页岩气地面工程系统结构设置

网络结构确定之后，系统结构组成是一个重要而又复杂的问题，它关系到系统的容量、运行速度、可靠性和操作维护等一系列事宜。系统结构组成应根据生产规模、控制对象的特点、工艺过程复杂程度和管理体制来决定。以下按大型的气田开发生产规模，并按有天然气处理厂存在的情况来叙述（图9—3）。

1.总调度管理中心的系统结构

总调度管理中心是上级调度部门对所属各气田生产装置的生产过程进行实时监视和管理。该系统是以调度管理为核心，需要接受和处理经过生产控制中心加工处理的重要数据和信息，或发布重要的指令进行综合调度并将有关信息传送给总的气田信息管理系统（MIS）及气田地质开发数据网等。由于该系统数据量大、相应数据处理工作量多、对地面集输及生产处理的全局性影响大的特点，因而显得特别重要。故这一级系统需要设置高等级的服务器、操作站、工程师站、模拟站、培训站，并设置高等级的投影仪和视频监控系统。系统按非冗余设置，与外部连接部位应设置防火墙。

图9—3　气田SCADA系统结构示意图

操作系统软件：服务器可采用UNIX操作系统服务器软件；操作站、工程师站、模拟站、培训站系统可采用Windows 7操作系统软件。除采用完整的SCADA系统软件外，还须设置与气田开发和管网运行有关的模拟应用软件，以及调度管理的专用软件。

2.区域调度管理站系统结构

区域调度管理站系统设置WEB服务器、显示终端，服务器选用32位的微机级服务器，区域管理显示终端选用32位的微型计算机。系统按非冗余设置，采用的操作系统为Windows 7，并配置相应的应用软件即可。

3.生产控制中心系统结构(www.xing528.com)

生产控制中心系统实施对天然气处理厂及站场生产过程的监视、控制，是生产过程操作、控制的中心，关系到安全生产的重要环节，系统设置至关重要。该系统设置服务器、操作站、工程师站、培训站，并设置视频监控系统和投影仪。服务器宜选用32位微机级服务器，操作站、工程师站、模拟站、培训站使用的计算机均宜选用32位的微型计算机，系统按冗余设置，操作站采用一机双屏显示。

操作系统软件：服务器采用Windows 7服务器软件；操作站、工程师站、培训站采用Windows 7操作系统软件。除采用完整的SCADA和DCS软件外，还可考虑设置生产过程优化软件，还应配置RTU/PLC连接软件和系统组态软件。

4.井口及井组站控制系统结构

井口及井组站控制系统是对井口装置及井组站进行数据采集、处理和控制，该系统设置RTU或PLC，除生产过程复杂的井站外，一般可不设置操作计算机。根据井口、井组站数据量的多少、井站的重要程度来考虑RTU/PLC是否按冗余设置。井站配置软件为RTU/PLC软件，为无人操作站。

5.关于ESD系统的设置

对于天然气地面集输及处理生产规模大、生产工艺复杂、有大型气体处理厂的场合，气田井站、集配气站、气体处理厂的紧急联锁系统应独立设置，并由专用的ESD系统来实施。为确保生产安全，采用专用的ESD系统，具有更高的可靠性，当然投资费用会增加许多。但要求ESD系统与SCADA系统相连接。

对于天然气地面集输及处理生产规模较小、生产工艺简单、没有气体处理厂的场合，进入紧急联锁系统的信号少，输出信号也少，紧急联锁关系也简单，而且当前的计算机控制系统已经非常可靠，只要DCS 或PLC及操作站按冗余设置，即可确保紧急联锁的可靠运行，该场合可以不设置专用的ESD 系统。