油氣管道區域化管理模式下的站場通信方案

李超男 孫俊香（中國石油管道局工程有限公司東北分公司，遼寧沈陽110031）

油氣管道區域化管理模式下的站場通信方案

李超男 孫俊香（中國石油管道局工程有限公司東北分公司，遼寧沈陽110031）

上世紀90年代以來，以北美為代表的發達國家油氣管道企業大范圍實施站場無人化管理模式。目前國內主要油氣管道也在逐步開展站場區域化管理建設和無人站場建設。為實現區域化管理目標，需提出適合的站場通信方案。本文主要圍繞“一級調控”管道（調控中心統一調度和控制的管道）展開探討。

1 油氣管道區域化管理模式基本要求

1.1 區域化管理模式

區域化管理模式是指按照站場、管道的位置分區劃分的原則劃定的一些特定區域，將區域內幾個站場的值守人員集中至某一特定位置，即作業區，由作業區對所轄管理范圍內的所有站場、管道、閥室和光纜實施集中管理的一種管理模式。區域化管理的站場正常運行時達到無人操作、無人值守、有人看護的管理水平。

區域化管理的管道控制模式為通過SCADA系統實現調控中心遠程控制、站場控制、就地控制的三級控制模式。“一級調控”管道由調控中心統一調度和控制，分控中心以及分公司調度室進行遠程監視，作業區負責維護、檢修。

1.2 區域化管理目的

管道區域化管理主要目的在于適應集中遠程調控模式，實現生產管理模式變革，由以運行操作為主轉向以設備維護保養為主，保障設備可靠性；優化勞動組織結構，提高勞動組織效率，降低員工勞動強度與單位管道用工數量，實現降本增效。實施區域化管理后，人員出現在危險環境的頻次將大幅降低，減少人員傷害的風險，體現“以人為本”的安全理念。

1.3 數據流向要求

站場與調控中心間直接傳輸主要生產監控數據，閥室通過站場與調控中心進行數據傳輸，設冗余通信信道。分控中心接收來自調控中心數據進行監視，不設備用信道。

分控中心數據維護中心采集站場工藝運行數據、運行維護數據，并將數據由數據維護中心傳至分公司調度室進行監視，不設備用信道。

1.4 通信系統要求

管道站場將分別設置主、備通信系統。

工業電視系統根據運維要求，實現全場覆蓋，并具備移動偵測和自動跟蹤功能。同時與周界入侵報警系統、火災報警等系統進行聯動。站內錄像存儲設備的存儲容量需滿足站內各路圖像能夠以4CIF@25FPS格式的碼流連續存儲不少于90天。

儲氣庫，儲油庫，國家骨干管道系統首（末）站、樞紐站、加壓站、輸油站、輸氣站及其他管道系統的首（末）站等可列為一、二級風險的部位，均應設置周界入侵報警系統。其他一般站場宜設置周界入侵報警系統。周界入侵報警系統應具有多防區劃分或精確定位功能（≤10米）。

分控中心、各分公司作為語音交換、辦公網絡、會議電視系統的核心管理單位，各作業區及普通場站根據需求配置行政、調度電話、本地辦公網、會議電視等終端設備。

2 區域化管理模式下的站場通信方案

2.1 概述

油氣管道站場通信系統主要為管道生產運行服務，提供安全、可靠的數據傳輸通道，同時還將提供相應的語音、視頻、網絡、工業電視監控、周界入侵報警等配套通信設置，確保管道站場的安全平穩運行。

傳統管理模式的管道已經可以達到“無人操作、有人值守”的管理水平，區域化管理模式則提出了更高的要求，即“無人操作、無人值守、有人看護”。為適應區域化管理模式，站場通信系統的功能需要進一步優化調整。

2.2 數據傳輸系統

油氣管道站場均設置有主、備通信系統，通常情況下采用光通信作為主用通信系統，衛星通信或公網通信作為備用通信系統。站場主用生產監控數據通過光通信傳輸至調控中心；備用生產監控數據通過衛星通信或公網通信傳輸至調控中心。分控中心通過光通信從調控中心讀取數據進行監視，分公司調度室通過光通信從分控中心讀取數據進行監視。

2.3 站場通信系統

光通信為主、衛星通信為輔、公網通信為補的數據傳輸模式已經將生產監控數據順利傳輸至各管理單位，為實現“調控中心遠程控制，站場無人操作”提供了必要條件。要做到“無人值守、有人看護”還需要配置相應的站場通信系統。

2.3.1 語音、視頻及網絡系統

區域化管理的站場只留有看護人員，僅保留1部內線電話和1部外線電話即可，內線電話可選用IP電話，通過光通信系統接入軟交換系統核心。由于站場無人值守，因此無需設置站內辦公網和視頻會議電視系統，特殊需要時可以使用內線電話的會議電話功能。

2.3.2 工業電視監控系統

站場工業電視系統主要由前端攝像機、中心監控主機、本地監控終端以及工業以太網交換機組成。系統整體采用網絡構架，室外前端攝像機一般采用高清紅外網絡智能跟蹤球型攝像機，立桿安裝，安裝高度宜為6m，攝像機布置應兼顧工藝設備區、圍墻周界、主要道路等重點場所，實現場區全覆蓋。室內前端攝像機一般采用高清網絡球型攝像機或高清網絡槍型攝像機，壁掛或吸頂安裝，主要布置在工藝、電氣、儀表、通信、陰保、熱工、給水、消防等主要設備間，安裝位置及高度應根據設備間建筑結構以及內部設備的安裝位置確定。防爆場所應采用防爆設備，防爆等級不應低于ExdII BT4。中心監控主機宜采用網絡硬盤錄像機（NVR），NVR安裝在通信設備間內，通過內置硬盤實現圖像本地存儲，硬盤容量按照圖像存儲時間不小于90天配置。站場工業電視圖像通過光傳輸系統傳輸至作業區和調控中心，實現遠程監控，同時在站場設置本地監控終端，用于系統調試和突發事件的應急處理。工業電視監控系統應與周界入侵報警系統、火災報警等系統進行聯動。

2.3.3 周界入侵報警系統

站場周界入侵報警系統主要由前端探測器、中心報警主機、本地報警管理終端以及工業以太網交換機組成。前端探測器根據站場圍墻布局以及周邊環境可采用振動光纜、振動電纜、激光、微波等。當前端探測器采用振動類產品時，宜選用定位型振動探測器，定位精度應≤10m。探測器安裝在圍墻上方以及場區出入口等處，中心報警主機安裝在通信設備間內。站場周界報警信號通過光傳輸系統傳輸至作業區，實現遠程監控，同時在站場設置本地報警管理終端，用于系統調試和突發事件的應急處理。

2.3.4 其他通信系統

對于留有警衛或運維人員的站場，需要為這部分人員提供有線或衛星電視，滿足基本生活、娛樂需求。

3 結語

通信系統作為管道站場的重要組成部分，實施區域化管理后，站場通信系統構成隨著業務需求和管理理念的影響不斷變化，重點功能由本地服務逐漸調整為遠程服務。在數據傳輸可靠性、站場安全防范等方面不斷加強，以適應“無人操作、無人值守、有人看護”的要求，同時在人員辦公配套的語音、會議、網絡等方面核減系統規模，以節約工程投資。站場通信方案應以生產運行為根本，因地制宜，不斷完善，為管道區域化管理提供優質服務。