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(qū)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(jì)90年代以來，以北美為代表的發(fā)達(dá)國家油氣管道企業(yè)大范圍實(shí)施站場無人化管理模式。目前國內(nèi)主要油氣管道也在逐步開展站場區(qū)域化管理建設(shè)和無人站場建設(shè)。為實(shí)現(xiàn)區(qū)域化管理目標(biāo)，需提出適合的站場通信方案。本文主要圍繞“一級調(diào)控”管道（調(diào)控中心統(tǒng)一調(diào)度和控制的管道）展開探討。

1 油氣管道區(qū)域化管理模式基本要求

1.1 區(qū)域化管理模式

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

區(qū)域化管理的管道控制模式為通過SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)控中心遠(yuǎn)程控制、站場控制、就地控制的三級控制模式。“一級調(diào)控”管道由調(diào)控中心統(tǒng)一調(diào)度和控制，分控中心以及分公司調(diào)度室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，作業(yè)區(qū)負(fù)責(zé)維護(hù)、檢修。

1.2 區(qū)域化管理目的

管道區(qū)域化管理主要目的在于適應(yīng)集中遠(yuǎn)程調(diào)控模式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理模式變革，由以運(yùn)行操作為主轉(zhuǎn)向以設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)為主，保障設(shè)備可靠性；優(yōu)化勞動組織結(jié)構(gòu)，提高勞動組織效率，降低員工勞動強(qiáng)度與單位管道用工數(shù)量，實(shí)現(xiàn)降本增效。實(shí)施區(qū)域化管理后，人員出現(xiàn)在危險(xiǎn)環(huán)境的頻次將大幅降低，減少人員傷害的風(fēng)險(xiǎn)，體現(xiàn)“以人為本”的安全理念。

1.3 數(shù)據(jù)流向要求

站場與調(diào)控中心間直接傳輸主要生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，閥室通過站場與調(diào)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)冗余通信信道。分控中心接收來自調(diào)控中心數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，不設(shè)備用信道。

分控中心數(shù)據(jù)維護(hù)中心采集站場工藝運(yùn)行數(shù)據(jù)、運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)維護(hù)中心傳至分公司調(diào)度室進(jìn)行監(jiān)視，不設(shè)備用信道。

1.4 通信系統(tǒng)要求

管道站場將分別設(shè)置主、備通信系統(tǒng)。

工業(yè)電視系統(tǒng)根據(jù)運(yùn)維要求，實(shí)現(xiàn)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(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警等系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動。站內(nèi)錄像存儲設(shè)備的存儲容量需滿足站內(nèi)各路圖像能夠以4CIF@25FPS格式的碼流連續(xù)存儲不少于90天。

儲氣庫，儲油庫，國家骨干管道系統(tǒng)首（末）站、樞紐站、加壓站、輸油站、輸氣站及其他管道系統(tǒng)的首（末）站等可列為一、二級風(fēng)險(xiǎn)的部位，均應(yīng)設(shè)置周界入侵報(bào)警系統(tǒng)。其他一般站場宜設(shè)置周界入侵報(bào)警系統(tǒng)。周界入侵報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)具有多防區(qū)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(wǎng)絡(luò)、會議電視系統(tǒng)的核心管理單位，各作業(yè)區(qū)及普通場站根據(jù)需求配置行政、調(diào)度電話、本地辦公網(wǎng)、會議電視等終端設(shè)備。

2 區(qū)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(tǒng)主要為管道生產(chǎn)運(yùn)行服務(wù)，提供安全、可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道，同時還將提供相應(yīng)的語音、視頻、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)電視監(jiān)控、周界入侵報(bào)警等配套通信設(shè)置，確保管道站場的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

傳統(tǒng)管理模式的管道已經(jīng)可以達(dá)到“無人操作、有人值守”的管理水平，區(qū)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(hù)”。為適應(yīng)區(qū)域化管理模式，站場通信系統(tǒng)的功能需要進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

油氣管道站場均設(shè)置有主、備通信系統(tǒng)，通常情況下采用光通信作為主用通信系統(tǒng)，衛(wèi)星通信或公網(wǎng)通信作為備用通信系統(tǒng)。站場主用生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過光通信傳輸至調(diào)控中心；備用生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過衛(wèi)星通信或公網(wǎng)通信傳輸至調(diào)控中心。分控中心通過光通信從調(diào)控中心讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，分公司調(diào)度室通過光通信從分控中心讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視。

2.3 站場通信系統(tǒng)

光通信為主、衛(wèi)星通信為輔、公網(wǎng)通信為補(bǔ)的數(shù)據(jù)傳輸模式已經(jīng)將生產(chǎn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)順利傳輸至各管理單位，為實(shí)現(xiàn)“調(diào)控中心遠(yuǎn)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(hù)”還需要配置相應(yīng)的站場通信系統(tǒng)。

2.3.1 語音、視頻及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

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

2.3.2 工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)

站場工業(yè)電視系統(tǒng)主要由前端攝像機(jī)、中心監(jiān)控主機(jī)、本地監(jiān)控終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成。系統(tǒng)整體采用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，室外前端攝像機(jī)一般采用高清紅外網(wǎng)絡(luò)智能跟蹤球型攝像機(jī)，立桿安裝，安裝高度宜為6m，攝像機(jī)布置應(yīng)兼顧工藝設(shè)備區(qū)、圍墻周界、主要道路等重點(diǎn)場所，實(shí)現(xiàn)場區(qū)全覆蓋。室內(nèi)前端攝像機(jī)一般采用高清網(wǎng)絡(luò)球型攝像機(jī)或高清網(wǎng)絡(luò)槍型攝像機(jī)，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(shè)備間，安裝位置及高度應(yīng)根據(jù)設(shè)備間建筑結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部設(shè)備的安裝位置確定。防爆場所應(yīng)采用防爆設(shè)備，防爆等級不應(yīng)低于ExdII BT4。中心監(jiān)控主機(jī)宜采用網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)（NVR），NVR安裝在通信設(shè)備間內(nèi)，通過內(nèi)置硬盤實(shí)現(xiàn)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(yè)電視圖像通過光傳輸系統(tǒng)傳輸至作業(yè)區(qū)和調(diào)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時在站場設(shè)置本地監(jiān)控終端，用于系統(tǒng)調(diào)試和突發(fā)事件的應(yīng)急處理。工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)與周界入侵報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警等系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動。

2.3.3 周界入侵報(bào)警系統(tǒng)

站場周界入侵報(bào)警系統(tǒng)主要由前端探測器、中心報(bào)警主機(jī)、本地報(bào)警管理終端以及工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成。前端探測器根據(jù)站場圍墻布局以及周邊環(huán)境可采用振動光纜、振動電纜、激光、微波等。當(dāng)前端探測器采用振動類產(chǎn)品時，宜選用定位型振動探測器，定位精度應(yīng)≤10m。探測器安裝在圍墻上方以及場區(qū)出入口等處，中心報(bào)警主機(jī)安裝在通信設(shè)備間內(nèi)。站場周界報(bào)警信號通過光傳輸系統(tǒng)傳輸至作業(yè)區(qū)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時在站場設(shè)置本地報(bào)警管理終端，用于系統(tǒng)調(diào)試和突發(fā)事件的應(yīng)急處理。

2.3.4 其他通信系統(tǒng)

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

3 結(jié)語

通信系統(tǒng)作為管道站場的重要組成部分，實(shí)施區(qū)域化管理后，站場通信系統(tǒng)構(gòu)成隨著業(yè)務(wù)需求和管理理念的影響不斷變化，重點(diǎn)功能由本地服務(wù)逐漸調(diào)整為遠(yuǎn)程服務(wù)。在數(shù)據(jù)傳輸可靠性、站場安全防范等方面不斷加強(qiáng)，以適應(yīng)“無人操作、無人值守、有人看護(hù)”的要求，同時在人員辦公配套的語音、會議、網(wǎng)絡(luò)等方面核減系統(tǒng)規(guī)模，以節(jié)約工程投資。站場通信方案應(yīng)以生產(chǎn)運(yùn)行為根本，因地制宜，不斷完善，為管道區(qū)域化管理提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。