高樂旭，梁躍東

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300467）

1 中控系統(tǒng)簡介與實施背景

某海上油田的中心平臺中控系統(tǒng)與其衛(wèi)星WHPEWHPC平臺中控系統(tǒng)屬于孤島模式運行，各中控系統(tǒng)之間無通訊關(guān)聯(lián)。由于平臺地理位置的影響，當衛(wèi)星平臺中控系統(tǒng)出現(xiàn)應急情況時，現(xiàn)場可能受惡劣天氣等極端因素所限，中心平臺檢修無法第一時間進行應急處理，甚至可能導致安全環(huán)保等重大生產(chǎn)事故的發(fā)生。

目前中控系統(tǒng)使用是艾默生公司DELTAV 系列產(chǎn)品，版本為11.3。如利用目前的系統(tǒng)框架實現(xiàn)，需在每個衛(wèi)星平臺的中控系統(tǒng)中再增加擴展卡、通訊卡及控制器等多個硬件，同時需要敷設(shè)光纖將中心平臺及兩個衛(wèi)星平臺中控系統(tǒng)組成一個環(huán)網(wǎng)。此方案不僅成本高，且需承擔更多風險。因中心與衛(wèi)星平臺中控系統(tǒng)組成環(huán)網(wǎng)后，如鏈路出現(xiàn)故障或者斷裂將造成整體數(shù)據(jù)的傳輸異常，甚至導致更嚴重的后果，所以有效提高中控穩(wěn)定性且成本低的方案才是首選。

2 自主制定架設(shè)方案

自主創(chuàng)新利用現(xiàn)有的中控系統(tǒng)和通訊光纖的資源，搭設(shè)一套遠程訪問系統(tǒng)，實現(xiàn)由中心平臺中控直接訪問衛(wèi)星平臺（WHPE、WHPC）中控系統(tǒng)的上位機，最終完成中控應急處理、信息數(shù)據(jù)備份、診斷等工作，提高衛(wèi)星平臺中控系統(tǒng)的管理水平。

此方案利用現(xiàn)有的資源，成本少、實施簡捷、可靠性高。即使鏈路由于意外等因素故障也不影響目前中控系統(tǒng)的運行。具體的實施思路是利用從兩個衛(wèi)星平臺（WHPE 和WHPC）至中心平臺的報房通訊現(xiàn)有光纖資源，將中心平臺中控室內(nèi)的一臺OPC 工作站設(shè)定為遠程訪問站，分別與兩個衛(wèi)星平臺的上位機連入同一個網(wǎng)段，并安裝相應的防火墻防護，利用WINDOWS 系統(tǒng)的遠程連接功能進行遠程操作，實現(xiàn)遠程操作衛(wèi)星平臺中控上位機的目的。在工業(yè)生產(chǎn)中對生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)要求非常高，不允許生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)與辦公通訊網(wǎng)絡(luò)交織干擾，且外網(wǎng)易受病毒及黑客攻擊給安全生產(chǎn)帶來更多不可控因素，因此此方案中實現(xiàn)生產(chǎn)控制網(wǎng)絡(luò)與辦公通訊網(wǎng)絡(luò)完全隔離。

3 利用光纖通訊架構(gòu)遠程控制系統(tǒng)

3.1 遠程工作站物理鏈路的搭建

（1）目前WHPEWHPC 平臺已有至中心平臺的光纖資源，存有辦公網(wǎng)絡(luò)及程控網(wǎng)絡(luò)，且辦公網(wǎng)絡(luò)與程控網(wǎng)絡(luò)相分離。此改造在中心平臺搭設(shè)一臺上位工控機，本次使用的是中心平臺中控室內(nèi)的OPC 站（中控系統(tǒng)的操作站）。利用現(xiàn)有的程控網(wǎng)絡(luò)進行通訊，與WHPEWHPC 平臺中控的OPC 站相連，敷設(shè)程控交換機到中控OPC 的網(wǎng)線連接。圖1為中心平臺至WHPC 衛(wèi)星平臺遠程工作站的網(wǎng)絡(luò)拓撲簡圖，其中紅色方框區(qū)域為此次施工所連接的各個工作站。

（2）在中控的OPC 上位機（IP 設(shè)置為10.132.26.*）通過網(wǎng)線與交換機相連（使用程控網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，與辦公網(wǎng)絡(luò)相分離，其IP 為10.132.26.*），交換機將整合的數(shù)據(jù)通過LAN 口傳出，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線連入光端機相輸入端。光端機通過其內(nèi)部的光發(fā)射機和光接收機等設(shè)備，將網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換為光信號傳輸。光信號傳輸具有頻帶寬、抗干擾性強、保密性強、傳輸速度快、傳輸距離長等優(yōu)點，尤其適合各平臺間數(shù)據(jù)傳輸，光端機產(chǎn)生的光信號通過海纜內(nèi)的光纖分別與WHPEWHPC平臺的光端機相連接（在WHPEWHPC 平臺分別設(shè)有另一臺光端機，其作用是將光信號轉(zhuǎn)為電信號）。轉(zhuǎn)換后的電信號通過網(wǎng)線分別連入WHPEWHPC 平臺交換機，再通過交換機分別連接WHPEWHPC 平臺的OPC 站。

3.2 遠程工作站的配置

（1）OPC 站使用的是雙網(wǎng)卡，這樣在進行IP 配置時，一個網(wǎng)卡使用的是其中控網(wǎng)段IP，另一個網(wǎng)卡IP 配置為10.132. 26.*（程控網(wǎng)段），并且配置的IP 不能一樣，避免出現(xiàn)IP 沖突的情況。這樣就可以將中心平臺中控室OPC 站與兩個衛(wèi)星平臺的上位機連入一個網(wǎng)絡(luò)里，同時在幾臺OPC 站安裝相應的防火墻進行防護。

圖1 設(shè)計遠程工作站通訊拓撲圖

（2）在中心平臺中控室OPC 站以及兩臺衛(wèi)星平臺中控上位機上分別開通遠程訪問的權(quán)限，這樣即可以實現(xiàn)遠程訪問上位機的功能。

3.3 遠程工作站的連接

（1）在進行遠程連接時，首先將3臺設(shè)置為10.132.26.*IP的網(wǎng)卡對應的網(wǎng)線拔下，且保證另一個網(wǎng)卡的網(wǎng)線連接正常。將各平臺預留的連入程控網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)線分別插入拔下的網(wǎng)卡內(nèi)即可。

（2）在中心平臺的OPC 站的電腦上按win+R 鍵打開運行，輸入“mstsc”命令，點擊確定。點擊確定之后，可以看到已經(jīng)打開了遠程桌面連接，輸入要連接的IP 地址，也可以點擊選項，輸入詳細信息，進行連接。然后輸入遠程連接的計算機名稱和密碼，點擊連接，即可以遠程連接衛(wèi)星平臺OPC 站。

3.4 遠程工作站的使用效果

中控系統(tǒng)遠程工作站搭建后，在操作上不會對中心平臺及兩個衛(wèi)星平臺中控操作人員造成任何影響，依然能夠正常對生產(chǎn)流程參數(shù)進行監(jiān)控及控制。同時位于中心平臺的儀控人員也可以每日對衛(wèi)星平臺中控數(shù)據(jù)進行例行檢查、數(shù)據(jù)備份及卡件功能檢查等操作。且當衛(wèi)星平臺中控出現(xiàn)異常時，位于中心平臺的維修人員也可以通過診斷等工具第一時間發(fā)現(xiàn)故障，提前準備好檢修物料。較以往只能到衛(wèi)星平臺后才能發(fā)現(xiàn)問題的情況，極大地提高故障檢修效率。

4 自主構(gòu)架遠程工作站的運行后評估與意義

4.1 實現(xiàn)目的要求滿足生產(chǎn)需求

實現(xiàn)中心平臺遠程控制衛(wèi)星平臺上位機的功能，更加便捷檢查與維護監(jiān)控狀態(tài)，同時提高管理水平。在衛(wèi)星平臺中控突發(fā)問題時，能夠高效快速地予以技術(shù)支持并解決。

4.2 開拓全新通訊鏈路

重點對平臺間網(wǎng)絡(luò)布局掌控，并在此基礎(chǔ)重新搭建出一條全新鏈路，并保障此條鏈路與辦公網(wǎng)絡(luò)等要處于完全的分離隔離狀態(tài)，確保中控系統(tǒng)的安全可靠性，防止任何干擾與沖突。

4.3 突破解決在生產(chǎn)期間維修改造的各種瓶頸

曾考慮艾默生廠家提出遠程工程師站方案，但經(jīng)評估需在衛(wèi)星平臺（WHPE、WHPC 平臺）中控室新增通訊底板和控制器等一系列硬件，施工條件所限及費用較高，以及改造帶來系統(tǒng)運行的安全風險。通過方案比對，最終選擇并實現(xiàn)經(jīng)濟效益可觀實施便捷安全可靠的此方案。

4.4 自主創(chuàng)新擺脫國外廠家技術(shù)封鎖和束縛

此次遠程工作站的搭建工作，是首次自主實現(xiàn)衛(wèi)星平臺中控上位機的遠程操作，打破以往需要增加中控系統(tǒng)產(chǎn)品廠家安裝遠程工程師站的慣例。此項工作操作便捷可靠，直接搭設(shè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)鏈路，無需增加其他費用

4.5 便捷性及可靠性，便于推廣

可為其他擁有中心和衛(wèi)星平臺的油田單元予以借鑒，為具有相同情況的海上其他單元提供了一條中控系統(tǒng)管理提升的新思路；架設(shè)符合自身現(xiàn)場實際需求，滿足工況要求的遠程訪問系統(tǒng)。

4.6 成本優(yōu)勢明顯

此項目完全自主調(diào)研分析，確定方案以及后期施工實現(xiàn)，并充分利用現(xiàn)有硬件和網(wǎng)絡(luò)資源開發(fā)，實現(xiàn)成本幾乎為零，自主實現(xiàn)節(jié)約費用50萬元。