1、數字化培訓部 陳憲德（一）（一）SCACA系統定義系統定義一、SCADASCADA系統組成系統組成井場集輸注水注汽輸油作業鉆井管理區生產指揮中心生 產監 控生 產動 態生 產管 理應 急處 置報 警預 警調 度運 行廠級生產指揮中心生 產監 控生 產動 態生 產管 理應 急處 置報 警預 警調 度運 行報 警預 警石 油工 程調 度運 行應 急處 置公 用工 程生 產監 控油田生產指揮中心生 產動 態生 產管 理社 區服 務三級生產指揮平臺SCADASCADA系統系統（一）（一）SCACA系統定義系統定義一、SCADASCADA系統組成系統組成井場集輸注水注汽輸油作業鉆井管理區生產指揮中心生

2、產監 控生 產動 態生 產管 理應 急處 置報 警預 警調 度運 行廠級生產指揮中心生 產監 控生 產動 態生 產管 理應 急處 置報 警預 警調 度運 行報 警預 警石 油工 程調 度運 行應 急處 置公 用工 程生 產監 控油田生產指揮中心生 產動 態生 產管 理社 區服 務三級生產指揮平臺SCADASCADA系統系統一、SCADASCADA系統組成系統組成監督控制與數據采集系統（監督控制與數據采集系統（ upervisory ontrol And ata cquisition）。）。遙測遙測、遙控遙控、遙調遙調、遙信遙信四遙：四遙：遙測遙測、遙控遙控、遙調遙調、遙信遙信、五遙：五遙：（一

3、）（一）SCACA系統定義系統定義簡稱：簡稱： SCADA遙視遙視 SCADA系統是一個功能強大的計算機遠程監督控制與數據采集系統，它綜系統是一個功能強大的計算機遠程監督控制與數據采集系統，它綜合利用了計算機技術、控制技術、通信與網絡技術，完成了對合利用了計算機技術、控制技術、通信與網絡技術，完成了對測控點分散測控點分散的各的各種生產過程或現場設備的種生產過程或現場設備的實時數據采集實時數據采集，本地或遠程的，本地或遠程的自動控制自動控制與與調節調節，以及，以及生產過程的生產過程的全面實時監控全面實時監控，為安全生產、調度、管理、優化和故障診斷提供必，為安全生產、調度、管理、優化和故障診斷提供

4、必要和完整的數據及技術手段要和完整的數據及技術手段一、SCADASCADA系統組成系統組成（二）（二）SCACA系統組成系統組成架構第一部分：現場分布式數據采第一部分：現場分布式數據采集系統，又稱下位機集系統，又稱下位機硬件一、SCADASCADA系統組成系統組成（二）（二）SCACA系統組成系統組成第二部分：過程監控與管理系第二部分：過程監控與管理系統，又稱上位機統，又稱上位機一、SCADASCADA系統組成系統組成（二）（二）SCACA系統組成系統組成上位機網絡系統，采用上位機網絡系統，采用以太網以太網第三部分：數據通信網絡第三部分：數據通信網絡一、SCADASCADA系統組成系統組成（二

5、）（二）SCACA系統組成系統組成第三部分：數據通信網絡第三部分：數據通信網絡下位機網絡系統，采用以太下位機網絡系統，采用以太網、網、RS-485RS-485、ZigBeeZigBee一、SCADASCADA系統組成系統組成（二）（二）SCACA系統組成系統組成第三部分：數據通信網絡第三部分：數據通信網絡連接上位機與下位機的通信網連接上位機與下位機的通信網絡系統絡系統, ,采用光纜、無線網橋采用光纜、無線網橋一、SCADASCADA系統組成系統組成（二）（二）SCACA系統組成系統組成 SCADA SCADA系統廣泛采用系統廣泛采用“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、下位機通信中斷，現場的測控裝置思想，因此，即使上、下位機通信中斷，現場的測控裝置仍能正常工作，確保系統的安全和可靠運行。仍能正常工作，確保系統的安全和可靠運行。（三）（三） SCADA系統構架系統構架 一、SCADASCADA系統組成系統組成目前目前SCADA系統已經發展到第三個階段：系統已經發展到第三個階段：網絡化網絡化SCADA系統系統。系統以。系統以各種網各種網絡技術絡技術為基礎，控制結構更加分散化，信息管理更集中。系統普遍采用客戶機服為基礎，控制結構更加分散化，信息管理更集中。系統普遍采用客戶機服務器（務器（CS）和瀏覽器服務器結構（）和瀏覽器服務器結構（BS）兩種體

7、系構架，大多數）兩種體系構架，大多數SCADA系系統結構上包含這兩者體系構架，但以統結構上包含這兩者體系構架，但以CS結構為主，結構為主，BS結構主要是為了支持結構主要是為了支持Internet應用，以滿足遠程監控的需要。應用，以滿足遠程監控的需要。1、客戶機服務器（、客戶機服務器（CS）構架）構架 CS構架中客戶機和服務器之間的通信構架中客戶機和服務器之間的通信以以“請求響應請求響應”的方式進行。客戶機先向的方式進行?？蛻魴C先向服務器發出請求，服務器再響應這個請求。服務器發出請求，服務器再響應這個請求。 CS結構最重要的特征是：它不是一個結構最重要的特征是：它不是一個主從環境主從環境，而是一

8、個，而是一個平等的環境平等的環境，即，即CS系統中各計算機在不同的場合既可能是系統中各計算機在不同的場合既可能是客戶機客戶機，也可能是，也可能是服務器服務器。（三）（三） SCADA系統構架系統構架 一、SCADASCADA系統組成系統組成2、瀏覽器服務器（、瀏覽器服務器（BS）構架）構架 用戶可以通過瀏覽器去訪問用戶可以通過瀏覽器去訪問Internet上的文本、數據、圖像、動畫、視頻點播上的文本、數據、圖像、動畫、視頻點播和聲音信息，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服務器產生的，而每一個服務器產生的，而每一個Web服務服務器又可以通過各種方式與數據庫服務器連

9、接，大量的數據實際存放在數據庫服務器又可以通過各種方式與數據庫服務器連接，大量的數據實際存放在數據庫服務器中。這種結構的最大優點是：器中。這種結構的最大優點是：客戶機統一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便客戶機統一采用瀏覽器，這不僅讓用戶使用方便，而且使得客戶端不存在維護的問題，而且使得客戶端不存在維護的問題。如在如在SCADA系統中，當系統中，當SCADA服務器向服務器向PLC或或RTU請求數據時，它是請求數據時，它是客戶機客戶機，而當其他操作站向而當其他操作站向SCADA服務器請求服務時，它就是服務器請求服務時，它就是服務器服務器。（一）（一） 上位機系統硬件上位機系統硬件二、SCADASC

10、ADA系統硬件系統硬件在四化建設示范區，下位機系統硬件就是安裝在各個井場、計量站、注水站、在四化建設示范區，下位機系統硬件就是安裝在各個井場、計量站、注水站、注汽站、聯合站上的各種測控儀表、傳感器注汽站、聯合站上的各種測控儀表、傳感器/ /變送器、執行器等。變送器、執行器等。在四化建設示范區，上微機系統就是管理區生產指揮中心，其硬件主要有：在四化建設示范區，上微機系統就是管理區生產指揮中心，其硬件主要有：SCADA服務器、服務器、數據服務器、數據服務器、Web服務器、網絡服務器、工程師站、操作員站、視頻服務器、視頻存儲器等。服務器、網絡服務器、工程師站、操作員站、視頻服務器、視頻存儲器等。根據

11、安全性能要求上微機系統應具備系統冗余功能，即配置兩臺根據安全性能要求上微機系統應具備系統冗余功能，即配置兩臺SCADASCADA服務器，當一服務器，當一臺出現故障時，系統自動切換到另一臺工作。臺出現故障時，系統自動切換到另一臺工作。（二）（二） 下位機系統硬件下位機系統硬件測控儀表測控儀表PLCPLC、油田專用、油田專用RTURTU、智能電參儀、高速球機、智能電參儀、高速球機傳感器傳感器/變送器變送器（無線）溫度變送器、（無線）壓力變送器、無線載荷傳感器（無線）溫度變送器、（無線）壓力變送器、無線載荷傳感器執行器執行器電磁閥、變頻器、補光燈，高速球機電磁閥、變頻器、補光燈，高速球機（三）（三）

12、 網絡通信硬件網絡通信硬件路由器、無線網橋、光通信設備、路由器、無線網橋、光通信設備、ZigBeeZigBee通信模塊。通信模塊。三、SCADASCADA系統軟件系統軟件計算機操作系統、計算機操作系統、SCADASCADA系統軟件與實時數據庫軟件（系統軟件與實時數據庫軟件（買斷力控組態軟件永久使買斷力控組態軟件永久使用權）用權）、PLCPLC程序程序四、四化建設之四化建設之SCADASCADA系統系統（二）（二）SCACA系統組成系統組成油田生產系統一般組成油田生產系統一般組成（二）（二）SCACA系統組成系統組成四化建設之四化建設之SCADASCADA整體架構整體架構功能性架構功能性架構前段

13、采集設備前段采集設備 |數據網絡通道數據網絡通道 |采集服務采集服務 |數據庫存儲數據庫存儲 |控制指揮系統控制指揮系統四、四化建設之四化建設之SCADASCADA系統系統五、史五、史127127生產指揮系統生產指揮系統現河采油廠管理中心（5隊）無線匯聚基站（10隊）無線匯聚基站 （29隊）8787個井場、個井場、1111個計量站、個計量站、2 2個注水站個注水站史127示范區網絡結構圖 井場 計量站 注水站 井場 計量站 注水站加熱爐加熱爐分氣包分氣包分水器分水器設備成撬設備成撬抽油機抽油機變壓器變壓器區區監控通信桿監控通信桿單井井場占地：單井井場占地：40m50m2井式井場占地：井式井場占

14、地：46m60m五、史五、史127127生產指揮系統生產指揮系統現河采油廠管理中心（5隊）無線匯聚基站（10隊）無線匯聚基站 （29隊）8787個井場、個井場、1111個計量站、個計量站、2 2個注水站個注水站史127示范區網絡結構圖 井場 計量站 注水站 井場 計量站 注水站五、史五、史127127生產指揮系統生產指揮系統現河采油廠管理中心（5隊）無線匯聚基站（10隊）無線匯聚基站 （29隊）8787個井場、個井場、1111個計量站、個計量站、2 2個注水站個注水站 井場 計量站 注水站 井場 計量站 注水站2022-3-2124在注水站廠區、注水泵房設置監控點，實現整個站場的視頻監控和自控

15、數據上傳。水處理水處理系統來水系統來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示范區網絡結構圖五、史五、史127127生產指揮系統生產指揮系統井場數據井場數據采集采集圖視頻監控、油井示功圖參數采集設備、電參數采集模塊、加熱爐遠控、井場視頻監控、油井示功圖參數采集設備、電參數采集模塊、加熱爐遠控、井場RTURTU視頻監控視頻監控抽油機智能控制柜抽油機智能控制柜示功圖采集示功圖采集進口溫、壓變送器進口溫、壓變送器數據傳輸數據傳輸五、史五、史127127生產指揮系統生產指揮系統（下位機）數據通信（下位機）數據通信圖視頻監控視頻監控抽油機智能控制柜抽油機智能控制柜示功圖采集示功圖采集進口溫、壓變送器進口溫、壓變送器網絡交換機網絡交換機RJ45RJ45ZigBeeZigBeeZigBeeZigBeeRJ45RJ45無線網橋RJ45RJ45五、史五、史127127生產指揮系統生產指揮系統數據采集原理圖數據采集原理圖抽油機智能控制柜抽油機智能控制柜示功圖采集示功圖采集進口溫、壓變送器進口溫、壓變送器ZigBeeZigBeeZigBeeZigBee四、史四、史127127生產指揮系統生產指揮系統四、史四、史127127生產指揮系統生產指揮系統配水間數據配水間數據