1、97/97中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司設計證書號 010065-sj勘察證書號 010065-kj技術規格書項目號：CPENC-DD08065文件號： SPC-0000儀00-02三塘湖油田原油外輸管道工程SCADA系統CADD號：設計階段：施工圖日期：2008, 9, 25第 1 頁 共47 頁 0版SCADA系統（文件號：SPC-0000儀00-02）編 制校 對審 核審 定由中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司發布，僅適用于三塘湖油田原油外輸管道工程目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc222547620 1 概述 PAGEREF _

2、Toc222547620 h 5 HYPERLINK l _Toc222547621 1.1 定義 PAGEREF _Toc222547621 h 5 HYPERLINK l _Toc222547622 1.2 工作范圍 PAGEREF _Toc222547622 h 6 HYPERLINK l _Toc222547623 1.3 工作界面 PAGEREF _Toc222547623 h 7 HYPERLINK l _Toc222547624 1.4 標準及規范 PAGEREF _Toc222547624 h 8 HYPERLINK l _Toc222547625 1.5 相關技術文件 PAG

3、EREF _Toc222547625 h 10 HYPERLINK l _Toc222547626 1.6 工程概況 PAGEREF _Toc222547626 h 10 HYPERLINK l _Toc222547627 1.7 SCADA系統設置說明 PAGEREF _Toc222547627 h 11 HYPERLINK l _Toc222547628 1.8 環境條件 PAGEREF _Toc222547628 h 12 HYPERLINK l _Toc222547629 2 SCADA系統功能和技術要求 PAGEREF _Toc222547629 h 12 HYPERLINK l _

4、Toc222547630 2.1 設計依據 PAGEREF _Toc222547630 h 12 HYPERLINK l _Toc222547631 2.2 功能要求 PAGEREF _Toc222547631 h 14 HYPERLINK l _Toc222547632 2.3 硬件和軟件的要求 PAGEREF _Toc222547632 h 16 HYPERLINK l _Toc222547633 2.4 盤、箱、柜、端子 PAGEREF _Toc222547633 h 17 HYPERLINK l _Toc222547634 2.5 操作原則 PAGEREF _Toc222547634

5、h 17 HYPERLINK l _Toc222547635 2.6 檢測和控制儀表 PAGEREF _Toc222547635 h 20 HYPERLINK l _Toc222547636 2.7 調控中心 PAGEREF _Toc222547636 h 22 HYPERLINK l _Toc222547637 2.8 站控系統 PAGEREF _Toc222547637 h 28 HYPERLINK l _Toc222547638 2.9 RTU PAGEREF _Toc222547638 h 36 HYPERLINK l _Toc222547639 2.10 管道運營綜合管理和報警系統

6、PAGEREF _Toc222547639 h 37 HYPERLINK l _Toc222547640 2.11 綜合報警管理系統 PAGEREF _Toc222547640 h 43 HYPERLINK l _Toc222547641 2.12 管道仿真系統 PAGEREF _Toc222547641 h 46 HYPERLINK l _Toc222547642 2.13 施工 PAGEREF _Toc222547642 h 49 HYPERLINK l _Toc222547643 3.0 系統培訓 PAGEREF _Toc222547643 h 49 HYPERLINK l _Toc22

7、2547644 4.0 供貨要求 PAGEREF _Toc222547644 h 49 HYPERLINK l _Toc222547645 5.0 項目實施 PAGEREF _Toc222547645 h 52 HYPERLINK l _Toc222547646 6.0 試驗、檢查、調試和驗收 PAGEREF _Toc222547646 h 54 HYPERLINK l _Toc222547647 7.0 文件的提交 PAGEREF _Toc222547647 h 55 HYPERLINK l _Toc222547648 8.0 包裝和運輸 PAGEREF _Toc222547648 h 55

8、1 概述本技術規格書僅適用于三塘湖油田原油外輸管道工程，是對全線監控和數據采集系統（SCADA）及其相關部分的設計、制造、編程、組態、試驗、包裝、運輸、安裝、投運、培訓、售后服務等提出的最低技術要求。調度控制中心完成對該管道的數據采集、數據處理及存儲歸檔、控制、故障處理、安全保護、報警等任務，同時完成泄漏檢測、罐區管理、輸油泵運行優化、設備故障診斷及分析等功能。調度控制中心通過操作員工作站提供的管道系統運行過程中的壓力、溫度、流量、密度、設備運行狀態等信息，完成對管道全線的監控及運行管理。三塘湖油田原油外輸管道工程位于新疆哈密地區，起于牛圈湖聯合站，止于鄯蘭干線四堡泵站，輸油管道線路全長205

9、km，全線設有6座工藝站場，分別為牛圈湖首站、1泵站、2泵站、3熱站、4減壓站、哈密末站。設2處RTU檢測點，1座RTU閥室。管道的調度控制中心設在哈密石油基地綜合辦公樓。三塘湖油田原油外輸管道工程的自動控制系統擬采用以計算機為核心的監控與數據采集（SCADASupervisory Control And Data Acquisition）系統完成對管道的監視、控制和管理。SCADA系統應是一個“交鑰匙”工程，承擔此項目的供貨商應根據本技術規格書和其它相關的設計文件及標準規范，負責從系統設計、系統集成、編程組態、系統測試、包裝運輸、現場安裝到投運、售后服務及培訓的全過程工作,并對所提供的SCA

10、DA系統的功能、技術、質量、進度、服務負全部責任。本技術規格書中的部分條款將隨著工作的進展進行修訂，形成技術附件，為合同的一個組成部分。集成商必須具有SCADA系統產品的集成和系統開發、應用能力和經驗,近三年具有3條以上不低于本管道相應規模的輸油管道控制系統集成及投運經驗。并且通過ISO 9000質量認證體系。如有任何不滿足，則視為廢標。優選具有大落差液體管道投運經驗的集成商。集成商提供的調控中心軟件、PLC 和 RTU 系統必須是公認的國際知名品牌，近三年具有5條以上不低于本管道相應規模的輸油管道控制系統業績。如有任何不滿足，則視為廢標。優選具有國內重點管道工程的產品。集成商提供的（PLC）

11、和（RTU）系統應盡量為同一生產廠產品以方便RTU和PLC之間的通訊。承擔此項目的供貨商應根據本技術規格書和當今世界先進水平，完成一個安全可靠、技術先進、性能穩定、功能強、操作方便、易于擴展及開發、經濟合理、性能價格比高的適用三塘湖油田原油外輸管道工程的SCADA系統。如果在本技術規格書中有未提及的而又是一個完整的自動化控制和管理系統所必備的內容，供貨商應將其考慮在內。供貨商應熟悉輸油管道的系統要求。供貨商必須具備良好的信譽和售后服務能力，具有較強的技術實力、系統集成能力、完成本工程的技術能力、充足的人力資源。由供貨商指定的項目經理、技術負責人和項目組的主要技術成員，必須是在最近幾年內具有類似

12、于本工程的工作經驗且是其中主要的管理人員和技術人員。供貨商項目組的主要管理和技術人員，在本項目完工之前不應被隨意更換。如有任何不滿足，則視為廢標。供貨商對本項目招標要求中所明確界定的所有工作負有完全責任。同時，供貨商有義務對招標文件存在的任何疏漏提出建議。除非明確規定，供貨商對本項目自動化控制和管理系統設計、集成、組態、安裝、調試、投產過程中出現的、招標要求中沒有明確但確屬于自動化控制系統設計、集成、組態、安裝、調試及投產過程中必須的任何其它相關設備也負有完全責任。如有疏漏，由供貨商負責免費提供。由此產生的相關費用或工期損失也由供貨商負責。如有任何不滿足，則視為廢標。1.1 定義本工程有以下名

13、稱定義：工程項目: 三塘湖油田原油外輸管道工程業主（買方）: 中國石油吐哈油田分公司設計單位： 中國石油工程設計有限責任公司華北分公司集成商： 為本工程提供全部系統的承包商及其分包商生產廠商： 為本工程提供設備或材料的設備或材料制造廠重要聲明：規格書中帶“*”為重要條款，供應商必須嚴格遵守，如有一處不符者，即視為廢標。規格書中帶“”為次重要條款，供應商必須遵守，每項不符合條款扣減相應技術評分，三項以上（含三項）不符合者，視為廢標。規格書中其它參數為一般技術參數，每項不符合條款扣減相應技術評分，有10項不符合者，視為廢標。1.2 工作范圍 （1）管道調控中心控制及管理系統，6套站控系統（SCS）

14、，3套遠控線路截斷閥室和高點檢測設置遠程終端裝置（RTU）硬件、軟件和安裝調試。（2）調控中心、SCS、RTU及輔助系統運行綜合報警系統的開發與調試。（3）管道生產運行、安全和技術等管理系統的開發與調試。（4）工業電視、泄漏檢測、供配電系統、陰極保護、通訊等輔助系統的集成。1.2.1 SCADA系統應是一個“本次投標包括管道控制和管理系統的所有硬件和軟件設備。投標方應為本工程提供一套適應工程需要、技術先進、性能可靠穩定、性能價格比高的系統。該系統應能完全滿足設計要求的全部功能和設計中遺漏但在實際生產過程中需要的功能。在業主認為需要時，將派遣有關專業的專家與投標方一起工作，并監督項目執行的全過程

15、。業主保留對系統設計、選用的設備、材料和選用的軟件等提出修改及決定性的意見的權力。業主保留對投標方的系統設計提出修改變更的權力。在項目實施過程中，某些技術參數和條件的變化是不可避免的，投標方在項目實施過程中應充分考慮到這些因素。業主保留對所提交的技術及其它的資料變更的權力。SCADA系統投標方供貨及服務范圍包括：SCADA系統的硬件、浪涌保護器、機柜內相應附件、SCADA系統軟件，技術服務、工程服務、技術培訓、軟件組態、系統集成、包裝運輸、開箱檢驗、安裝指導、現場調試和測試、系統交付驗收等。根據實際需要還包括 各種儀表機柜（端子柜、安全柵柜、繼電器柜、電源分配柜等）、操作臺、以及機柜內的輔助材

16、料和設備（安全柵隔離器、浪涌保護器、過渡端子、繼電器及電源分配器等）等與SCADA系統的工程集成。1.2根據本技術規格書及其它的相關文件進行系統設計，并提供詳細的SCADA系統設計文件（設計文件需經業主和設計批準后方可實施）。設計文件最少應包括：SCADA系統的軟硬件系統配置方框圖；網絡拓撲圖；系統接線圖；詳細的各種機柜的結構設計、設備布置和接線圖；供配電系統圖；防雷系統圖；接地系統圖；I/O通道分配表邏輯圖供配電系統；防雷系統；接地系統；操作手冊；用戶指南；系統中采用的各種設備和材料詳細的產品說明書；培訓內容和計劃；項目實施計劃；FAT和SAT的詳細內容和計劃；現場調試方案和實施計劃；投產方

17、案和實施計劃；詳細的設備和材料清單；系統設計和詳細技術方案及功能說明；系統可靠性和可用性分析；建議；投標方還應完成- 系統集成；- 為業主和設計提供軟件、硬件培訓；- 現場操作員培訓；- 所有應用軟件編程組態及調試；- 人機界面（MMIMan/Machine Interface）的動態畫面設計及制作；- 與第三方軟件或智能設備之間的銜接和測試；- 提供技術文件；- 工廠驗收試驗（FATFactory Acceptance Test）；- 裝箱發運；- 現場安裝和通電試驗；- 現場監督指導與SCADA系統相關聯儀表、設備的接線；- 預投產；- 現場驗收試驗（SATSite Acceptance

18、Test）；- 投產；- 72小時的運行監護；- 提供竣工資料；- 提供備品備件；- 售后服務；- 項目管理。1.2- 各個站場的各種現場儀表；- 第三方的監控系統或智能設備；- 通信系統；- 供電系統；- 泄漏檢測系統；- 與上位控制或管理系統的數據交換。SCADA系統軟件應具有協議轉換功能，確保實現與第三方的監控系統或智能設備的通訊。1.3 工作界面SCADA系統將與通信系統界面在路由器接口處，路由器及其所需上下測通訊電纜由SCADA供貨商負責供貨。與各站場現場檢測儀表、執行機構等的界面在機柜端子處，接線端子由SCADA供貨商負責供貨、其他監控系統（如變配電監控系統，變頻器、UPS等的檢測

19、系統）、智能儀表（如流量計算機等）等連接，進行數據交換，提供通訊接口。1.3SCADA系統供貨商應提供與光纜和衛星進行通信及用于數據交換的通信接口設備，包括：- 調控中心；- 6座工藝站場；- 1座遠控線路截斷閥室；- 2處高點檢測。1.31、機柜及接線端子由SCADA供貨商負責供貨，機柜基礎及機柜的安裝由業主負責組織場站施工單位施工，SCADA系統供貨商提供安裝圖和現場指導。2、現場儀表、執行機構與SCADA系統供貨商所提供的站控系統和RTU采用電纜連接。它們之間的工作界面為PLC或RTU機柜的接線端子排; 現場儀表、執行機構到接線端子排的電纜和接線由業主負責組織場站施工單位施工，其他由SC

20、ADA系統供貨商負責。3、站控系統與其他監控系統（第三方的監控系統或智能設備、變配電系統、變頻器等的檢測控制系統）、智能儀表等的數據交換一般采用串行通信方式，各種智能設備直接與PLC或RTU進行通訊，以智能設備串行通信的物理接口為界；到相關系統輸出端的電纜敷設由業主負責組織施工單位施工，接線由SCADA系統供貨商負責，相關系統的供應商提供接線圖和現場指導。4、上述的接線端子排（柜）、串行通信接口及其所需的通信協議轉換程序由SCADA系統供貨商提供。5、供貨商應根據各站I/O數據表向用戶及設計單位提供各站控制設備（如：PLC、RTU）的I/O模塊通道分配，并負責每個通道至端子排的接線。6、業主為

21、SCADA系統提供220VAC, 50Hz的UPS電源。與UPS電源的連接（包括通訊），為UPS電源的輸出端，到輸出端的電纜敷設和接線由SCADA系統供貨商負責，UPS電源系統的供應商提供接線圖和現場指導；SCADA系統的配電由SCADA系統供貨商負責。7、所有現場儀表的配電和供電由SCADA系統供貨商負責并提供電源設備，現場儀表包括（不限于此）變送器、接點、驅動（命令）、通信接口（設備）等。通常電源電壓等級應為24VDC。8、供貨商應提出與SCADA系統相關聯的系統或設備的要求，如對通信、供電容量及品質、控制室布置、接地系統等的要求。9、SCADA系統的接地系統及電纜敷設由業主負責組織施工單

22、位施工，接線由SCADA系統供貨商負責。10、站場之間及站場與中心控制室之間的通信由業主負責組織施工單位施工，業主在通信設備端提供接口。11、SCADA系統所有設備的供電應采用防雷型的電源插座進行連接。該防雷型的電源插座由SCADA系統供貨商提供。12、SCADA系統將與通信系統界面在路由器接口處，路由器及其所需上下測通訊電纜由SCADA供貨商負責供貨。1.4 標準及規范1.4.1 采用的標準及規范應參照下列標準和規范（不限于）的最新版本（包括修改部分）的要求進行。中華人民共和國標準和規范（包括部頒標準和規范）No. 標準號Title 題目GB50183-2004石油天然氣工程設計防火規范 G

23、B50253-2003輸油管道工程設計規范 GB50058-1992爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 GB 3836.1-2000爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分：通用要求GB 3836.2-2000爆炸性氣體環境用電氣設備 第2部分：隔爆型“d” GB 3836.4-2000爆炸性氣體環境用電氣設備 第4部分：本質安全型“i”GB 4208-1993外殼防護等級（IP代碼）GB 2887-2000計算站場地技術條件GB/T 9361-1988計算站場地安全要求GB 7260-2003不間斷電源設備GB 50116-1998火災自動報警系統設計規范GB 50174-1993電子計算機機房設

24、計規范GB 50093-2007自動化儀表工程施工及驗收規范SY/T0091-2006油氣田及管道計算機控制設計規范GBJ50131-2007自動化儀表工程施工質量驗收規范其他國家和機構的標準和規范：No. 標準號Title 題目ANSI/ISA-S5.1Instrumentation Symbols and IdentificationISA-S5.4Instrument Loop DiagramsISA-S5.3Graphic Symbols for SCADA/Shared display Instrumentation Logic and Computer systemAPI 1130

25、Computational Pipeline Monitoring for Liquid PipelinesAPI RP 1119Training and Qualification of Liquid Pipeline OperatorsAPI PUBL 1149Pipeline Variable Uncertainties and Their Effects on Leak DetectabilityAPI PUBL 1155Evaluation Methodology for Software Based Leak Detection Systems NFPA-70National El

26、ectric Code (NEC)ISA RP 55.1Hardware testing of digital process computersISA S 71.04Environmental conditions for process measurement and control systems: Airborne contaminantsIEC-600529Degree of protection provided by enclosure (IP Code)IEC-60079Electrical apparatus for explosive gas atmospheresIEC

27、60068 SETEnvironmental testingIEC-60068-2-1.Environmental Testing Part 2: Tests - Tests A: ColdIEC-60068-2-2Basic Environmental Testing Procedures - Part 2: Tests - Tests B: Dry HeatIEC 61508Functional safety of electrical/electronic/ programmable electronic safety-related systems1.4.2 計量單位所有計量單位采用國

28、際單位制（SI）1.5 相關技術文件 - 通用儀表技術規格書（編號：SPC-0000儀00-01）；- 工藝及儀表控制流程圖； - 操作原理（中標后提供）； - I/O表（中標后提供）； - 第三方設備或系統的通信協議。1.6 工程概況為了保證該原油管道安全、可靠、平穩、高效、經濟地運行，對于該原油管道的自動控制系統采用以計算機為核心的全線監控和數據采集（SCADA）系統。三塘湖油田原油外輸管道工程全線設置調控中心1座。調度控制中心將建在哈密石油基地，對全線進行自動監控。管道沿線有人值守的工藝站場設SCADA站控系統（SCSStation Control System）。遠控線路截斷閥室及高點

29、檢測為無人值守，設SCADA系統遠程終端裝置（RTURemote Terminal Unit）。SCS和RTU作為SCADA系統的遠方控制單元，是保證SCADA系統正常運行的基礎，為調度控制中心調度、管理與控制命令的遠方執行單元，是SCADA系統中最重要的監控級。SCS和RTU不但能獨立完成對所在工藝站場的數據采集和控制，而且將有關信息傳送給調度控制中心并接受其下達的命令。站控系統（SCS）主要由計算機網絡系統、可編程邏輯控制器（PLCProgrammable Logical Controller）、操作員工作站及進行數據傳輸的通信設備組成。RTU是一種獨立的智能控制設備，具有編程組態靈活、功

30、能齊全、通信能力強、維護方便、自診斷能力強，可適應惡劣的環境條件、可靠性高等特點。各個工藝站場的站控系統（SCS）和RTU將數據實時傳送到調控中心。沿線各個站場的SCS和RTU將完成對本工藝站場的監控及聯鎖保護等任務，并接受和執行調度控制中心下達的命令。本管道工程SCADA系統至少應實現以下操作模式： - 調度控制中心集中監視和控制； - 站控制系統控制； - 就地手動操作。在正常情況下，由調控中心對全線進行監視和控制。操作人員在調控中心通過計算機系統完成對全線的監視、操作和管理。管道沿線各工藝站場無須人工干預，各站控系統或RTU在調度控制中心的統一指揮下完成各自的工作。控制權限由調度控制中心

31、確定，經調度控制中心授權后，才允許操作人員通過站控系統或RTU對各站進行授權范圍內的工作。當數據通信系統發生故障或系統檢修時，由站控制系統或RTU自動完成對本站的監視控制。當進行設備檢修或緊急停車時，可采用就地手動控制。SCADA系統在正常和非正常的情況下將自動完成對輸油管道的監控、保護和管理，如： - 全線啟輸； - 增量或減量輸送； - 停輸（包括計劃停輸和故障停輸）； - 啟動分輸站并向其下達分輸總量和分輸瞬時流量設定值； - 確定各泵站啟動泵的數量； - 輸油泵自動啟停、故障自動切換、啟動失敗的自動切換； - 向管道沿線各站下達壓力和流量設定值； - 直接監視控制管道沿線各遠控線路緊急

32、截斷閥； - 流程切換； - 流量計算、管理； - 下達調度和操作命令； - 管道故障處理，如管道發生泄漏、發生威脅管道安全的水擊、沿線各站非正常關閉、對異常和故障工況的連鎖保護等； - 發布ESD命令； - 控制權限的確定； - 通信通道故障時主備信道的切換。為了保證SCADA系統各站點之間的數據交換的實時性，使其及時、準確、可靠、協調、高效率的工作，SCADA系統的數據更新應采用多種方式進行，如周期掃描、例外掃描、查詢、例外報告、報警等。調控中心的實時服務器對各站控系統（SCS）采用點對點的通信方式。在正常情況下，系統采用周期掃描，即按固定周期有規律的集中更新數據，SCADA數據庫中的每個

33、點根據其性質不同為它們定義不同的掃描周期。SCADA系統對全線掃描一次的數據更新時間不應超過5s。系統中有突變事件或特殊請求發生時（如發布操作命令、ESD、狀態變化、對某一局部重點監控、發生報警等），系統將中斷周期掃描，采用其它掃描方式工作，優先保證重要數據/命令的傳輸，確保系統的實時性。1.7 SCADA系統設置說明三塘湖油田原油外輸管道工程的各工藝站場均設置站控系統（SCS），共6套，全線水擊保護ESD設在哈密末站；在遠控線路截斷閥室和高點檢測設置遠程終端裝置（RTU），共3套。*1.7SCADA系統在哈密末站設置1套全線ESD及水擊保護系統，對管道全線進行水擊保護及緊急切斷控制。全線ES

34、D及水擊保護系統硬件包括1套可編程控制器PLC及附件，其控制器模塊、電源模塊、通信模塊按冗余進行配置。軟件有：ESD及水擊保護系統軟件、應用軟件。全線ESD及水擊保護系統PLC符合IEC61508標準，按SIL2進行設計。所采用的硬件需提供相應的SIL2 證書。1.7.2各工藝站場和遠控線路截斷閥室和高點檢測具體的設置見表1.6-1：表1.61 線路站場、閥室設置表站 名里程（km）站間距（km）高程（m）牛圈湖首站068828.51泵站28.5155020.92泵站49.423127.81RTU檢測點57.2276436.73熱站93.9208324.22RTU檢測點118.1276720.

35、44減壓站138.5158036.53RTU閥室17590030哈密末站2057061.8 環境條件各站場的地理位置及環境條件見通用技術規格書。2 SCADA系統功能和技術要求2.1 設計依據2.1.1 三塘湖油田原油外輸管道工程的自動控制系統采用以計算機為核心的監控和數據采集（SCADA）系統。該系統將達到在調度控制中心完成對全線進行監控、調度、管理的自動化水平。系統投產后，操作人員在調度控制中心通過SCADA系統可完成對管道的監控和運行管理，沿線各個截斷閥室達到無人操作的運行模式。2.1.2 SCADA系統軟件SCADA系統軟件采用多用戶系統;所采用的SCADA軟件需有至少5條國內原油管道

36、工程的成功應用。2.1.3 輸入和輸出信號類型沿線各個工藝站場檢測儀表、控制設備主要信號類型如下（不限于此）：- 420mADC 或 15VDC ；- 無源接點(24VDC)；- 脈沖；- 標準串行通信接口（如RS-232/485等）;2.1.設備的選型以技術先進、性能穩定、可靠性高、性能價格比高、能夠滿足所需準確度要求、能夠滿足現場工作條件要求等為原則。設備的選型應盡量選用相同的系列，規格型號和生產廠商的數量亦應盡量地減少。2.1.數據傳輸描述工藝站場站控系統（SCS）通過光纜與調度控制中心相連，同時通過租用衛星信道連接調度控制中心作為備用信道，主、備信道能夠自動切換。遠控線路截斷閥室的遠程

37、終端裝置（RTU），正常情況下直接與調度中心通訊，當發生光纖截斷事故時，將數據傳至其相鄰的上游或下游工藝站場，利用衛星備用通道與調度中心通訊,通過該站的站控系統傳輸給調度控制中心。數據傳輸速率及接口技術規格。工藝站場的站控系統（SCS），與調度控制中心之間通信協議為TCP/IP，主信道通信接口為RJ45，傳輸速率不低于2Mbps。備用通信接口為RJ45，傳輸速率不低于64kbps。遠控線路截斷閥室遠程終端裝置（RTU）與調度中心之間通信接口為RJ45，通信協議為：TCP/IP，傳輸速率：不低于2Mbps。遠控線路截斷閥室遠程終端裝置（RTU）與調度中心之間通信接口為RJ45，通信協議為：TCP

38、/IP，傳輸速率：不低于2Mbps。2.1.SCADA系統內部所需的配電和為現場儀表供電由SCADA系統供貨商負責。所采用的直流穩壓電源應按冗余配置。為現場變送器、無源接點輸入、接點輸出等的24VDC供電回路應分開設置并配斷路器。220VAC供電回路的斷路器應采用雙刀（相、中）斷路器。24VDC供電回路應采用開關型端子。設置RTU遠控線路截斷閥室檢測，采用太陽能發電裝置供電，供電電壓為24VDC。閥室的電源或發電裝置不包括在供貨范圍之內。系統供貨商應在合同簽訂后2周內，提出準確的用電負荷要求。UPS綜合故障報警信號傳送到所在地的計算機系統（站控系統），信號為無源觸點。太陽能電源系統配置無源觸點

39、（非勵磁）與RTU連接，實現對它們的遠程監控。通常，它們的運行值和報警值將被采集處理并傳送給調度控制中心。2.1.7電力系統的接地采用TN-C-S系統，站內電氣接地、自控、通信的保護接地及工作接地、防雷防靜電接地等共用同一接地裝置。自控設備的工作及保護共用接地，其接地電阻不大于1。系統供貨商應提供所采用的系統對接地的詳細要求和數據。無論所提供的系統對接地的要求高于或低于上述條件，系統供貨商均應提供系統的真實數據，以作為設計單位詳細設計時的依據。2.1.8業主將為SCADA系統提供必要的房間及環境條件，供貨商所提供的設備和材料應能適應所處環境條件。除特殊說明，SCADA系統的所有設備將被安裝在非

40、爆炸危險區域內。調度控制中心主要設置有調度控制室、機柜間、UPS室等。首站、末站等設置有站控系統的工藝站場主要設置有站控制室、機柜間、UPS室等。機柜間、UPS室設置防靜電活動地板。為保證計算機系統的正常運行，這些房間配備了空調設備。其房間的常規溫度及濕度如下：溫度： 1828，溫度變化率小于10/h，不結露相對濕度： 15%85%。特別提醒注意的是，遠控線路截斷閥室的RTU所處的環境條件比較惡劣（最低環境溫度可達-40左右，高溫可達50左右），供貨商必須保證所提供的設備和材料應能適應該環境條件。2.2 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，將完成對全線進行監控、

41、調度、管理的任務。系統投產后，操作人員在調度控制中心通過SCADA系統可完成對管道的監控和運行管理，沿線各個站場可達到無人操作的水平。以下的功能描述是概括性的說明，在合同簽訂后的系統詳細設計期間，供貨商應提出詳細的功能，經設計審查通過后報業主批準后實施。2.2.12.2.1.1 系統的可靠性報價技術文件中應提供所有設備的可靠性數據，及最小的平均無故障時間(MTBF)和平均故障修復時間2.2.1系統的可用性應99.99%。系統的各種插卡應能在線插拔、更換。冗余設備必須能在線自診斷，出錯報警，無差錯切換。系統必須具有完善的硬件、軟件故障診斷及自診斷功能，自動記錄故障報警并能提示維護人員進行維護。技

42、術文件應對系統各部分的故障狀態預置功能進行說明。 2.2.2沿線各工藝站場的站控系統（SCS）作為管道SCADA系統的現場控制單元，除完成對所處站場的監控任務外，同時負責將有關信息傳送給調控中心并接受和執行其下達的命令。其主要功能（不限于此）：- 對現場的工藝變量進行數據采集和處理；- 經通信接口與第三方的監控系統或智能設備交換信息；- 監控各種工藝設備的運行狀態；- 對電力設備及其相關變量的監控；- 對陰極保護站的相關變量的檢測；- 站場可燃氣體的監視和報警；- 消防系統的監控；- 顯示動態工藝流程；- 提供人機對話的窗口；- 顯示各種工藝參數和其它有關參數；- 顯示報警一覽表；- 數據存儲

43、及處理；- 顯示實時趨勢曲線和歷史曲線；- 壓力、流量的調節與控制；- 流量計算；- 邏輯控制；- 聯鎖保護；- 緊急停車(ESD)- 打印報警和事件報告；- 打印生產報表；- 數據通信管理；- 為調度控制中心提供有關數據；- 接受并執行調度控制中心下達的命令等。除此之外，設單獨的專用雙CPU冗余PLC與各站的PLC和RTU通過以太網進行數據交換，實現對全線的水擊控制和自動邏輯操作，涉及到全線上下游各站邏輯控制的命令和確認操作由控制中心下發，其他具體的各種順序操作過程均由該專有的PLC完成，控制中心只負責下發命令和進行確認。2.2.3 本工程在遠控截斷閥室等無人值守站場設RTU，其主要功能（不

44、限于此）如下：- 對現場的工藝變量進行數據采集和處理；- 監控線路緊急截斷閥；- 太陽能電源系統的監控；- 采集和處理陰極保護站的相關變量；- 數據存儲及處理；- 邏輯控制；- 緊急停車(ESD)；- 為調度控制中心提供有關數據；- 接受并執行調度控制中心下達的命令等。 2.3 硬件和軟件的要求SCADA系統采用的硬件、軟件應是技術先進、性能可靠、經過工業生產實踐考驗的、高可靠性的標準產品。為本工程提供設備的生產廠商必須具有良好的產品質量、信譽和應用經驗以及培訓和售后服務能力，并能提供強有力的備件支持，具有較強的系統配套能力。采用的硬件和軟件及其由它們組成的系統應具有類似工程的成功業績。2.4

45、 盤、箱、柜、端子本SCADA系統所需要的全部盤、箱、柜及內部的接線和設備安裝，由供貨商提供并負責設計和施工。盤、箱、柜的內部的連接導線應根據信號類型以顏色區分且每根導線均應有永久性標記。連接導線應采用銅芯導線。接線端子應采用彈簧端子。機柜的尺寸應為1000mm600mm2100mm(寬深高)，機柜顏色RAL7035，底座顏色為RAL7022(深灰色)。機柜門內帶A3橫向聚苯乙烯電路圖盒（帶自粘固定帶）。門內帶正反面標簽，門內、外均帶機柜編號。機柜配置電源，風扇工作狀態在盤、箱、柜的詳細設計需經設計審查并報業主批準后方可實施。2.5 操作原則哈密調控中心負責統一監視、調度、管理全線的生產運行，

46、如下達命令、采集各種數據、協調各個遠方工藝站場和線路截斷閥的運行、處理全線的事故。各個工藝站場的站控系統和RTU，在正常情況下受調度控制中心的指揮，為調度控制中心提供數據，負責本地站的具體操作和連鎖保護，完成各種具體的操作程序（如流程切換、設備的啟動/停車、聯鎖保護、過程控制等）。調控中心以全球定位系統（GPSGlobal Position System）提供的時間為基準，調度控制中心同時負責周期性地向各站控系統和RTU發送時間基準點來保持整個系統的時間同步。調度控制中心SCADA主計算機應精確地遵循日歷日期和北京時間，并能自動調整年、月、日和時鐘。主計算機的內部時鐘應與GPS標準時間保持1秒

47、/30天的精度和同步性。站控系統應具備時鐘同步功能，以這個協議用來對以太網TCP/IP 中的客戶機的時間進行同步化操作。如果發生通信故障，本地的計算機能夠在內存中存儲這段時間內的數據直到故障排除，并把它們全部送往調度控制中心并按時間順序補充數據。GPS時鐘由SCADA系統承包商成套提供。所有ESD控制回路、保護停車控制回路在正常狀態下應是勵磁的，異常狀態下應是非勵磁的，即非勵磁停車。2.5.1 本工程原油管線共有6座工藝站場，各工藝站場輸油泵配置情況如下：表2.5.1-1 站場名稱額定流量m3/h額定揚程 m電功率 kW數量 臺牛圈湖首站80120553（開2備1）8010004003（開2備

48、1）1泵站8010004003（開2備1）2熱泵站805502003（開2備1）3熱泵站805502003（開2備1）原油泵機組的運行由各站控系統的站控PLC進行控制。2.5.1.1 為保證工藝站場安全、平穩、可靠、經濟地運行，工藝站場的SCS在正常情況下可自動完成對整座工藝站場工藝過程的監視、控制、保護等功能，并對泵機組的運行狀態進行監控。還能對整座工藝站場泵機組啟停順序、站內壓力、流量、站內輔助設施、公共設施及站場停運進行控制。另外SCS還將完成與調度控制中心的信息交換任務。2.5.1.2 根據管道運行的需要，首站出站和末站進站設置壓力控制系統。壓力控制系統的被調參數為泵的轉速或泵出口的調

49、節閥的開度。為既防止泵入口壓力過低，又避免泵出口壓力過高，泵進口壓力控制系統與出站壓力控制系統組成一套自動選擇性控制系統。壓力設定值既可由調度控制中心給定，也可由SCS給定。泵的轉速由SCS根據壓力控制系統的輸出對變頻器進行調節。在各工藝站場的工藝管線及設備上安裝溫度檢測、壓力檢測、流量檢測、可燃氣體檢測、火焰探測等儀表，用于工藝過程的監控與站場安全的監視。所有需要信號遠傳的檢測儀表的信息，均傳輸至SCS的PLC，并通過SCS的PLC上傳至調度控制中心，作為SCADA系統運行的重要參數。檢測控制系統的設置詳見各工藝站場的P&ID。2.5.2 本工程遠控線路截斷閥室檢測，均采用RTU進行數據采集

50、和監控。RTU不設置操作員工作站，它本身可與SCADA系統調度控制中心進行通信。在出現異常情況時，遠控線路截斷閥可由調度控制中心將其關閉。2.5.2.1 RTU是以計算機為核心的數據采集和控制小型裝置。它具有編程組態靈活、功能齊全、通信能力強、維護方便、自診斷能力強，可適應惡劣的環境條件、可靠性高等特點。本工程將RTU用于對遠控線路截斷閥室和高點檢測的監控，直接受調度控制中心的監控和指揮。就地操作可通過筆記本電腦實現。2.5.2.2 在遠控線路截斷閥室的工藝管線及站場內安裝溫度檢測、壓力檢測、門禁安全狀態監測等儀表，用于輸油過程的監控與站場安全的監視。所有需要遠傳的信號傳送至RTU，并通過RT

51、U上傳至調度控制中心，作為SCADA系統運行的重要參數。2.5.3 電力系統作為工藝站場中的一個獨立單體，它既要安全、可靠地為工藝站場的用電設備供電和執行SCADA系統的控制命令，又需符合電力行業的規范及規定的要求，因此在本設計中各工藝站場的電力系統自身的監控系統，由電力專業根據有關的規范及規定設計。SCADA系統將采集輸油生產過程及管理所需的數據，向變/配電系統下達控制命令。2.5.3.1 工藝站場的變電站均采用電力系統專用的微機綜合自動化系統/裝置，完成對電氣設備的監控，以滿足電網調度和管線自動化的要求。除了在其控制單元保留手動跳、合閘的控制方式外，其余的設備控制、保護和電力等變量測量、采

52、集均通過微機綜合自動化系統/裝置來完成。SCS與變電站綜合自動化系統/裝置之間通過TCP/IP協議或串行通信口（RS-485 ModBUS協議）進行數據交換。末站的ESD命令與ESD系統采用硬線連接。2.5.3.2 遠控線路截斷閥室的電力系統采用太陽能發電系統。遠控線路截斷閥室的自發電系統均配套有獨立的控制單元。該控制單元帶有標準數據通信接口，實現同RTU的數據傳輸，并接受RTU及調度控制中心監控。2.5.4 本工程陰極保護站共設置3座，由SCS或RTU監控的每座陰保站參數見下表。根據理論計算結合站場實際情況，全線共建3座陰極保護站，建在（0km處），（93.9km處），（175km處）2.5

53、.4-1 陰極保護站設置序號陰極保護站的位置陰極保護站序號備注1牛圈湖首站CP-1與首站合建23#熱站CP-2與熱站合建33#RTU閥室CP-5與閥室合建2.5.4-2陰極保護站監控信息序號信號名稱信號類型規 格備 注1遠控通斷信號RS485接口 ModbusRTU協議同步誤差小于0.1s 2輸出電壓信號3輸出電流信號4管/地電位信號調控中心對陰極保護站實施遠程控制，是通過SCS或RTU對相應的陰保控制設備同時發出接點信號（電壓0V/24VDC），控制陰極保護電流。要求0V導通，24V關斷。該接點正常時處于導通狀態。在測試期間，調度控制中心發出指令，相關的SCS或RTU發出控制信號（DO），根

54、據陰保系統測試要求，導通12秒（s），關斷3秒（s）。相關的陰保站同步進行測試，同步誤差小于0.1s。所有的陰極保護信息均通過RS485接口 ModbusRTU協議與SCS或RTU進行數據傳遞。2.6 檢測和控制儀表以下是本工程采用的主要檢測儀表和控制設備的類型，它們不包括在SCADA系統的供貨范圍之內。2.6.1 采用雙金屬溫度計作為就地溫度檢測儀表。雙金屬溫度計的準確度等級為1.0級。采用一體化溫度變送器提供遠傳溫度信號。在遠控線路截斷閥室設置RTU的站場和貿易交接計量用的溫度檢測儀表，采用一體化智能溫度變送器（檢測元件為Pt100的鉑熱電阻）。一體化溫度變送器的輸出信號為420mADC，

55、24VDC，二線制。2.6.2 采用彈簧管式不銹鋼壓力表作為就地壓力檢測儀表，其準確度等級為1.0級。遠傳壓力/差壓信號采用智能型壓力/差壓變送器，采用絕對壓力變送器用于流量計算壓力補償。變送器的壓力測量元件采用電容或單晶硅諧振式，其標準測量范圍內的測量準確度為0.075，輸出信號為420mADC，二線制，24VDC供電。2.6.3 流量計量是管道輸送中的重要測量環節，要求計量儀表應具有較高的精確度、可靠性和穩定性，較少的維護量及較長的使用壽命。對于原油計量，選用API推薦的可用于貿易交接計量的刮板流量計進行計量。流量計準確度等級為0.15級，配套流量計算機，通過RS485 通訊接口與站控系統

56、進行通訊。采用國產刮板流量計作為站間流量監視儀表，其準確度等級為0.2級，輸出信號為脈沖信號。給泄漏檢測軟件提供基礎數據。2.6.4 儲油罐的液位檢測采用精度為3mm雷達液位計。對于工藝站場內泄壓罐的測量采用精確度為10mm雷達液位計。將油罐液位及溫度信號送入SCS系統，實現液位的自動監測與報警，同時對罐內油品進行體積及重量的計算，打印報表。油罐還設置了液位超高限、超低限報警開關，當液位出現極限報警時，通過油罐進、出口電動閥進行聯鎖保護。2.6.5在各站場的站控制室內，采用典型感溫探測器及感煙探測器進行火災監測，同時配有報警器，進行報警和記錄。典型感溫探測器主要為電子差定溫感溫探測器。點型感煙

57、探測器主要為光電感煙探測器。采用紅外雙頻式火焰探測器及報警器，用于泵房、計量間等處的火災監視及報警。采用可燃氣體檢測器及報警器，檢測泵房、工藝裝置區等處的可燃氣體濃度并報警。2.6.7 在首站、分輸站的出站和末站的進站設有壓力控制系統，采用電液調節閥或變頻器控制首站、分輸站的出站壓力或末站進站壓力，同時保證首站、分輸站的泵入口壓力。PID調節由站控系統的PLC完成。2.6.8 清管器通過指示器用于清管器通過時進行就地指示及遠方報警，以實現清管流程的自動/手動切換。清管器通過指示器是一種機械裝置，它包括手動重新設置裝置，現場指示裝置和電開關他們能夠重新設置清管指示器。2.7 調控中心調控中心是三

58、塘湖油田原油外輸管道工程SCADA系統的中樞，它將對管道進行連續的監控和管理。保證它的可靠性、穩定性、安全性等是至關重要的。系統應能夠確保數據采集、儲存的完整性、及時性、準確性、安全性和可靠性，同時應具有支持系統平臺的開放性，支持用戶開發、補充和完善應用功能。*調控中心采用的系統應至少有5條國內重點管道工程調控中心的成功應用業績。*調度控制中心的SCADA計算機系統按客戶機/服務器結構設置，支持分布式服務器結構。操作員工作站、工程師工作站等均作為局域網上的一個節點，共享各服務器的資源。2.7.1 調度控制中心具體軟硬件配置：1）主要硬件- 實時/歷史數據服務器2臺，采用多用戶操作系統，雙機熱備

59、、故障自動切換。- 操作員站（雙屏）2臺- 工業電視監控主機2臺- 辦公網絡操作站2臺- 集中報警操作站2臺- 工程師站1臺- 泄漏檢測與定位操作站1臺- 打印設備2臺- 數據通信接口設備- 網絡設備2）主要軟件 - SCADA系統軟件1套- 數據網絡管理軟件1套- 應用數據庫軟件1套- 組態軟件1套 系統供貨商應提供SCADA系統所需的全部軟件及其許可證，它們應包括（不局限于）： - 所有計算機的操作系統和許可證； - SCADA系統軟件和許可證（MMI所需的軟件,包括調度控制中心與站控系統的通訊軟件）； - 數據庫； - 編輯、組態、診斷、網管等所需的軟件； - 防病毒軟件； - 軟件開發

60、工具，如C+。 - PLC程序編程軟件。系統供貨商應提供未列出但系統正常工作需要的軟、硬件。 2.7.1.1 工作站1. 操作員工作站操作員工作站是調度、操作人員與調度控制中心計算機監控系統的人機接口（MMI），它在調度控制中心計算機監控系統中是作為客戶機。操作員通過它可詳細了解管道全線的運行狀況并下達命令，它們通過LAN與服務器互連并交換信息。操作員工作站的最低配置為：- Pentium CPU，主頻3.2GHz以上；- 2GB RAM；- 200GB HD；- 50X CDROM；- 10M/100M雙以太網卡；- 多路圖形卡，1GB 顯示內存；- 2臺21液晶顯示器，分辨率1280102