【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 速率不低于64kbps。遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室遠(yuǎn)程終端裝置（RTU）與調(diào)度中心之間通信接口為RJ45，通信協(xié)議為：TCP/IP，傳輸速率：不低于2Mbps。遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室遠(yuǎn)程終端裝置（RTU）與調(diào)度中心之間通信接口為RJ45，通信協(xié)議為：TCP/IP，傳輸速率：不低于2Mbps。 供電SCADA系統(tǒng)內(nèi)部所需的配電和為現(xiàn)場(chǎng)儀表供電由SCADA系統(tǒng)供貨商負(fù)責(zé)。所采用的直流穩(wěn)壓電源應(yīng)按冗余配置。為現(xiàn)場(chǎng)變送器、無源接點(diǎn)輸入、接點(diǎn)輸出等的24VDC供電回路應(yīng)分開設(shè)置并配斷路器。220VAC供電回路的斷路器應(yīng)采用雙刀（相、中）斷路器。24VDC供電回路應(yīng)采用開關(guān)型端子。設(shè)置RTU遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室檢測(cè)，采用太陽能發(fā)電裝置供電，供電電壓為24VDC。閥室的電源或發(fā)電裝置不包括在供貨范圍之內(nèi)。系統(tǒng)供貨商應(yīng)在合同簽訂后2周內(nèi)，提出準(zhǔn)確的用電負(fù)荷要求。UPS綜合故障報(bào)警信號(hào)傳送到所在地的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（站控系統(tǒng)），信號(hào)為無源觸點(diǎn)。太陽能電源系統(tǒng)配置無源觸點(diǎn)（非勵(lì)磁）與RTU連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的遠(yuǎn)程監(jiān)控。通常，它們的運(yùn)行值和報(bào)警值將被采集處理并傳送給調(diào)度控制中心。 接地電力系統(tǒng)的接地采用TNCS系統(tǒng)，站內(nèi)電氣接地、自控、通信的保護(hù)接地及工作接地、防雷防靜電接地等共用同一接地裝置。自控設(shè)備的工作及保護(hù)共用接地，其接地電阻不大于1Ω。系統(tǒng)供貨商應(yīng)提供所采用的系統(tǒng)對(duì)接地的詳細(xì)要求和數(shù)據(jù)。無論所提供的系統(tǒng)對(duì)接地的要求高于或低于上述條件，系統(tǒng)供貨商均應(yīng)提供系統(tǒng)的真實(shí)數(shù)據(jù)，以作為設(shè)計(jì)單位詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)的依據(jù)。 環(huán)境條件業(yè)主將為SCADA系統(tǒng)提供必要的房間及環(huán)境條件，供貨商所提供的設(shè)備和材料應(yīng)能適應(yīng)所處環(huán)境條件。除特殊說明，SCADA系統(tǒng)的所有設(shè)備將被安裝在非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)。調(diào)度控制中心主要設(shè)置有調(diào)度控制室、機(jī)柜間、UPS室等。首站、末站等設(shè)置有站控系統(tǒng)的工藝站場(chǎng)主要設(shè)置有站控制室、機(jī)柜間、UPS室等。機(jī)柜間、UPS室設(shè)置防靜電活動(dòng)地板。為保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這些房間配備了空調(diào)設(shè)備。其房間的常規(guī)溫度及濕度如下：溫度： 18～28℃，溫度變化率小于10℃/h，不結(jié)露；相對(duì)濕度： 15%～85%。特別提醒注意的是，遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室的RTU所處的環(huán)境條件比較惡劣（最低環(huán)境溫度可達(dá)40℃左右，高溫可達(dá)50℃左右），供貨商必須保證所提供的設(shè)備和材料應(yīng)能適應(yīng)該環(huán)境條件。13 / 48 功能要求供貨商為三塘湖油田原油外輸管道工程成套提供的SCADA系統(tǒng)，將完成對(duì)全線進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度、管理的任務(wù)。系統(tǒng)投產(chǎn)后，操作人員在調(diào)度控制中心通過SCADA系統(tǒng)可完成對(duì)管道的監(jiān)控和運(yùn)行管理，沿線各個(gè)站場(chǎng)可達(dá)到無人操作的水平。以下的功能描述是概括性的說明，在合同簽訂后的系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)期間，供貨商應(yīng)提出詳細(xì)的功能，經(jīng)設(shè)計(jì)審查通過后報(bào)業(yè)主批準(zhǔn)后實(shí)施。 系統(tǒng)的可靠性和可用性 系統(tǒng)的可靠性報(bào)價(jià)技術(shù)文件中應(yīng)提供所有設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)，及最小的平均無故障時(shí)間(MTBF)和平均故障修復(fù)時(shí)間 (MTTR)，說明計(jì)算的依據(jù)，提供可靠性分析說明及有關(guān)數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)的可用性系統(tǒng)的可用性應(yīng)≥% 。系統(tǒng)的各種插卡應(yīng)能在線插拔、更換。冗余設(shè)備必須能在線自診斷，出錯(cuò)報(bào)警，無差錯(cuò)切換。系統(tǒng)必須具有完善的硬件、軟件故障診斷及自診斷功能，自動(dòng)記錄故障報(bào)警并能提示維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)。技術(shù)文件應(yīng)對(duì)系統(tǒng)各部分的故障狀態(tài)預(yù)置功能進(jìn)行說明。 站控系統(tǒng)沿線各工藝站場(chǎng)的站控系統(tǒng)（SCS）作為管道SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制單元，除完成對(duì)所處站場(chǎng)的監(jiān)控任務(wù)外，同時(shí)負(fù)責(zé)將有關(guān)信息傳送給調(diào)控中心并接受和執(zhí)行其下達(dá)的命令。其主要功能（不限于此）： 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理； 經(jīng)通信接口與第三方的監(jiān)控系統(tǒng)或智能設(shè)備交換信息； 監(jiān)控各種工藝設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)； 對(duì)電力設(shè)備及其相關(guān)變量的監(jiān)控； 對(duì)陰極保護(hù)站的相關(guān)變量的檢測(cè)； 站場(chǎng)可燃?xì)怏w的監(jiān)視和報(bào)警； 消防系統(tǒng)的監(jiān)控； 顯示動(dòng)態(tài)工藝流程； 提供人機(jī)對(duì)話的窗口； 顯示各種工藝參數(shù)和其它有關(guān)參數(shù)； 顯示報(bào)警一覽表； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理； 顯示實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線和歷史曲線； 壓力、流量的調(diào)節(jié)與控制； 流量計(jì)算； 邏輯控制； 聯(lián)鎖保護(hù)； 緊急停車(ESD) 打印報(bào)警和事件報(bào)告； 打印生產(chǎn)報(bào)表； 數(shù)據(jù)通信管理； 為調(diào)度控制中心提供有關(guān)數(shù)據(jù)； 接受并執(zhí)行調(diào)度控制中心下達(dá)的命令等。除此之外，設(shè)單獨(dú)的專用雙CPU冗余PLC與各站的PLC和RTU通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線的水擊控制和自動(dòng)邏輯操作，涉及到全線上下游各站邏輯控制的命令和確認(rèn)操作由控制中心下發(fā)，其他具體的各種順序操作過程均由該專有的PLC完成，控制中心只負(fù)責(zé)下發(fā)命令和進(jìn)行確認(rèn)。14 / 48 線路緊急截?cái)嚅y室RTU本工程在遠(yuǎn)控截?cái)嚅y室等無人值守站場(chǎng)設(shè)RTU，其主要功能（不限于此）如下： 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工藝變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理； 監(jiān)控線路緊急截?cái)嚅y； 太陽能電源系統(tǒng)的監(jiān)控； 采集和處理陰極保護(hù)站的相關(guān)變量； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及處理； 邏輯控制； 緊急停車(ESD)； 為調(diào)度控制中心提供有關(guān)數(shù)據(jù)； 接受并執(zhí)行調(diào)度控制中心下達(dá)的命令等。 硬件和軟件的要求SCADA系統(tǒng)采用的硬件、軟件應(yīng)是技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、經(jīng)過工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的、高可靠性的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。為本工程提供設(shè)備的生產(chǎn)廠商必須具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量、信譽(yù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)以及培訓(xùn)和售后服務(wù)能力，并能提供強(qiáng)有力的備件支持，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)配套能力。采用的硬件和軟件及其由它們組成的系統(tǒng)應(yīng)具有類似工程的成功業(yè)績(jī)。 盤、箱、柜、端子本SCADA系統(tǒng)所需要的全部盤、箱、柜及內(nèi)部的接線和設(shè)備安裝，由供貨商提供并負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和施工。盤、箱、柜的內(nèi)部的連接導(dǎo)線應(yīng)根據(jù)信號(hào)類型以顏色區(qū)分且每根導(dǎo)線均應(yīng)有永久性標(biāo)記。連接導(dǎo)線應(yīng)采用銅芯導(dǎo)線。接線端子應(yīng)采用彈簧端子。機(jī)柜的尺寸應(yīng)為1000mm600mm2100mm(寬深高)，機(jī)柜顏色RAL7035，底座顏色為RAL7022(深灰色)。機(jī)柜門內(nèi)帶A3橫向聚苯乙烯電路圖盒（帶自粘固定帶）。門內(nèi)帶正反面標(biāo)簽，門內(nèi)、外均帶機(jī)柜編號(hào)。機(jī)柜配置電源，風(fēng)扇工作狀態(tài)在SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。盤、箱、柜的詳細(xì)設(shè)計(jì)需經(jīng)設(shè)計(jì)審查并報(bào)業(yè)主批準(zhǔn)后方可實(shí)施。 操作原則哈密調(diào)控中心負(fù)責(zé)統(tǒng)一監(jiān)視、調(diào)度、管理全線的生產(chǎn)運(yùn)行，如下達(dá)命令、采集各種數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)各個(gè)遠(yuǎn)方工藝站場(chǎng)和線路截?cái)嚅y的運(yùn)行、處理全線的事故。各個(gè)工藝站場(chǎng)的站控系統(tǒng)和RTU，在正常情況下受調(diào)度控制中心的指揮，為調(diào)度控制中心提供數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)本地站的具體操作和連鎖保護(hù)，完成各種具體的操作程序（如流程切換、設(shè)備的啟動(dòng)/停車、聯(lián)鎖保護(hù)、過程控制等）。調(diào)控中心以全球定位系統(tǒng)（GPS——Global Position System）提供的時(shí)間為基準(zhǔn)，調(diào)度控制中心同時(shí)負(fù)責(zé)周期性地向各站控系統(tǒng)和RTU發(fā)送時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)來保持整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)間同步。調(diào)度控制中心SCADA主計(jì)算機(jī)應(yīng)精確地遵循日歷日期和北京時(shí)間，并能自動(dòng)調(diào)整年、月、日和時(shí)鐘。主計(jì)算機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘應(yīng)與GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間保持177。1秒/30天的精度和同步性。站控系統(tǒng)應(yīng)具備時(shí)鐘同步功能，以這個(gè)協(xié)議用來對(duì)以太網(wǎng)TCP/IP 中的客戶機(jī)的時(shí)間進(jìn)行同步化操作。如果發(fā)生通信故障，本地的計(jì)算機(jī)能夠在內(nèi)存中存儲(chǔ)這段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)直到故障排除，并把它們?nèi)克屯{(diào)度控制中心并按時(shí)間順序補(bǔ)充數(shù)據(jù)。GPS時(shí)鐘由SCADA系統(tǒng)承包商成套提供。所有ESD控制回路、保護(hù)停車控制回路在正常狀態(tài)下應(yīng)是勵(lì)磁的，異常狀態(tài)下應(yīng)是非勵(lì)磁的，即非勵(lì)磁停車。15 / 48 首站給油泵、各站外輸主泵的配置情況本工程原油管線共有6座工藝站場(chǎng)，各工藝站場(chǎng)輸油泵配置情況如下：表 首站給油泵、各站外輸主泵的配置情況一覽表站場(chǎng)名稱 額定流量 m3/h 額定揚(yáng)程 m 電功率 kW 數(shù)量 臺(tái)80 120 55 3（開 2 備 1）牛圈湖首站80 1000 400 3（開 2 備 1）1＃泵站 80 1000 400 3（開 2 備 1）2＃熱泵站 80 550 200 3（開 2 備 1）3＃熱泵站 80 550 200 3（開 2 備 1）原油泵機(jī)組的運(yùn)行由各站控系統(tǒng)的站控PLC進(jìn)行控制。 站控系統(tǒng)為保證工藝站場(chǎng)安全、平穩(wěn)、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，工藝站場(chǎng)的SCS在正常情況下可自動(dòng)完成對(duì)整座工藝站場(chǎng)工藝過程的監(jiān)視、控制、保護(hù)等功能，并對(duì)泵機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。還能對(duì)整座工藝站場(chǎng)泵機(jī)組啟停順序、站內(nèi)壓力、流量、站內(nèi)輔助設(shè)施、公共設(shè)施及站場(chǎng)停運(yùn)進(jìn)行控制。另外SCS還將完成與調(diào)度控制中心的信息交換任務(wù)。 儀表檢測(cè)及調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)管道運(yùn)行的需要，首站出站和末站進(jìn)站設(shè)置壓力控制系統(tǒng)。壓力控制系統(tǒng)的被調(diào)參數(shù)為泵的轉(zhuǎn)速或泵出口的調(diào)節(jié)閥的開度。為既防止泵入口壓力過低，又避免泵出口壓力過高，泵進(jìn)口壓力控制系統(tǒng)與出站壓力控制系統(tǒng)組成一套自動(dòng)選擇性控制系統(tǒng)。壓力設(shè)定值既可由調(diào)度控制中心給定，也可由SCS給定。泵的轉(zhuǎn)速由SCS根據(jù)壓力控制系統(tǒng)的輸出對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。在各工藝站場(chǎng)的工藝管線及設(shè)備上安裝溫度檢測(cè)、壓力檢測(cè)、流量檢測(cè)、可燃?xì)怏w檢測(cè)、火焰探測(cè)等儀表，用于工藝過程的監(jiān)控與站場(chǎng)安全的監(jiān)視。所有需要信號(hào)遠(yuǎn)傳的檢測(cè)儀表的信息，均傳輸至SCS的PLC，并通過SCS的PLC上傳至調(diào)度控制中心，作為SCADA系統(tǒng)運(yùn)行的重要參數(shù)。檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)置詳見各工藝站場(chǎng)的Pamp。ID。 閥室自動(dòng)控制系統(tǒng)本工程遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室檢測(cè)，均采用RTU進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。RTU不設(shè)置操作員工作站，它本身可與SCADA系統(tǒng)調(diào)度控制中心進(jìn)行通信。在出現(xiàn)異常情況時(shí)，遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y可由調(diào)度控制中心將其關(guān)閉。 控制系統(tǒng)RTU是以計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集和控制小型裝置。它具有編程組態(tài)靈活、功能齊全、通信能力強(qiáng)、維護(hù)方便、自診斷能力強(qiáng)，可適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件、可靠性高等特點(diǎn)。本工程將RTU用于對(duì)遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室和高點(diǎn)檢測(cè)的監(jiān)控，直接受調(diào)度控制中心的監(jiān)控和指揮。就地操作可通過筆記本電腦實(shí)現(xiàn)。 儀表檢測(cè)系統(tǒng)在遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室的工藝管線及站場(chǎng)內(nèi)安裝溫度檢測(cè)、壓力檢測(cè)、門禁安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)等儀表，16 / 48用于輸油過程的監(jiān)控與站場(chǎng)安全的監(jiān)視。所有需要遠(yuǎn)傳的信號(hào)傳送至 RTU，并通過 RTU 上傳至調(diào)度控制中心，作為 SCADA 系統(tǒng)運(yùn)行的重要參數(shù)。 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)作為工藝站場(chǎng)中的一個(gè)獨(dú)立單體，它既要安全、可靠地為工藝站場(chǎng)的用電設(shè)備供電和執(zhí)行 SCADA 系統(tǒng)的控制命令，又需符合電力行業(yè)的規(guī)范及規(guī)定的要求，因此在本設(shè)計(jì)中各工藝站場(chǎng)的電力系統(tǒng)自身的監(jiān)控系統(tǒng)，由電力專業(yè)根據(jù)有關(guān)的規(guī)范及規(guī)定設(shè)計(jì)。SCADA 系統(tǒng)將采集輸油生產(chǎn)過程及管理所需的數(shù)據(jù)，向變/配電系統(tǒng)下達(dá)控制命令。 工藝站場(chǎng)的電力系統(tǒng)工藝站場(chǎng)的變電站均采用電力系統(tǒng)專用的微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)/裝置，完成對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)控，以滿足電網(wǎng)調(diào)度和管線自動(dòng)化的要求。除了在其控制單元保留手動(dòng)跳、合閘的控制方式外，其余的設(shè)備控制、保護(hù)和電力等變量測(cè)量、采集均通過微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)/裝置來完成。SCS 與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)/裝置之間通過 TCP/IP 協(xié)議或串行通信口（RS485 ModBUS 協(xié)議）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。末站的 ESD 命令與 ESD 系統(tǒng)采用硬線連接。 遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室電力系統(tǒng)遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室的電力系統(tǒng)采用太陽能發(fā)電系統(tǒng)。遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室的自發(fā)電系統(tǒng)均配套有獨(dú)立的控制單元。該控制單元帶有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信接口，實(shí)現(xiàn)同 RTU 的數(shù)據(jù)傳輸，并接受 RTU 及調(diào)度控制中心監(jiān)控。 陰極保護(hù)站本工程陰極保護(hù)站共設(shè)置 3 座，由 SCS 或 RTU 監(jiān)控的每座陰保站參數(shù)見下表。根據(jù)理論計(jì)算結(jié)合站場(chǎng)實(shí)際情況，全線共建 3 座陰極保護(hù)站，建在（0km 處） ， （ 處） ， （175km處） 陰極保護(hù)站設(shè)置序號(hào) 陰極保護(hù)站的位置陰極保護(hù)站序號(hào)備注1 牛圈湖首站 CP1 與首站合建2 3熱站 CP2 與熱站合建3 3RTU 閥室 CP5 與閥室合建17 / 48序號(hào) 信號(hào)名稱 信號(hào)類型 規(guī) 格 備 注1 遠(yuǎn)控通斷信號(hào)同步誤差小于177。 2 輸出電壓信號(hào)3 輸出電流信號(hào)4 管/地電位信號(hào)RS485 接口 ModbusRTU 協(xié)議調(diào)控中心對(duì)陰極保護(hù)站實(shí)施遠(yuǎn)程控制，是通過 SCS 或 RTU 對(duì)相應(yīng)的陰保控制設(shè)備同時(shí)發(fā)出接點(diǎn)信號(hào)（電壓 0V/24VDC），控制陰極保護(hù)電流。要求 0V 導(dǎo)通，24V 關(guān)斷。該接點(diǎn)正常時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。在測(cè)試期間，調(diào)度控制中心發(fā)出指令，相關(guān)的 SCS 或 RTU 發(fā)出控制信號(hào)（DO），根據(jù)陰保系統(tǒng)測(cè)試要求，導(dǎo)通 12 秒（s），關(guān)斷 3 秒（s）。相關(guān)的陰保站同步進(jìn)行測(cè)試，同步誤差小于177。所有的陰極保護(hù)信息均通過 RS485 接口 ModbusRTU 協(xié)議與 SCS 或 RTU 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。 檢測(cè)和控制儀表以下是本工程采用的主要檢測(cè)儀表和控制設(shè)備的類型，它們不包括在 SCADA 系統(tǒng)的供貨范圍之內(nèi)。 溫度測(cè)量?jī)x表采用雙金屬溫度計(jì)作為就地溫度檢測(cè)儀表。雙金屬溫度計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)為 級(jí)。采用一體化溫度變送器提供遠(yuǎn)傳溫度信號(hào)。在遠(yuǎn)控線路截?cái)嚅y室設(shè)置 RTU 的站場(chǎng)和貿(mào)易交接計(jì)量用的溫度檢測(cè)儀表，采用一體化智能溫度變送器（檢測(cè)元件為 Pt100 的鉑熱電阻）。一體化溫度變送器的輸出信號(hào)為 4～20mADC，24VDC，二線制。 壓力測(cè)量?jī)x表采用彈簧管式不銹鋼壓力表作為就地壓力檢測(cè)儀表，其準(zhǔn)確度等級(jí)為 級(jí)。遠(yuǎn)傳壓力/差壓信號(hào)采用智能型壓力/差壓變送器，采用絕對(duì)壓力變送器用于流量計(jì)算壓力補(bǔ)償。變送器的壓力測(cè)量元件采用電容或單晶硅諧振式，其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量范圍內(nèi)的測(cè)量準(zhǔn)確度為