qū)，下位機(jī)系統(tǒng)硬件就是安裝在各個(gè)井場(chǎng)、計(jì)量站、注水站、注汽站、聯(lián)合站上的各種測(cè)控儀表、傳感器注汽站、聯(lián)合站上的各種測(cè)控儀表、傳感器/ /變送器、執(zhí)行器等。變送器、執(zhí)行器等。在四化建設(shè)示范區(qū)，上微機(jī)系統(tǒng)就是管理區(qū)生產(chǎn)指揮中心，其硬件主要有：在四化建設(shè)示范區(qū)，上微機(jī)系統(tǒng)就是管理區(qū)生產(chǎn)指揮中心，其硬件主要有：SCADA服務(wù)器、服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、Web服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工程師站、操作員站、視頻服務(wù)器、視頻存儲(chǔ)器等。服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工程師站、操作員站、視頻服務(wù)器、視頻存儲(chǔ)器等。根據(jù)

11、安全性能要求上微機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具備系統(tǒng)冗余功能，即配置兩臺(tái)根據(jù)安全性能要求上微機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具備系統(tǒng)冗余功能，即配置兩臺(tái)SCADASCADA服務(wù)器，當(dāng)一服務(wù)器，當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到另一臺(tái)工作。臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到另一臺(tái)工作。（二）（二） 下位機(jī)系統(tǒng)硬件下位機(jī)系統(tǒng)硬件測(cè)控儀表測(cè)控儀表PLCPLC、油田專用、油田專用RTURTU、智能電參儀、高速球機(jī)、智能電參儀、高速球機(jī)傳感器傳感器/變送器變送器（無(wú)線）溫度變送器、（無(wú)線）壓力變送器、無(wú)線載荷傳感器（無(wú)線）溫度變送器、（無(wú)線）壓力變送器、無(wú)線載荷傳感器執(zhí)行器執(zhí)行器電磁閥、變頻器、補(bǔ)光燈，高速球機(jī)電磁閥、變頻器、補(bǔ)光燈，高速球機(jī)（三）（三）

12、 網(wǎng)絡(luò)通信硬件網(wǎng)絡(luò)通信硬件路由器、無(wú)線網(wǎng)橋、光通信設(shè)備、路由器、無(wú)線網(wǎng)橋、光通信設(shè)備、ZigBeeZigBee通信模塊。通信模塊。三、SCADASCADA系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、SCADASCADA系統(tǒng)軟件與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件（系統(tǒng)軟件與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件（買(mǎi)斷力控組態(tài)軟件永久使買(mǎi)斷力控組態(tài)軟件永久使用權(quán)）用權(quán)）、PLCPLC程序程序四、四化建設(shè)之四化建設(shè)之SCADASCADA系統(tǒng)系統(tǒng)（二）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成油田生產(chǎn)系統(tǒng)一般組成油田生產(chǎn)系統(tǒng)一般組成（二）（二）SCACA系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成四化建設(shè)之四化建設(shè)之SCADASCADA整體架構(gòu)整體架構(gòu)功能性架構(gòu)功能性架構(gòu)前段

13、采集設(shè)備前段采集設(shè)備 |數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道 |采集服務(wù)采集服務(wù) |數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ) |控制指揮系統(tǒng)控制指揮系統(tǒng)四、四化建設(shè)之四化建設(shè)之SCADASCADA系統(tǒng)系統(tǒng)五、史五、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)現(xiàn)河采油廠管理中心（5隊(duì)）無(wú)線匯聚基站（10隊(duì)）無(wú)線匯聚基站 （29隊(duì)）8787個(gè)井場(chǎng)、個(gè)井場(chǎng)、1111個(gè)計(jì)量站、個(gè)計(jì)量站、2 2個(gè)注水站個(gè)注水站史127示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 井場(chǎng) 計(jì)量站 注水站 井場(chǎng) 計(jì)量站 注水站加熱爐加熱爐分氣包分氣包分水器分水器設(shè)備成撬設(shè)備成撬抽油機(jī)抽油機(jī)變壓器變壓器區(qū)區(qū)監(jiān)控通信桿監(jiān)控通信桿單井井場(chǎng)占地：?jiǎn)尉畧?chǎng)占地：40m50m2井式井場(chǎng)占地：井式井場(chǎng)占

14、地：46m60m五、史五、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)現(xiàn)河采油廠管理中心（5隊(duì)）無(wú)線匯聚基站（10隊(duì)）無(wú)線匯聚基站 （29隊(duì)）8787個(gè)井場(chǎng)、個(gè)井場(chǎng)、1111個(gè)計(jì)量站、個(gè)計(jì)量站、2 2個(gè)注水站個(gè)注水站史127示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 井場(chǎng) 計(jì)量站 注水站 井場(chǎng) 計(jì)量站 注水站五、史五、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)現(xiàn)河采油廠管理中心（5隊(duì)）無(wú)線匯聚基站（10隊(duì)）無(wú)線匯聚基站 （29隊(duì)）8787個(gè)井場(chǎng)、個(gè)井場(chǎng)、1111個(gè)計(jì)量站、個(gè)計(jì)量站、2 2個(gè)注水站個(gè)注水站 井場(chǎng) 計(jì)量站 注水站 井場(chǎng) 計(jì)量站 注水站2022-3-2124在注水站廠區(qū)、注水泵房設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)站場(chǎng)的視頻監(jiān)控和自控

15、數(shù)據(jù)上傳。水處理水處理系統(tǒng)來(lái)水系統(tǒng)來(lái)水注注水水井井注水泵注水泵M配水閥組配水閥組M喂水泵喂水泵史127示范區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖五、史五、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)井場(chǎng)數(shù)據(jù)井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集采集圖視頻監(jiān)控、油井示功圖參數(shù)采集設(shè)備、電參數(shù)采集模塊、加熱爐遠(yuǎn)控、井場(chǎng)視頻監(jiān)控、油井示功圖參數(shù)采集設(shè)備、電參數(shù)采集模塊、加熱爐遠(yuǎn)控、井場(chǎng)RTURTU視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控抽油機(jī)智能控制柜抽油機(jī)智能控制柜示功圖采集示功圖采集進(jìn)口溫、壓變送器進(jìn)口溫、壓變送器數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸五、史五、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（下位機(jī)）數(shù)據(jù)通信（下位機(jī)）數(shù)據(jù)通信圖視頻監(jiān)控視頻監(jiān)控抽油機(jī)智能控制柜抽油機(jī)智能控制柜示功圖采集示功圖采集進(jìn)口溫、壓變送器進(jìn)口溫、壓變送器網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)RJ45RJ45ZigBeeZigBeeZigBeeZigBeeRJ45RJ45無(wú)線網(wǎng)橋RJ45RJ45五、史五、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集原理圖數(shù)據(jù)采集原理圖抽油機(jī)智能控制柜抽油機(jī)智能控制柜示功圖采集示功圖采集進(jìn)口溫、壓變送器進(jìn)口溫、壓變送器ZigBeeZigBeeZigBeeZigBee四、史四、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)四、史四、史127127生產(chǎn)指揮系統(tǒng)生產(chǎn)指揮系統(tǒng)配水間數(shù)據(jù)配水間數(shù)據(jù)