2024年4月16日发(作者：)
SPS(stoner pipeline simulator) Stoner公司的SPS（Stoner Pipeline Simulator）。
该软件能够实现长输管道的离线实时模拟计算，是世界公认的用于长距离输油（气）管道
设计、计算以及全线自动化控制模拟的高精度软件。在液体管网的稳态和瞬态计算方面应
用较广，已在国内多项石油管道工程研究与设计中应用。
SPS软件家族包括管道的实时在线仿真（Statefinder）、泄露检测（Leakfinder）、实
时状态预测（Predictor）、操作员培训系统（Trainer）和离线仿真（Simulator）5个软件。
其中Statefinder、Leakfinder和Predictor是SPS软件中的在线产品，它们的运行需要
SCADA系统实时数据的支持，能够实时动态的模拟管网的运行状态。Leakfinder可以在
管网实时运行中进行泄漏检测，而Predictor则可以对动态管网的未来运行状态进行预测。
Trainer用于培训管网系统操作人员，它可以模拟真实的SCADA系统运行状态，使操作员
在模拟的环境下学习如何操作管理管网系统。Simulator是其它四个软件模块的基础，，用
于管道离线仿真、管道设计、管道运行能力的估算等。
众所周知，SPS/仿真器拥有精确模拟管道设备中流体液力学和全部控制系统性能（非
理想化）的手段，它所提供的仿真精度是任何其它软件所不能比拟的。
SPS拥有的强大的二次开发能力，是其他同等软件所不具备的。它提供的ADL开发环
境使得在不改变基本的核心仿真软件的前提下，可以设置与基本仿真同时运行的应用，或
者控制仿真过程。新定义的变量可以表示为仿真数据的函数，它们的值可以象任何隐式仿
真数据一样用于报告、结果显示、或传递给第三方的应用或系统。操作员可以根据需要开
发自己的应用程序、可选择多种数学函数、可模拟PLC多种运行逻辑、可增改泄漏检测的
算法，等等，以满足仿真过程中的各种需要。ADL开发环境可以应用于SPS的所有模块。
SPS不仅可以运行在Windows系统还可以运行在UNIX系统下。
1．实时在线仿真（Statefinder）
Statefinder根据实际的天然气管网中的管径管长、调压器位置、气体热值等数据，
建立管网仿真模型对实际管网运行状态进行实时持续的仿真。它的模型包含了管网中的所
有设备，特别值得一提的是Statefinder对管网中压缩机复杂工艺的模拟是其它同类软件
所不能比拟的。Statefinder通过OPC接口将SCADA系统数据实时地输入仿真系统，根
据SCADA数据Statefinder可以动态的模拟管网运行工况，与实际管网并行运行，计算管
网中各点的压力、流量、浓度、管网储气量等其他参数，并过滤检测数据，将仿真软件的
计算结果与SCADA实时数据相比较，如果超过设定的偏差值则会自动报警，以提醒调度
员可能有故障发生。所以在线仿真能够监测实时管网的运行。在线仿真软件还可以实时跟
踪管网中各点的气源比例。
实时在线仿真的性能必须非常稳定，能够在临时的数据中断期间持续工作。同时，
因为实时模型产生的管线状态是仿真的出发点，预估状态的精度是预估环境的根本。SPS
实时在线仿真进行状态预估的方法是将所有能够得到的压力和流量数据用于计算（即所谓
的压力-压力聚合体）。以单个管道为例，如果已知上游和下游的压力和流速，许多其它仿
真系统通常是利用上游的压力和下游的流速来驱动模型（压力-流速聚合体），而剩下多余
的数据则用来检验结果，或者推算仪表误差。现在假设下游流量测量出现故障，其它系统
在数据中断期间便失去了计算的基础，更糟糕的是，当数据中断期间的流速发生变化时，
这些系统将会在数据恢复时人为地在仿真管线中引入剧烈的动态效应。至少我们的一个竞
争对手试图通过运行多个实时模型来克服他们这种在技术上的缺陷。
然而，SPS的技术在状态预估中同时使用两端的压力和流量数据，实际上将管道系
统分成了许多独立的管道段，如果发生数据丢失，计算将不计丢失的数据而照常继续，并
且利用剩下的实时数据来推算缺失数据的数值，达到在液力学上相容的状态。
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