智能天然气压气站控制技术交流课件.pptx

1、201020304天然气电子计量交天然气电子计量交接接压气站控制系统优压气站控制系统优化化 控制系统国产化应控制系统国产化应用用05目目 录录压气站一键启停技压气站一键启停技术术自动分输技自动分输技术术站场风险智能化管站场风险智能化管控控06压气站一键启停技压气站一键启停技术术一、盖州压气站控制系统创一、盖州压气站控制系统创新新盖州压气站一键启机：盖州压气站一键启机：11月25日15:19、11月26日17:55一键启机分别成功对盖州压气站两台压缩 机组进行站控一键启机。盖州压气站一键启站：盖州压气站一键启站：11月27日20时38分北京油气调控中心一键启站，中心调度通过中控PCS系 统对盖州

2、站下发一键启站命令。21点38分、53分，1#、2#机组分别达到最低转 速6484，命令执行完成。站场继而提高机组负荷，22点18分两台机组转速均提 至8000，进入72小时试运行。整个过程，盖州站出站压力从5.6MPa升至 8.3MPa。第一台机组启机时长1个小时（冷机），两台机组启机时长共1个小时15分钟。3压气站一键启停技压气站一键启停技术术一、盖州压气站控制系统创一、盖州压气站控制系统创新新首次首次实现压气站的一键启停站。首次首次实现压缩机控制系统、站 控系统成套国产化应用。首次首次实现压缩机控制系统与站 控系统融合。首次首次在站控系统实现压缩机负 荷分配控制。4一键启停技一键启停技术

3、术二、盖州压气站简介二、盖州压气站简介盖州压气站新建在大沈线12号阀室附近，可将大连LNG接收站的气源增压后通过已建 营盘线管道经秦沈管道、永唐秦管道和拟建 中俄东线管道输至京津冀地区，部分补充京 津冀地区冬季调峰气量的不足。盖州压气站设计输量2224万标方/天，并联设置2台14兆瓦级电驱离心式压缩机组，正常使用为2用0备。齿轮箱变速比为6.69，工作转速648410475转/分。5压气站一键启停技压气站一键启停技术术三、工艺流程三、工艺流程6压气站一键启停技压气站一键启停技术术四、一键启停站工艺改造技术四、一键启停站工艺改造技术进出站阀门平衡进出站阀门平衡阀阀手动改电手动改电动动将进站阀11

4、03及出站阀1203的旁通管线上的平衡阀由手动改为电动，并受站控系统控制。主要是为了改变以往在停站后干 线与站内压差过大时只能依靠人工去 缓慢平衡压力的状况，使压差平衡过 程可受控，从而实现了一键启站时能 够自动导通工艺流程。7口汇管工艺气位置，在此增设一个气 动阀门受UCS系统控制。当压缩机组进行泄压后的启机时，机组出口端工艺气源已放空，需打开 该气动阀从出口汇管供应一级密封气，泄压停机时需关闭该气动阀，从而实 现了一键启站时干气密封系统的自动 控制。压气站一键启停技压气站一键启停技术术四、一键启停站的工艺改造技四、一键启停站的工艺改造技术术干干气密封增加第二气气密封增加第二气源源增加气动阀

5、隔离增加气动阀隔离阀阀左图备用口位置实际为引机组出8压气站一键启停技压气站一键启停技术术五、站控系统功能五、站控系统功能1现场工艺变量进行数据采集、处理和上传；2逻辑控制和联锁保护；3接受调控中心下达的命令；4控制压缩机启停，监控压缩机组，执行调控中心压缩机远控要求；5压缩机组辅助系统的监控；6提供人机对话的窗口，显示动态工艺流程及各种工艺变量和其它有关参 数，显示实时趋势曲线和历史曲线；7报警、事件处理；8数据存储及处理；9压气站一键启停技压气站一键启停技术术五、站控系统功能五、站控系统功能9时钟同步；10控制权限切换；11站场火灾自动报警系统的监视和报警；12消防设备的监视；13电力主要数

6、据监视；14阴保设备数据显示；15能耗数据采集；16对所辖站场及阀室的数据监视；17站场与调控中心数据中断监测。10压气站一键启停技压气站一键启停技术术五、站控系统功能五、站控系统功能11压气站一键启停技压气站一键启停技术术六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法一键启站的系统构成如下：0102状态反馈与报警检状态反馈与报警检测测判断一键启站所涉及到的设备状态是否正常，检查机组是否有故 障或报警、压缩机厂房消防系统是否有报警。自动导通站内工艺流自动导通站内工艺流程程检查站场工艺流程是否符合一键启站的要求，如不符合自动按 一键导通站内工艺流程程序对相关阀门进行顺序开关

7、，最终导 通为压缩机组启机前流程。12压气站一键启停技压气站一键启停技术术六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法一键启站的系统构成如下：0304压缩空气管路压力判断与空压机自启压缩空气管路压力判断与空压机自启停停检查压缩空气管路压力是否正常，如过低则自动启动空压机，同时对空压机与对应的送风机实现连锁启停。压缩机厂房风机自动投压缩机厂房风机自动投用用将压缩机厂房排风机分为4组，程序判断选取4组中工作时间最 短的一台进行投用，同时将4台送风机中运行时间最短的3台顺 序投用。13压气站一键启停技压气站一键启停技术术六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成

8、与实现方法法一键启站的系统构成如下：0506压缩机组一键启压缩机组一键启动动按预选顺序先后启动两台压缩机机组，第一台机组达到最低工作转速后 启动第二台。每一台均按照启机条件判断启动辅助系统气体置换（保压启机自动跳过这一步）-压缩机进出口工艺流程导通启机条件 二次判断启动变频器并暖机暖机结束后快速提升到最低工作转速 的顺序完成启机流程。防喘控制与负荷分防喘控制与负荷分配配单台机组达到设定的加载条件后延时一段时间，防喘控制系统自动投用，同时防喘振阀按一定斜率自动关闭。当两台机组均达到加载条件并且防 喘控制系统成功投用结束后，负荷分配系统进行投用，并按照负荷控制 与平衡控制进行工作。14压气站一键启

9、停技压气站一键启停技术术六、一键启停站的系统构成与实现方法六、一键启停站的系统构成与实现方法下发一键启站命令后，由站控、压缩机系统共同执行程序，在站控系统检 查好满足条件并导通流程后由UCS系统启动压缩机。具体为：判断无影响一键启 站报警，导通站内工艺流程（打开进出站阀门管线充压、关闭平衡阀及越站阀），启动空压机（空气管路压力低时），启动厂房送风机及排风机，分别启动两台压 缩机（含辅助系统）至最低工作转速，自动投用防喘控制系统。15压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法16压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、

10、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法17压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法18压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法19压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法20压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法21压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成

11、与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法01一键停站的分类站场一键停站场一键停站站两台压缩机组退出负荷分配后，按顺序正常停机，停机成功后停 止风机并关闭站内流程打开越站阀。2.多机正常停多机正常停止止按顺序正常停止两台压缩机组。3.多机带压紧急停多机带压紧急停机机按保压停机流程进行两台机组的停运。22压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法一键停站的分类04多机泄压紧急停机多机泄压紧急停机(区域站区域站ESD)按泄压停机流程同时紧急停运两台压缩机组。05全站全站ESD同时泄压紧急停运两台压缩机组，随后紧急关断进出站ES

12、D阀，条件符合后打开越站阀。23压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现六、一键启停站的系统构成与实现方六、一键启停站的系统构成与实现方法法24压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现七、一键启停站实施过程七、一键启停站实施过程创建了一套压缩机仿真系统，利用 压缩机段的参数出口压力Pd、入口压力 Ps、入口流量Qs、入口温度Ts、气体分 子量MW、出口温度Td、压缩机系数Z 以及多变效率等，提前离线测试压缩 机喘振、多机串并联负荷等机组特性，也为一键启停站的模拟实验创造了基础。25压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现七、一键启停站实施过程七、一键启停站实施过程11月29日-30

13、日，中油管道副总经理、北京油气调控中心主任黄泽 俊到两个压气站进行调研，对两个压气站的建设高度评价，黄总指出：两座压气站建设创造了建设工期最短、投产手续最全、投产调试最完整 的纪录。26压气站一键启停站的实压气站一键启停站的实现现七、一键启停站实施过程七、一键启停站实施过程盖州压气站实现的自主设计、自主建设、国产化设备、站控系统与 压缩机组控制系统融合、模块化编程、远程一键启机和一键启站将为中 俄东线站场、智慧化管道和智慧管网建设以及国内业界无人站建设提供 宝贵的经验，是管道公司担当意识和创新能力的充分体现。270102030405目目 录录压气站一键启停技压气站一键启停技术术自动分输技自动分

14、输技术术天然气电子计量交天然气电子计量交接接压气站控制系统优压气站控制系统优化化控制系统国产化应控制系统国产化应用用 站场风险智能化管站场风险智能化管控控2806为全面推广天然气用户自动分输技术，提升天然气管道精细管理水 平，进一步统一和规范天然气管道用户日指定自动分输技术方式，按照 中油管道统一要求，管道公司持续推进天然气分输口的自动控制功能改 造工作，由程序自动控制用户分输量及相关参数，进一步提高操作准确 性，并制定统一的控制要求和模板，实现了试点单位日指定自动分输控 制功能，为从集中调控到智能调控转型奠定了基础。自动分输技自动分输技术术29自动分输技自动分输技术术一、总体目一、总体目标标

15、实现日实现日指指 定一键定一键下下 发、日发、日指指 定定自动自动精精 准控制准控制的的 目目标标安全 性标准 化实用 性操作 性精准 化可控智能化30自动分输技自动分输技术术二、自动分输四种控制方二、自动分输四种控制方式式01 到量停输到量停输法法指的是日指定量输气完成时所采取的逻辑程序自动到量关 阀停输，且在下一个日指定阶段开始时逻辑程序自动按照 日指定量开阀启输的供气方式。正常输气时通常采用恒定 压力供气。到量停输法控制效果到量停输法控制效果控制界面控制界面瞬时流量压力31自动分输技自动分输技术术二、自动分输四种控制方二、自动分输四种控制方式式02 恒压控制恒压控制法法指的是按照压力设定

16、值采取调压控制完成日指定分输的供 气方式，该压力在不同供气阶段会有所不同。所有调节支路的管路控制球阀均保持常开 在用支路和备用支路均采用压力控制 在用支路压力设定值按照输气压力设定，备用支路压力设定值为控制 压力低限值 当在用路故障关断，出口压力低于控制压力低限值时，备用支路启输，保持控制压力低限恒压输气32自动分输技自动分输技术术二、自动分输四种控制方二、自动分输四种控制方式式03不均匀系数不均匀系数法法指的是根据用户历史用气规律将日指定量分配至各个时段的供气 方式。将每天划分成N个时段（默认为12个时段，可设置），根 据过去M天（默认为7天，可设置）用气规律，计算当天各时段 所占日总输量的

17、不均匀系数。33根据用户过去根据用户过去7天用气规律拟合后得到用户用气天用气规律拟合后得到用户用气规规 律函数，并将日指定按照该函数进行律函数，并将日指定按照该函数进行“时段时段”分分配配。并不是所有并不是所有“同一时段同一时段”的用气规律都相同，通的用气规律都相同，通 过过“普遍普遍”规律削减规律削减“个别个别”规律的影响，得出规律的影响，得出 用户用户“真实真实”的用气规律的用气规律。33自动分输技自动分输技术术二、自动分输四种控制方二、自动分输四种控制方式式04 剩余平均剩余平均法法按照剩余供气时间平均分配日指定量剩余气量的供气方式。每个 时段开始前（通常为每1小时或2小时）重新计算一次

18、剩余平均供 气量。剩余平均法实质上是不均匀系数法中的一个特例，即所有时段的系数都 相等的情况，所以剩余平均法仍具有流量保护、压力超限控制、到量停 输、预期偏差调校等辅助控制方法，控制方式与不均匀系数法相同。34自动分输技自动分输技术术三、自动分输逻辑实现方三、自动分输逻辑实现方式式故 障 保 护 功 能自动分输逻辑自动分输算法不均匀系数法不均匀系 压力 到量 流量 偏差 其他 数算 超限 停输 超限 调校 辅助 法到量停输法压力控 制到量 停输恒压控制法低压控压力制启输控制备用 支路 常开剩余平均法流量 控制压力 超限到量 停输35自动分输技自动分输技术术三、自动分输技术总三、自动分输技术总结

19、结对于不可停输的城市用户应使用管理+技术双重手段实现日指定精确 控制。0 1 技 术 方技 术 方 面面采用不均匀系数控制，即可保证用户“规律”用气，也可保证日指定超量偏 差最小。对于既有配气压力需求，又不可中断的用户，推荐使用不均匀系数法。0 2 管 理 方管 理 方 面面用户需加强自律管理，应将实际用气量控制到日指定量上来，通过自我调节 满足自身管网关键用户的用气压力。36自动分输技自动分输技术术三、自动分输技术总三、自动分输技术总结结对于不可停输的城市用户应使用管理+技术双重手段实现日指定精确 控制。0 2 管 理 方管 理 方 面面对于日指定与实际用气偏差大的用户，将按照历史用气规律分

20、配日指定瞬时 流量，保证日指定总量控制，不考虑其供气压力。由于超量造成的低压局面应由 用户自行调节和保障。销售公司应协调好用户侧管理，在预测超量情况下，应协调用户自我调节，上游才能保证安全合理供气；对于不进行自我调节的无序用气的用户，其管道压 力应由用户自行调节并承担一切后果。370102030405目目 录录压气站一键启停技压气站一键启停技术术自动分输技自动分输技术术天然气电子计量交天然气电子计量交接接压气站控制系统优压气站控制系统优化化控制系统国产化应控制系统国产化应用用 站场风险智能化管站场风险智能化管控控3806计量交接是油气输送和贸易过程中非常重要的环节，是管道生产管理的秤杆 子工程

21、。通过利用自动化、信息化相融合实现在线电子计量交接模式，改变传统 交接模式，提高生产效率、降低经营成本、提升管控能力，更好的支撑区域化管 理。管道公司于2017年5月开展在线计量交接试点工作，经试点运行后逐步推广 到公司所有天然气场站，新的交接模式将以往现场抄表、场站及客户现场签字盖 章改为通过PPS系统远程在线签章，利用电子签章技术确保交接单据的法律效力，减轻场站每日交接工作量，同时免去了长输管道客户每日往返现场进行计量交 接的工作量。天然气电子计量交天然气电子计量交接接39天然气电子计量交天然气电子计量交接接一、电子计量交接凭证填报一、电子计量交接凭证填报 天然气计量交接填报功能变更原有功

22、能菜单，通过下拉方式选择流量计位号，根据选择的流量计位号，自动采集相应SCADA数据。支持场站计量交接凭证填报与站内审核功能。在审核通过后，计量交接凭证 生成PDF文件，场站与客户进行网上电子签名确认；签名后的凭证可打印。40天然气电子计量交天然气电子计量交接接二、应用效果二、应用效果通过PPS系统的深化应用，采用从SCADA采集数据利用系统自动出 具凭证，并通过电子签章实现在线计量的交接方式，改变了传统交接模 式，提升了工作效率，充分释放“互联网+”能量，使得“无人站”“集中监视”“区域化管理”具备了前提条件。41天然气电子计量交天然气电子计量交接接二、应用效果二、应用效果01 提升客户满意

23、提升客户满意度度计量交接凭证电子化可大量节约外部客户的往返现场时间，提高工作效率，直 接为用户提供更便捷的服务，有效提升了客户满意度。02 建立企业互建立企业互信信电子签名技术，利用国家金融中心认证证书（CFCA）作为纽带，建立起企业间 网络互信机制，为利用网络化方式解决企业间的日常业务提供了技术手段，提 升了中石油的市场竞争力。03 提升管理水提升管理水平平实现了现代化智能的企业管理，提升了企业的管理水平。推行了企业无纸化办 公，节约资源，符合现代企业管理理念。420102030405目目 录录压气站一键启停技压气站一键启停技术术自动分输技自动分输技术术天然气电子计量交天然气电子计量交接接压

24、气站控制系统优压气站控制系统优化化控制系统国产化应控制系统国产化应用用 站场风险智能化管站场风险智能化管控控4306压气站控制系统优压气站控制系统优化化一、压气站控制系统优化原则一、压气站控制系统优化原则2017 年开始，管道公司组织与设计院、沈阳鼓风机集团等多家单位开展压缩机组控 制技术交流。以压气站全面实现远控、实现 无人操作为目标，以压缩机组控制为核心，梳理各生产辅助系统控制的协同、整合、优 化，各方对压缩机组控制及站场控制系统优 化设计达成一致意见。44压气站控制系统优压气站控制系统优化化一、压气站控制系统优化原则一、压气站控制系统优化原则1.中俄东线天然气管道工程的压气站控制系统设计

25、应从整体考虑，实现对 压缩机组、生产辅助系统、站场工艺整体联锁控制，并纳入生活辅助系统控制，整合原则为：1压缩机组与相应辅助系统控制进行整合压缩机组与相应辅助系统控制进行整合，与压缩机组控制直接相关的 辅助设备（如单机组后空冷、单机组厂房风机、润滑油系统、干气密封系统、电 机等）的控制纳入压缩机组控制系统UCS，辅助系统不单独设置控制器，UCS系 统集成预留辅助系统接入余量。2与全部机组相关的生产辅助系统的控制、负荷分配控制系统（与全部机组相关的生产辅助系统的控制、负荷分配控制系统（MCP）与站与站控系统控系统PLC 进行合并整合进行合并整合，原则由压缩机厂家负责所有与压缩机启动有关的 辅助系

26、统的逻辑控制、启动顺序执行及启动条件判断。45压气站控制系统优压气站控制系统优化化一、压气站控制系统优化原则一、压气站控制系统优化原则1.中俄东线天然气管道工程的压气站控制系统设计应从整体考虑，实现对 压缩机组、生产辅助系统、站场工艺整体联锁控制，并纳入生活辅助系统控制，整合原则为：3调控中心SCADA 系统系统（中心HMI）、站控站控SCADA 系统系统（站控HMI）分别只与只与整合后的站控系统站控系统PLC 通信通信，该PLC 应与压缩机单机控制的PLC 品牌保持一致，实现中控和站控对压气站全站的数据采集和监视控制。4考虑厂家的建议，在对压缩机组控制系统进行评估和论证的基础上，合并机合并机

27、组单机组单机SIS 和和UCS。保证整合后压缩机组控制系统控制器负荷率不大于 50%。46压气站控制系统优压气站控制系统优化化一、压气站控制系统优化原则一、压气站控制系统优化原则2.压缩机控制画面与站控画面整合，由站控集成商统一组态和调试压缩机控制画面与站控画面整合，由站控集成商统一组态和调试，压缩机 厂家应提供点表、画面模板及技术支持配合组态及调试工作，压缩机组盘控画面 保留，由压缩机厂家提供。3.压缩机控制系统应具备压缩机运行、故障时间自动累计数据压缩机运行、故障时间自动累计数据，并上传站控 系统。4.设计文件应要求从调控中心SCADA 系统、站场的系统、站场的HMI人机界面，可实现人机界

28、面，可实现 机组一键启停和运行调整机组一键启停和运行调整，包括机组本体、辅助系统，同时具备预选驱动和多机 联锁启动功能。机组启动后（达到机组最低转速）自动投用负荷分配，并按控制 设定值进行分步长控制调整。5.机组流量、机组工作点工况和效率等信息由机组控制系统计算，由MCP 上传站控、中心SCADA 系统。47压气站控制系统优压气站控制系统优化化二、控制系统硬件配置优化二、控制系统硬件配置优化以往压气站控制系统的配置大多采用上图所示的模式，站控系统与 压缩机控制系统之间基本独立，数据交流一般采用第三方通讯模式，无 论通讯带宽还是稳定性均无法满足一键启停站的数据要求。48压气站控制系统优压气站控制

29、系统优化化二、控制系统硬件配置优二、控制系统硬件配置优化化49压气站控制系统优压气站控制系统优化化二、控制系统硬件配置优化二、控制系统硬件配置优化盖州压气站控制系统采用PCS 系统作为SCADA软件，将两台机组的UCS画 面均整合进入到站控系统，避免了以往操作时要来回切换工作站的麻烦，也为一 键启停站的画面打下了坚实基础。站控系统采用中控GCS-G5系列作为过程控制系统、TCS900系列作为安全 仪表系统，T9100系列作为压缩机独立控制系统，负荷分配纳入站控系统。同时 在过程控制网基础上单独建立设备网，通过内部UCP协议将SIS、UCS数据集中 到PLC系统，数据传输更加高效，负荷分配算法通

30、过运算能力更加强大PLC控制 器实现，精度更高，速度更快，由此构成了完整的、彻底的站控SCADA一体化方案，系统更加安全、灵活、可靠，也为一键启停站功能的实现奠定了硬件基础。500102030405目目 录录压气站一键启停技压气站一键启停技术术自动分输技自动分输技术术天然气电子计量交天然气电子计量交接接压气站控制系统优压气站控制系统优化化控制系统国产化应控制系统国产化应用用 站场风险智能化管站场风险智能化管控控5106控制系统国产化应控制系统国产化应用用一、国产控制系统应用调研一、国产控制系统应用调研为实现中油管道“满足信息安全要求的智能 化SCADA系统软硬件在中俄天然气管道东线北 段先行实

31、施国产化”的要求，2018年3月15日-21日，中油管道生产经营部、科技信息部、北京 油气调控中心、管道公司、管道设计院组成联合 调研组，先后对北京和利时智能技术有限公司、北京安控科技股份有限公司、浙江中控技术股份 有限公司三家国产PLC 生产厂家开展调研。重点 考察了厂商的科技研发实力、生产质量及工程应 用能力等几方面。52控制系统国产化应控制系统国产化应用用一、国产控制系统应用调研一、国产控制系统应用调研根据考察结果以及依据中油管道的批复，联 合调研组初步确定：1、自动化系统国产化的硬件采用浙江中控 技术股份有限公司生产的PLC产品；2、自动化系统SCADA软件采用中石油自主 研发的PCS

32、上位机软件；3、组织开展自动化系统国产化联合测试。53控制系统国产化应控制系统国产化应用用二、实验室测试情况二、实验室测试情况根据联合调研组的要求，2018年4月8日-6月20日，管道公司组织在管道控 制技术实验室持续进行了国产SCADA系统软硬件功能和性能测试，并开展PLC压 力测试。北京油气调控中心、设计院、相关厂家等单位参加了测试。54控制系统国产化应控制系统国产化应用用二、实验室测试情况二、实验室测试情况1、自动化系统软硬件测试利用实验室的输气仿真装置，测试组搭建了“中石油PCS软件+浙江中控 G5系列PLC+浙江中控TCS-900系列”的测试环境，开展了试验系统的通信、数据采集、报警

33、、命令执行与反馈的功能测试，完成了对试验系统的软硬件功能 和性能的全面测试。55控制系统国产化应控制系统国产化应用用二、实验室测试情况二、实验室测试情况2、网络设备、网络安全设备测试为了测试国产化网络设备、网络安全设备在油气管道站场的适应性，搭建了 网络性能测试平台，开展“网络攻防演练”，制造真实的网络攻击流量和行为，对几家国产网络设备和网络安全设备进行详细的功能和性能测试。56控制系统国产化应控制系统国产化应用用二、实验室测试情况二、实验室测试情况57控制系统国产化应控制系统国产化应用用二、实验室测试情况二、实验室测试情况3、国产工业交换机功能测试工作7月9日-12日，管道公司组织开展国产主

34、流 工业交换机功能验证测试工作。测试前，在总结 生产及工控网络安全功能需求的基础上，多次与 国产交换机厂家（华为、东土、瑞斯康达、中控）交流，依据国标工业以太网交换机技术规范 制定了切实可行的测试方案。通过四天的测试，基本摸清了主流国产工业交换机的性能指标和功 能特性，为中俄东线等工程工业交换机选型及性 能指标制定提供了可靠的数据支撑。58控制系统国产化应控制系统国产化应用用二、实验室测试情况二、实验室测试情况4、测试结果经过测试，联合测试组认为：1中石油中石油PCS软件、浙江中控软件、浙江中控PLC满足满足 站控站控系统技术要求。系统技术要求。2参加测试的国产化网络设备、网络安参加测试的国产

35、化网络设备、网络安 全设全设备满足油气管道备满足油气管道SCADA系统技术信息安全系统技术信息安全 要要求。求。59控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调试三、盖州压气站集成与调试1、成立国产化项目组盖州自动化系统国产化工程由管道公司第一次自主实施，为此技术服务中 心和生产处领导高度重视，联合成立了盖州压气站自动化系统国产化项目组全程 参加项目实施工作。2、对关键设备选型严格把关（1）PLC选型项目组技术人员按照站控系统数据单及控制系统技术规格书要求，编 制了盖州压气站SCADA系统技术方案，根据调研情况和联合测试报告进行 了设备选型工作。60控制系统国产化应控制系统国产化

36、应用用三、盖州压气站集成与调试三、盖州压气站集成与调试PLC选用：选用：盖州压气站过程控制系统采用浙江中控G5系列，安全仪表系统与 压缩机控制系统相同，采用浙江中控达到SIL3等级认证的TCS-900系列。61控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调试三、盖州压气站集成与调试（2）国产化网络设备、网络安全设备选型在网络通讯设备上选型上，通过国产路由器和交换机性能测试，最终选择：路由器采用华为路由器采用华为AR2240产品，交换机采用东土工业级产品，交换机采用东土工业级SICOM3028系列产品系列产品。本次国产化工程的一大亮点就是在实验 室开展网络攻防演练，通过模拟测试，并根

37、 据国家公安部的护网行动方案，在站控端在站控端增增 加网络安全检测和审加网络安全检测和审计的专用设备，区域计的专用设备，区域化化 监控中心增设了网络安全分析平台监控中心增设了网络安全分析平台。62控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调试三、盖州压气站集成与调试（3）SCADA软件选型站控站控SCADA系统软件选用中石油自主调研发的系统软件选用中石油自主调研发的PCS软件软件，该软件代码共 享，数据开放，界面友好，使用免费。63控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调试三、盖州压气站集成与调试3、严把PLC机柜集成技术质量关生产处、技术服务中心根据设计资料进

38、行系统集成图纸审查工作，以管道公以管道公 司油气管道站控系统机柜安装配置手册为基础，结合以往项目经验进行了司油气管道站控系统机柜安装配置手册为基础，结合以往项目经验进行了优优 化设计化设计，针对盖州压气站控系统上进线的进线模式，严格审核了每个机柜的电缆 数量和粗细程度，重新设计了机柜的照明、散热和接地。64控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调三、盖州压气站集成与调试试机柜正面采用了分区布 局，电源、机柜、配电分别 处于不同的区域，每台机柜 均使用双路电源供电，所有 强电处均用保护罩隔离并使 用警示标志进行提示，并且 为了提高供电质量，每个机 柜均配备了冗余回路电源对 现场

39、设备供电。24V DC电源分配区220V AC配电区机架模块区机架冗余电源及 回路冗余供电电源65控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调三、盖州压气站集成与调试试机柜背面采用了四段式 布局，中间两路为保护元件，旁边两路为接线端子，此布 局在现场接线时不用拆卸现 场线盒进行接线，减轻现场 接线工作量，缩短现场工期。为方便现场接线，接线端子 均为弹簧段子，接线槽由以 往的8cm增大为10cm。保险端子采用集中 式分布，方便维护。采用线圈与底座分 离式继电器，线圈 损坏时可以快速不 拆线更换。防浪涌保护器采用快 速拆卸设计，设备损 坏时可不拆线就可更 换，方便日后维护。66控制系

40、统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调三、盖州压气站集成与调试试67控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调试三、盖州压气站集成与调试4、严密组织开展现场调试投用为加快现场调试进度，提前派遣技术人员常驻现场，指导系统接线，协调项 目相关单位。自动化调试工作是投产前最后一项工作，只自动化系统预留了一周的整体联一周的整体联 调调时间。为实现“投产即投用”的目标，7天里技术人员每天仅休息天里技术人员每天仅休息3-4小时小时，将现场控制设备及控制逻辑进行了细致全面的调试。68控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调试三、盖州压气站集成与调试4、严密组织

41、开展现场调试投用现场调试共完成172幅操作画面，完成率100%，站逻辑测试38组，完成率100%，单体控制设备调试83台，完成率100%，变送器及开关调 试232个，完成率100%，SCADA系统数据库数据5500点，完成率 100%。69控制系统国产化应控制系统国产化应用用三、盖州压气站集成与调三、盖州压气站集成与调试试700102030405目目 录录压气站一键启停技压气站一键启停技术术自动分输技自动分输技术术天然气电子计量交天然气电子计量交接接压气站控制系统优压气站控制系统优化化控制系统国产化应控制系统国产化应用用 站场风险智能化管站场风险智能化管控控7106 智慧工地与作业现场集中监控

42、平台智慧工地与作业现场集中监控平台为有效管控现场施工管理，尤其是承包商管理的突出问题。2018年管道 公司组织建设了生产运行智慧工地与作业现场集中监控平台。通过人工智能、无线网络技术及视频监控等手段，实现了对施工人员、设 备、环境的实时定位、监控，及时发现违章、管理不到位等异常行为，变被 动管理为主动式智能化管理。解决了施工过程中出现的“人的不安全行为、设备的不安全状态、环境的 不安全因素、管理人员的监管不到位”等难题，有效提高施工现场的管理水 平和管理效率。站场风险智能化管站场风险智能化管控控72站场风险智能化管站场风险智能化管控控(一一)智慧工地智慧工地 平台面平台面向向 大修工程管理 涉

43、及储油罐 泵机组 加热炉大修以及大型动 火等作业 实现功实现功能能 环境实时监测 人员资质智能监管 施工进度自动统计 关键工序和风险防控措 施重点提示 巡视内容数字化推送 技术手技术手段段 视频监控 智能安全帽 人工智能 周界防护管理人员通过智慧工地平台可随时随地掌握项目的进展情况，监控现场的 施工动态，及时发现问题并督促施工单位、项目负责人及时整改隐患，杜绝各 种违规操作和不文明施工现象，促进安全生产和工程质量管理。73站场风险智能化管站场风险智能化管控控(一一)智慧工地智慧工地智慧工地74站场风险智能化管站场风险智能化管控控(二二)作业现场集中监控平作业现场集中监控平台台平台主要面向计划作

44、业、特种作业、中小 型维检修作业和承包商作业，该平台布设更灵 活便捷，重点关注高风险作业过程安全，实现 了生产管理与管道管理监控业务的整合。通过 移动APP或办公网络实现作业现场在公司、分 公司、站场及各级管理人员的多级实时监控，可进行不定期检查。作业现场集中监控平台作为智慧工地平台 的补充，技术成熟后将作为智慧工地平台一个 模块进行合并。智慧工地平台作业现 场集中 监控平 台75站场风险智能化管站场风险智能化管控控(二二)作业现场集中监控平作业现场集中监控平台台作业现场集中监控平台7677站场风险智能化管站场风险智能化管控控天然气激光泄漏检测技天然气激光泄漏检测技术术为确保天然气站场的运行安全，通过方案研究、现场对比测试、选商、建设等环节，在管道 公司10座大型天然气站场建设应用了激光可燃气检测技术，使天然气泄漏的检测、报警控制在 ppm级，实现了天然气微渗漏的预警，为无人站的建设提供了技术保障。78结束结束语语以人工智能为代表的第四次工业 革命时代已经到来，管道公司以智慧 化管网建设为契机，深入研究一键启 停、自动分输技术、天然气电子计量 交接技术，优化压气站控制系统、调 研测试国产控制系统并在新建管线中 应用，为建设智能天然气站场奠定了 坚固基础。