基于SCADA的石油管道节能节水系统的设计与研究

【摘要】：近年来，面对日趋强化的资源环境约束，节能减排已迫在眉睫。然而石油管道行业能源消耗比重过大，节能节水管理业务的相关部门在各环节上还基本各自为战，从而造成节能节水的管理调度不畅、生产效率不高、能量耗损较多、能耗数据不准确等问题的存在。在这一背景之下，本文分析了节能节水系统当前发展现状和存在的问题，利用当前最新的相关技术，将SCADA监测与数据采集系统引入到石油管道节能节水系统中，同时针对数据库存储实时度较差的问题，设计了实时数据库。 本文的主要工作如下： 首先，全面考虑石油管道业务流程和工艺设备的特性、用户的使用范围以及系统的基础管理，对石油管道节能节水系统进行了整体分析，并对其进行了相应的功能模块划分。在系统的功能架构、应用架构、体系架构等架构的设计中，通过方案比选，选择适合本系统的架构方案。 其次，为了解决数据库实时性不高、存储周期较短等问题，设计了实时数据库，详细介绍了数据库的功能模块及关键技术。 最后，对节能节水系统的系统安全策略进行分析与研究。从数据传输安全、数据存储安全、数据访问安全和数据管理安全方面进行了全面系统的考虑和设计，保障了数据安全性和可靠性。 本文的重点工作是基于SCADA的石油管道节能节水系统的设计，该系统功能满足了用户的日常维护和管理工作的需求，还实现了对现场数据的实时监控，并通过实时数据库存储便于历史数据的分析。为方便系统功能的扩展，本系统还预留了相应的数据接口。整个系统采用了完善的安全策略，可以很好的保障系统的安全性和保密性。 【关键词】：节能节水 SCADA 实时数据库 架构设计 安全策略
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 插图索引9-10
• 附表索引10-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 SCADA 研究现状与发展情况12-15
• 1.2.1 SCADA 系统现状12-13
• 1.2.2 国内外发展情况13-15
• 1.3 石油管道节能节水系统现状和发展趋势15-17
• 1.3.1 国外管道能源系统现状和发展趋势15-16
• 1.3.2 国内管道能源系统现状和发展趋势16-17
• 1.4 论文研究内容17
• 1.5 论文结构安排17-19
• 第2章 石油管道节能节水系统的总体分析与设计19-32
• 2.1 系统分析19-21
• 2.1.1 系统用户范围19
• 2.1.2 系统功能分析19-20
• 2.1.3 系统 KPI 指标分析20
• 2.1.4 系统需求分析20-21
• 2.1.5 系统目标21
• 2.2 系统总体设计21-26
• 2.2.1 石油管道节能节水系统设计原则21-22
• 2.2.2 石油管道节能节水系统功能设计22-23
• 2.2.3 用例图23-26
• 2.3 系统数据库分析26-31
• 2.3.1 石油管道节能节水系统数据库设计原则26-27
• 2.3.2 石油管道节能节水系统数据库设计27-28
• 2.3.3 ETL 工具28-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 石油管道节能节水系统实时数据库的详细设计32-44
• 3.1 实时数据库总体分析32-35
• 3.1.1 实时数据库设计目标32
• 3.1.2 实时数据库原理32-33
• 3.1.3 实时数据库功能分析33-35
• 3.2 实时数据库具体设计35-40
• 3.2.1 组态功能35-37
• 3.2.2 数据采集模块37-38
• 3.2.3 数据处理模块38-39
• 3.2.4 数据存储模块39-40
• 3.3 实时数据库实现的关键技术40-43
• 3.3.1 XML40-41
• 3.3.2 Timer 定时器41-42
• 3.3.3 设计模式42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 石油管道节能节水系统的架构方案设计44-55
• 4.1 功能架构方案44-47
• 4.2 应用架构方案47-48
• 4.3 物理部署方案48-50
• 4.4 体系架构方案50-54
• 4.4.1 数据采集层51
• 4.4.2 数据存储层51-52
• 4.4.3 数据处理层52-53
• 4.4.4 数据业务层53-54
• 4.4.5 应用展现层54
• 4.5 本章小结54-55
• 第5章 石油管道节能节水系统的安全策略55-61
• 5.1 引言55
• 5.2 数据传输安全55-56
• 5.2.1 数据加密55-56
• 5.2.2 网络安全56
• 5.3 数据存储安全56-58
• 5.3.1 实体安全56
• 5.3.2 数据库存储安全56-57
• 5.3.3 服务器安全57
• 5.3.4 数据备份与恢复57-58
• 5.4 数据访问安全58-59
• 5.4.1 身份认证58-59
• 5.4.2 访问权限控制59
• 5.5 数据管理安全59-60
• 5.6 本章小结60-61
• 总结与展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65-66
• 附录A 攻读硕士学位期间参与的科研项目66

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