自控信息平台开发可行性探讨

自控信息平台开发可行性探讨

迟凯晋

中煤航测遥感集团有限公司，陕西 西安 710199

摘要：我国燃气行业的自控系统快速发展，在发展过程中逐渐走向复杂化、多样化。如近年兴起的自动分输改造，全面远控改造等。随着燃气行业逐渐向自动化、智能化发展。近年来，自控行业广泛应用在我国燃气行业施工中。在实际应用过程中。主要以监视现场工艺为主，PLC根据编程自主判断工艺逻辑达到自动化。目前我国无人值守改造刚开始发展以及相应自控系统并不成熟，并不能达到完全的场站自动化。本文基于以上观点进行分析，并提出自控信息平台监视可行性，以此促进我国场站自动化进行下一步发展。

关键词：自动化；自控系统；信息集成

引言

自控信息平台应用于燃气行业中，主要将SCADA系统数据、监控影像以及生产信息平台进行融合，以此减少调控中心的监控设备，做到一机多能，通过各个独立系统的数据交互，推进自动化程度，增加工作效率。但现阶段自控信息平台仍在探索过程中。基于此，本文首先表明自控信息平台技术概论，其次说明自控信息平台在现阶段的燃气行业中的应用，然后说明自控信息平台在目前燃气行业中的优势，最终提出自控信息平台在燃气行业的展望，以此促进我国燃气行业不断向自动化发展，从而带动自控行业的快速发展。

1技术概论

自控信息平台技术主要在与打破各专业之间的通信壁垒，因此将利用到物联网技术。

物联网网关可以分为两类：一类是支持多模拟量接口、I／O口的网关，能够处理现场模拟量传感器以及部分数字量输入输出信号[1]；另一类是支持Modbus从站读取的网关，能够处理现场控制器(如PLC)提供了Modbus读取接口的情况[2]。支持串口的Modbus通信格式主要有ModbusRTU、ModbusAsCII，其中ModbusRTu由于传输效率高而被广泛采用[3]。Modbus通信协议使用的是主从通信技术[4]。针对目前多种支持ModbusRTU协议的旧设备无法与企业信息化管理系统对接等问题，因此所需要的物联网网关需要对RS485数据访问并转出MQTT通信协议将数据上传至生产管理平台，完成与生产管理平台的数据对接。

同时需要读取通信专业的摄像头的ISAPI通信接入协议，自控信息平台还需具备ISAPI数据通讯接口。将多专业数据上传至平台后对信息进行打碎重组，将有互通性的数据组合在一起展现给用户。

2在现阶段的燃气行业中的应用

自控信息平台是各个独立的专业系统的基础上进行技术集成，在现有自控行业中有许多优势，能够代替人工去对现场工艺进行确认，保证调控命令实时下发，减少各环节之间的人力，如我们可以弹出一个摄像头窗口去实时观察命令下发后现场工艺是否进行动作。将生产任务生成-任务下发-执行任务-任务结束/异常反馈-结束反馈进行自动化，减少中间人力，提高工作效率。如在调度的生产任务生成后会自动下发至场站PLC中，直接写入自动分输程序按计划执行输气任务，当输气结束或者产生故障时，自控信息平台也会收到相应的反馈。

3在目前燃气行业中的优势

3.1实时监控

在无人值守改造进展飞速的今天，部分场站会产生没有输气工或值班人员，当调控中心下发命令无法执行时没办法第一时间去确认状况，而自控信息平台可以在下发命令时实时关注相关工艺设备及PLC机柜内情况（机柜内放置摄像头），减少故障排查时间，及时联络相关专业前往现场排查问题。

3.2自动化程度增加

在自动分输改造后生产管理平台和SCADA系统始终无法兼容，仍需要人工将已下发的任务和组分再通过人力去输入到SCADA系统中，并进行确认。自动化平台建设的目标含有将调度的生产管理平台中的生产任务，执行时间等信息自动下发到场站PLC中，并在生产计划开始执行，执行失败，执行成功等结果产生相应反馈。同时也可以通过PLC一键下发组分，和反馈组分写入问题，减少中间人工成本。

3.3优化设备

现在的调控中心使用的电脑要有SCADA系统、监控系统、生产系统、互联网专用电脑、消防系统等，设备越来越多，人力成本越来越大，而生产管理系统的诞生即可一个系统多个功能并减少多专业专用设备和操作台，大大节省了成本。

4在燃气行业的展望

自控信息平台的开发设想仅停留在可实现阶段，但在自控信息平台开发后应该增加下述功能去增加自控信息平台的实用性和便捷性，促进我国燃气行业和自控行业的发展。

4.1场站数据直观化

在场站展示页面打破传统的工艺流程图绘制采用通信专业监控实时拍摄的鸟瞰画面，在监控图层上对场站进行区域划分，包括进站区，过滤区，调压区，出站区等提示，在各个自控设备上会提示出相应的重要数据和实时数据。仅监控离线时页面会切换至传统的人工绘制的场站流程图。

4.2搭载远程巡检

根据目前远程巡检设备的开发，此功能需要布置摄像头和激光云台。巡检路线应为固定路线，功能开启平台自动控制合适的摄像头摄像头和激光云台按照巡检路线进行扫摄，在扫射期间可以进行暂停，放大、缩小画面等操作，并能对气体泄漏产生相应报警，在界面右侧应具备场站的实时数据与巡检数据进行对比。

4.3AI化

在人工智能出现的今天，自控信息平台也应在未来搭载人工智能，通过多次学习和识别，可以在各个摄像头图层上识别各种设备，并在相应的设备上标注出对应的实时数据和阀门设备状况，可以依据命令下发后现场监控反馈回来的图像去辨别是否存在故障，并可以大致给出故障排查方向。可以自动开启远程巡检，在远程巡检过程中根据多次学习后能自动识别场站工艺设备的能力后，自主对比现场与实时数据不符并在产生相应反馈。在气体泄漏报警的情况下，可以根据激光云台，可燃气体和现场设备状况去判断最佳处理方案，是误报警，气体放空还是重大事故需要紧急报警和启动紧急刹车功能。

5结语

综上所述，目前我国燃气行业的自动化正迎来飞速发展，但对自控专业完全自动化和多专业融合仍需进步。基于此，自动化信息平台一个整合多专业，在未来会搭载更多功能真的迈入全面自动化的平台是目前燃气行业所需要的。同时，这也是对燃气行业和自控行业的发展是有促进作用的。

参考文献：

[1]唐杰,马亮,闵利昆等.工业物联网网关的研究与实现[J].自动化博览,2020,37(01):78-80.

[2]黄玉彦,孟昕元,王永华.基于MQTT协议的织机信息化系统研发[J].棉纺织技术,2016,44(06):28-31.

[3]刘继志,白晓亮.MODBUS协议在stm32F103处理器上的实现[J].数字通信世界,2020(01):157-158.

[4]任亨,马跃,杨海波等.基于MQTT协议的消息推送服务器[J].计算机系统应用,2014,23(03):77-82.