新疆分公司实习论文Viewstar上位机一键预设报警功能的设计与实现

高丹 张素梅

中国石油天然气股份有限公司公司管道中原输油气分公司 山东德州

摘要:西气东输一线雅满苏压气站SCADA系统上位机Viewstar 3.0版本在投产运行后，预设报警值一直是使用比较繁琐的步骤来完成一项参数的设置，值班人员在交接班时需要对全站参数按照体系文件要求进行设置，这样设置一遍参数不仅时间比较长而且存在安全隐患，基于软件本身功能设计与研究，运用弹窗的方式显示界面，运用脚本形式完成显示界面的应用数据功能。因此本文档主要描述的内容是“一键”压力、温度、机组参数一键预设报警功能的设计与实现，该功能通过弹窗设计实现了下位机实时数据显示、计算预设报警值、应用预设报警值、屏蔽报警、全部选中和全部取消功能，最终实现快速且准确的预报警值的设置。

关键词：SCADA系统，Viewstar，预设报警值，一键设置

1. 
   

2. 绪论

1.1 Viewstar上位机系统

1.1.1 Viewstar上位机系统简介

Viewstar 软件是 Cegelec 公司的一个SCADA系统软件，其支持TCP/IP通讯，是一个多用户、多任务的软件，在压气站场主要用于SCADA上位机监视操作的软件，主要是对现场各仪表参数的监视和设备的操作等。

1.1.2 在长输天然气管道的应用

Viewstar软件在长输天然气管道主要应用于站场SCADA上位机系统，是一款可实现站场设备数据上传和控制命令下发的软件。其中通过绘制各操作界面可形象的体现站场工艺流程，在后期操作维护更为简便。

1.2 预设报警值的要求与意义

1.2.1 体系文件对预设报警的要求

参照基础管理体系文件：SCADA系统报警功能使用规程，

文件编号：XG-JCGL-GC-YB-026-2015-A/1

4.5.2.4管道运行平稳时预报警设置要求参见下图表3，对于站场流量或压力调整频次和幅度较大的情况，可根据实际情况设置预设高低报警值

1.2.2 预设报警值对生产的意义

站场预设报警主要分为高高报、高报、低报、抵低报四类，其中高报和低报HMI报警栏弹出黄色预警并伴随着蜂鸣声，高高报和抵低报HMI报警栏弹出红色报警并伴随着消防车声。预设报警能实时准确反映出设备或参数的异常变化，显示出报警信息易于理解可读性强，且可自动将报警信息储存，便于后期处理故障时做数据分析。

1.3 课题研究的目标及难点

1.3.1 课题研究的目标

绘制一套界面作为显示，通过界面按钮脚本链接打开或显示对所有需要设置的参数进行实时值读取、计算报警值、设定报警值、关闭界面这一整套来实现批量的参数预报警值的设置。

1.3.2 课题存在的难点和问题

本课题主要难点就在于脚本设计和后期的测试，首先是在应用测试期间前期会出现很多报警，其中就牵扯到部分参数按照体系文件要求设置的话会多次出现报警，但又是正常状态，就需要考虑对数据报警值的计算和调整。其次是在测试期间是否会对软件和电脑造成大负荷运行的风险，在后期测试期间查看CPU及各项参数的使用率，避免造成不必要的风险；

第二章 现状调查及需求分析

2.1 现状调查

2.1.1 西一线站场上位机预报警值设置现状

目前西一线站场上位机各项参数预设报警值需要进行4步以上设置一项参数的预设报警值，相对比较麻烦且容易出错，具体步骤如下图所示：

步骤：右键点击需要设定的参数 点击Properties进入设置界面

在Alert handing with 5 ranges目录下输入预报警数值 将输入的报警值应用

2.1.2 西二、三线站场上位机预报警值设置现状

西二三线站场与西一线上位机类似，需要打开参数设置，手动输入需要的预报警值进行设置，总体相对于西一线的较为简单，但要将全站所有参数统一设置一遍还是需要较长的时间，尤其是工艺调整或启停压缩机时，具体设置步骤如下：

步骤：左键单击打开需设置的参数 左键单击打开需设置的参数 点击信息界面进行手动输入预报警值 应用报警值

2.2 功能需求分析

2.2.1 参数设置的范围

目前压气站场主要能够设置预报警值大致分为压力、温度、流量、转速、振动、位移、液位等模拟量参数，设置数值范围比较宽，现各站场值班人员均根据基础管理体系文件要求进行设置。

2.2.2 功能要求

要求实现“一键”设定采集的参数预报警值。

设置的方式可分为：单个设置、部分选中设置、全部选中设置、全部取消设置、自动计算数值设置、手动输入数值设置、报警屏蔽设置等。

显示的方式可分为：点击按钮弹出对应的“一键”设定画面、全部选中后对勾的显示、全部取消的对勾显示、读取实时值的显示、计算设定值的显示等。

2.3 性能需求分析

2.3.1 操作步骤

1、点击设置参数类型的按钮；

2、弹出相应画面后全部选中，或手动选中部分参数；

3、读取选中参数的当前值；

4、生成报警值，也就是根据当前值进行计算报警值；

5、一键设定，将计算的报警值应用至每一项选中参数；

6、完成设置，关闭界面；

2.3.2 操作时间要求

现有的预报警值设置完成站场所有参数设定需要半个小时以上的时间，使用“一键”预报警值设置后只需要半分钟时间将完成站场所有参数的预报警值设置。

第三章 一键预设报警功能的设计与实现

3.1 画面部分设计

3.1.1 显示内容设计

在画面显示方面，首先是由点击进入主设置界面，主设置界面包含参数描述、变量名称、对勾选择框、当前值显示框、计算报警值显示框、各个按钮和文字说明等。

3.1.2 画面分区设计

总画面区分上做了温度预报警设置、压力预报警设置、1#机组预报警设置、2#机组预报警设置四个画面。

画面内部构造左侧第一列至第四列为计算的预备警设定值，第五列为读取参数当前值显示，第六列为参数的描述和变量名，最右侧为设定按钮。

3.3 系统测试

3.3.1 画面弹出测试

弹出画面的功能，本次应用主要是在点击对应的选项后出现不同的界面功能，实现不同区域不同机组区分的设置，经过多次弹出调整，现画面弹出功能一切正常；

3.3.2 全部选中和全部取消测试

全部选中和全部取消的脚本，主要功能是将所有设定的参数进行选定和取消，这里也可进行手动选择需要设置的变量，经过多次点击测试，此项功能正常；

3.3.3 读取当前值的测试

读取当前值，目前主要是为了便于查看当前值是否正确，再一个就是方便计算设定值，经过多次点击测试，读取当前值均准确正常读取；

3.3.4 固定数值设置应用测试

此处的固定数值设置，是可以自行在高报、高高报、低报、抵低报的设动框内自行输入数值，经过输入数值测试，此项功能正常；

3.3.5 生成报警值测试

生成报警值，此处的生成报警值是根据当前值进行计算得出的数值，会显示在对应的框内，作为设定时使用，经过多次的测试，生成的报警值与当前值的差值关系均正常；

3.3.6 一键设定功能测试

一键设定功能是在整个功能中的核心，是将计算好的设定值写入每一个参数报警设定中，先将部分参数的预设报警值进行修改，再进行一键设定，经过多次一键设定测试均能够将设定值修改成功；

第四章 结论

4.1 功能及性能需求实现情况

4.1.1 功能的实现

按照功能需求的步骤，现已能完全实现需求的功能，经过多方面的测试和运行均设定正常，并且在后期研究时新增了手动输入数值进行设定的功能，也大大提升了一键预设报警设定的实用性；

4.1.2 稳定性

经过多次测试和长达4个月的值班应用，查看软件执行日志，在此过程中均未出现过任何执行错误，并且此项功能也可避免值班人员在手动设置时出现失误，导致参数变化时不能够及时发现；

4.1.3 时效性

在前期现状调查时发现，在站场设定预报警值参数需要的时间大约在半个小时到一个小时之间，在做出一件预设报警后现状值班人员在交接班或者工艺调整后只需要十秒钟就能够将站场所有参数进行设定，在值班任务上大大减轻了值班人员的负担；

4.1.4 风险预防

在日常设定完成后，如果此时再次出现报警则需要值班人员进行判断是否设置成功，或者是真实发生异常情况，只顾着再次设置，从而麻痹大意造成后果。在一个就是设置界面有一键屏蔽功能，在正常运行中如果将所有参数进行屏蔽，则不能收到任何报警信息，出现异常时不能够及时发现处理；

4.2 总结及下一步计划

本论文主要是使用SCADA上位机Viwestar软件进行创新的研究，运用画面及脚本功能实现了站场运行参数预报警值的一键设定，在整个过程中，包括了站场使用需求分析、设计、编辑、运用与测试几大阶段的工作内容。

通过此次的设计与实现运用的完成，对Viwestar上位机软件有了新的认识，掌握了更深入的知识，同时也减轻了值班人员的工作量，提高了值班效率。

本次的完成发现Viwestar上位机软件的功能强大，还有很多功能未被开发，期待后期工作实际需要再次进行研究；

参考文献

西部管道基础管理体系文件：SCADA系统报警功能使用规程XG-JCGL-GC-YB-026-2015-A/1