油气田地面工程自控系统数字化建设规定.docx

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1、油气田地面工程自控系统数字化建设规定1.1 一般规定1.1.1 自控系统应满足生产运行操作和安全管理的需要，其控制水平应符合下列要求：1.1.1.1 井场、阀室、小型站场及规模较小、功能简单的中型站场应达到无人定岗值守、定期巡检，在所属站场监控中心集中远程监控；1.1.1.2 规模较大、功能复杂的中型站场和大型站场应达到在控制室少人集中监控。1.1.2 站场监控系统的选型应根据自然条件、站场规模、工艺流程的复杂程度、监控点数量、安全及管理要求等因素综合考虑，油气田典型站场监控系统宜参照表6-1选型。表6-1油气田典型站场监控系统选型推荐表系统类型典型站场备注RTU油井、注入井、水源井、气井、监

2、控阀室、集油井场阀阀组间、计量站、配水（汽）阀组（间）等室及小型站场PLC接转站（增压点、转油站）、放水站、原油脱水站，配制站、注入站（注聚站、注水站、注汽站），水处理站（采出水、地下水）、供水站，集气站、增压站、输气站，矿场油库、锅炉房等中型站场DCS或PLC集中处理站（联合站）、原油稳定站、天然气处理厂（含H2S、含CO2、含凝析油）、地下储气库集注站、矿场储库等大型站场1.1.3 站场紧急停车（ESD）系统的设置应根据危险与可操作性分析（HAZOP）及安全完整性等级（SIL）确定，并符合GB/T21109 和 GB/T 20438 的有关规定。1.1.4 大型站场宜设置相对独立的紧急停车

3、（ESD）系统和火气系统（F&GS）, F&GS宜与视频监控系统联动。1.1.5 站场监控系统与站内第三方智能设备或自带控制系统橇装设备的通信宜采用RS485接口、Modbus RTU协议；与远程终端装置（RTU）及区域生产管理中心的通信应采用RJ45 接口、TCP/IP 协议。1.1.6 测量控制仪表的选型应根据相关标准规范的要求确定，并符合SY/T 0090有关规定要求。1.1.7 现场仪表的防爆类型应根据GB 50058的规定，按照场所的爆炸危险类别和范围以及爆炸混合物的级别、组别确定，不应低于dIIBT4,还应满足安装位置的环境温度要求、机械防护要求。1.1.8 控制系统应采用工业级设

4、备，软件版本应是最新的、成熟的正式版本，并及时进行版本升级。1.1.9 自控系统的供电、接地及防雷等应符合有关规范的要求。1.2 远程终端装置1.2.1 井场、阀室及小型站场应设置RTU进行数据采集和监控，实现无人值守和远程监控。1.2.2 丛式井场应设置一套RTU,单井井场与相邻井场距离较近时，RTU宜共用设计；RTU宜与通信、监控、供电设备共用安装杆。1.2.3 可燃（有毒）气体检测信号宜直接进入RTU独立设置的I/O卡件，上传至所属站场监控系统进行报警。1.2.4 小型站场RTU可根据生产管理需求设置就地操作的触摸屏或操作面板。1.2.5 RTU应选择质量可靠、性价比高、技术成熟的工业产

5、品,应采用模块化设计，具有较强的扩展性和通信能力，并根据要求具备数据采集、数学及流量计算、逻辑控制、数据时间标志、24h的数据存储和历史数据回传等功能。1.3 站场监控系统1.3.1 站场监控系统的硬件基本配置要求见表6-2。表6-2站场监控系统硬件基本配置推荐表 配硬件中型站场大型站场PLCBPCSESDF&GS控制器不冗余或冗余1冗余双重或三重冗余冗余备用I/O1030%1030%15%15%控制网路不冗余或冗余1冗余冗余冗余服务器/冗余/工程师站/111操作员站12台N宜与BPCS共用可与工程师站共用打印机1台2台与BPCS共用与BPCS共用注：可靠性、安全性要求较高的含硫等站场控制器及

6、网络应冗余设置。1.3.2中型站场的监控系统宜采用可编程控制器(PLC)系统,操作员站的设置应符合下列规定：1.3.2.1 一般宜设1台操作员站(兼工程师站)，注聚站等监控井数较多时可采用一机双屏操作员站；1.3.2.2 所辖井场采用软件单井量油的站场和I/O点数较多的原油脱水站、配制站等站场宜设置2台操作员站。1.3.3 大型站场的监控系统宜由功能相对独立并互相联系的基本过程控制系统(BPCS)、紧急停车(ESD)系统与火气系统(F&GS)组成。大型站场的BPCS 一般采用DCS系统。1.3.4 BPCS设置应符合下列规定：1.3.4.1 系统宜由服务器、工程师站、操作员站、过程控制单元及网

7、络设备等组成；1.3.4.2 系统宜采用DCS或PLC,当生产单元较多且距中控室较远时，系统的控制单元应根据生产装置的平面布置确定采用由多个控制器组合或控制器+远程I/O模式；1.3.4.3 系统服务器、控制器CPU、通信总线的负荷不应超过50%；1.3.4.4 系统应建立包含ESD、F&GS数据的数据库；1.3.4.5 工程师站宜独立设置，当系统I/O点较少时可与操作员站共用；1.3.4.6 操作员站数量应按生产单元进行设置，一般每个较重要的工艺生产单元设1台，工艺过程简单、I/O点较少的生产单元可共用1台。1.3.5 ESD系统设置应符合下列规定：1.3.5.1 系统逻辑控制单元应具有相关

8、权威部门认证；1.3.5.2 系统应为故障安全型，其终端执行器件在系统正常时应是励磁的；1.3.5.3 现场传感器、终端执行器件宜单独设置，且不应采用现场总线通信方式；1.3.5.4 工程师站应独立设置，操作员站宜与BPCS操作员站共用，且操作员站失效时ESD系统的功能不应受影响；1.3.5.5 应提供操作员易操作的辅助操作盘（按钮盘）；1.3.5.6 与BPCS的通信故障不应影响ESD系统的正常运行;1.3.5.7 应上传紧急停车报警信号至区域生产管理中心。1.3.6 F&GS设置应符合下列规定：1.3.1.1 火灾检测报警设备应具有相关消防部门的认证；1.3.1.2 系统应实现火灾和气体检

9、测报警，火灾时能及时启动消防系统和触发ESD系统，与ESD系统应采用硬接线连接;1.3.1.3 工程师站宜独立设置，操作员站可与工程师站共用;1.3.1.4 宜设置直接操作消防泵等消防设施的按钮;1.3.1.5 应上传火灾报警信号至区域生产管理中心。1.3.1.6 监控系统软件配置应符合下列规定：1.3.7.1 主要包括操作系统软件、控制器编程软件、监控软件等；1.3.7.2 操作系统软件宜采用Windows平台，支持中文显示和输入；1.3.7.3 控制器编程软件支持IEC 61131-3标准规定的编程语1.3.7.4 监控软件应具有实时数据采集和处理功能，并可对采集的数据进行存储和查询，存储

10、容量满足所有数据的记录需要;1.3.7.5 监控软件应具备网络和通信管理功能，支持ModbusTCP/IP、DNP3、OPC等多种标准通信协议，满足可扩展和二次开发需要；1.3.7.6 监控软件应具有对通信链路、控制器、I/O模板及I/O网络等完善的监视和诊断功能，诊断应自动记录;1.3.7.7 监控软件的人机界面应采用中文显示，支持多窗口、动态画面显示，具有开放的标准接口，支持与第三方软件如功图诊断计量软件等数据交换。1.3.8站（厂）监控系统至少应具有下列功能：1.3.8.1 对站内与所辖井、站（厂）、管道的工艺参数进行数据采集、处理；1.3.8.2 动态工艺流程显示；1.3.8.3 实时

11、和历史数据的存储、归档、管理以及趋势图显示;1.3.8.4 PID控制、批量控制、逻辑控制和紧急停车；1.3.8.5 单井计量管理；1.3.8.6 报警、事件管理及报表的自动生成打印；1.3.8.7 站场可燃（有毒）气体、火灾报警和安全状况监视；1.3.8.8 经通信接口与第三方的监控系统或智能设备交换信息；1.3.8.9 为上一级计算机控制系统提供有关数据并接受其调度指令。1.4区域生产管理中心1.4.1 区域生产管理中心应建立完整的生产数据库，实现整个区域内井场、站（厂）、管道等生产运行数据采集、存储和集中监视管理，并将生产数据上传，同时接受采油（气）厂级生产调度中心的指令。1.4.2 区

12、域生产管理中心SCADA系统与采油（气）厂级生产调度中心的数据通信宜采用OPC等方式。1.4.3 SCADA系统硬件配置应符合下列规定：1.1.1.1 硬件主要由服务器、工程师站、操作员站、局域网络设备、打印机和外部存贮设备等构成；1.1.1.2 服务器应采用分布式结构，应设置实时和历史数据库服务器，其它应用服务器根据需要配置；1.1.1.3 工程师站（兼操作员站）宜独立配置，操作员站数量按区域管辖井站数量和操作岗位需求配置；1.1.1.4 系统硬件基本配置要求见表6-3。表6-3 SCADA系统硬件基本配置表序号设备名称数量单位备注1实时和历史数据库服务器2台互为冗余2工程师站1台兼操作员站

13、3操作员站Za数量根据需要确定4局域网络1套冗余，速率不低于100Mbps5网络型报表打印机1台宜设6网络型报警打印机1台宜设7彩色打印机1台可选8培训工作站1台可选9磁盘阵列1套可选10时钟同步装置1台应设1.4.4 SCADA系统软件配置应符合下列规定:1.4.4.1 软件主要包括操作系统、数据库软件、SCADA监控软件和应用软件等;1.4.4.2 操作系统宜采用Windows平台，支持中文显示和输入;1.4.4.3 数据库软件应包括实时和历史数据库，历史数据存储时间不应小于6个月;1.4.4.4 数据库应具有在线和离线编辑、维护、查找、链接功能，并记录对数据库的任何修改，应配置数据库离线

14、管理工具进行数据库的备份、恢复和报表打印，可采用标准接口或编程语言与第三方数据库进行连接；1.4.4.5 SCADA监控软件应采用开放式设计、模块化结构、标准化数据接口，支持客户机/服务器(C/S)结构、分布式服务器、冗余服务器和网络，支持离线和在线组态等功能；1.4.4.6 应用软件以生产、安全管理、优化分析为主，宜结合生产岗位日常管理内容划分，满足不同岗位员工对生产过程管理的需要。1.4.5区域生产管理中心至少应具有下列功能：1.4.5.1 所辖区域井场、站(厂)、管道生产运行数据采集、处理和存储;1.4.5.2工艺流程的动态显示;1.4.5.3报警显示、管理以及事件的查询、打印;1.4.5.4 实时和历史数据的采集、存储、归档、管理以及趋势图显示；1.4.5.5 生产统计报表的生成和打印；1.4.5.6 系统诊断及网络监视、管理；1.4.5.7 数据通信信道监视及管理；1.4.5.8 对全系统进行时钟同步；1.4.5.9 为采油（气）厂级生产调度中心提供所需生产数据。1.5 控制室1.5.1 站场