浅析长输天然气管道SCADA系统调试特点及方法

2020年04
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质，导致空压机气体进入不顺畅。

空压机隔尘网部件的维护维
修中，要加强除尘工作。

通过定期对空压机隔尘网进行清洗除
尘，避免隔尘网被灰尘堵塞。

在除尘时需要注意，避免用尖锐
物敲打隔尘网,避免尖锐物造成隔尘网网隙增大或者损坏，无法
起到良好的灰尘过滤性能[6]。

空压机隔尘网是有着使用期限的
限制的，当隔尘网达到使用寿命后需要及时进行更换，避免除
尘网性能不良加大机器的负担。

2.2.3空压机润滑部件的维护维修
空压机的轴承等部位需要依靠润滑油，才能提高动力驱动
的效果。

润滑油的选择要满足质量性和适当性。

空压机润滑
油装置，需要保证严格的密闭性，避免润滑油渗漏问题。

空压
机润滑部件的维护维修过程中，在更换润滑油使，需要将原有
的残留润滑油全部排出，并对润滑油装置进行清理后，才能够
注入新的润滑油。

另外，在空压机润滑部件的维护维修中，还
有避免带电作业，要停止空压机运行，才可以进行润滑油更换、
润滑装置清理等工作，以保证维护人员的安全。

3结语
空压机是现代工业企业的重要生产设备。

随着空压机的
广泛使用，对空压机的维护和维修工作也提出了更高的要求。

空压机的维护维修工作，需要严格按照空压机的运行原理进
行。

空压机维护人员，需要对空压机内部构造全面了解，在维
护维修时，要对空压机系统进行检查，如空压机水路循环系统、
空压机气体循环系统、空压机油路循环系统等，还需要对空压
机部件进行严密的维护，如空压机油雾分离部件、空压机隔尘
网部件、空压机润滑部件等，以提高空压机运行的精密性，提高
空压机压缩气体的效率和质量。

参考文献：
[1]唐鹏,乔振兴.浅析螺杆空压机电气维修与常见故障排
除技术[J].民营科技,2018(11):18.
[2]于亮,刘艳,关珊珊,樊宽章.PB840呼吸机空压机原理及
维修[J].中国医疗设备,2018,33(05):110-112.
[3]金綦庆,赵莉莎,侯关东,刘群峰.重庆天然气净化总厂
3300单元新空压机故障查找方法与维护保养[J].石化技术,
2017,24(07):33+41.
[4]伍瑾.柴油空压机启动蓄电池问题分析和改进[C].中国
振动工程学会故障诊断专业委员会、中国机械工程学会设备与
维修工程分会、中国设备管理协会设备诊断工程委员会.2016
年全国设备监测诊断与维护学术会议暨第十五届全国设备故
障诊断学术会议、第十七届全国设备监测与诊断学术会议、
2016年全国设备诊断工程会议论文集.中国振动工程学会故障
诊断专业委员会、中国机械工程学会设备与维修工程分会、中
国设备管理协会设备诊断工程委员会:中国机械工程学会,2016:
111-114.
[5]胡勇.喷油式双螺杆空压机常见故障分析及处理[J].中
国设备工程,2018(06):32-33.
[6]夏霜.基于马氏距离的空压机健康状态评估方法研究
[D].安徽大学,2018.
作者简介：许建新，汉，男，甘肃兰州人，兰州兰石重装装备股份
有限公司，初级工程师，大学本科学历，研究方向为设备技术。

浅析长输天然气管道
SCADA系统调试特点
及方法
余霄鹏（中海福建天然气有限责任公司，
福建福州350000）
摘要：文章以福建LNG公司海西天然气管网中SCADA系统
调试为背景，介绍了长输天然气管道工程中SCADA系统的结
构，并对长输天然气管道SCADA系统调试特点及方法进行了
探讨与实践，已期为同类工程SCADA系统安装调试提供借鉴。

关键词：长输天然气管道；SCADA系统；调试
随着SCADA系统在长输天然气管道行业应用的深入，集
中调度输送天然气水平得到提升。

与此同时SCADA系统的安
全稳定运行也成为保障天然气安全输送的重要因素，由此有效
组织系统调试工作、科学运用调试方法、合理安排功能验证，将
为长输管道平稳运营奠定良好的基础。

1海西天然气管网SCADA系统简介
海西天然气管网SCADA系统按控制级别分为调控中心控
制级（包括主调中心和备调中心）、站控系统控制级和就地控制
级三级操作模式。

其操作方式：正常情况下，由主调中心对全
线进行监控。

主调中心独立完成各站设施的自动化监控和安
保，沿线各工艺站场控制无须人工干预，各站控系统和RTU在
主调中心统一指挥下完成各自监控工作。

当主调中心主、备服
务器发生故障或系统检修时，切换到备调中心监控。

全系统控
制权限由主调中心确定，经主调中心授权，操作员方可通过站
控系统或RTU对该站进行授权范围内的操作。

当主、
备通信系
统均发生故障或系统检修时，由站控系统对各站监控。

当站场
系统进行设备检修或紧急切断时，采用就地控制方式。

其系统
结构如下：
图1海西天然气管网二期工程SCADA系统结构
2长输天然气管道SCADA系统调试特点
2.1站点偏散、交通不便
根据市场情况，一般分输站、阀室分布在长输天然气管道154
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沿线市县区内，相对比较分散。

且因天然气行业特殊性，各站场选址亦多处于城市周边农村等偏僻处。

由此长输天然气管道SCADA 系统调试直接面临着交通不便的难点。

2.2专业多、周期长
长输管道SCADA 系统监控站点多，各站点监控数据量大且杂，且调试过程需多专业单位配合，如电力、通讯、施工单位、输气运行部、设备厂家、调度部等各专业技术人员等。

因此，使得调试周期较长。

2.3边调试、边验收
对于整套SCADA 系统验收而言，需在所有站控系统均调试完成后进行。

但鉴于长输管道沿线站场的施工条件和环境影响，各站场施工进度、站控系统调试进度并不能保证一致。

因此边调试边验收，在完成单个站控系统调试的情况下，便组织对该站控系统的验收是长输管道调试的又一特点。

3长输天然气管道SCADA 系统的调试方法
3.1调试前准备工作
3.1.1调试方案的编制
通过制定合理的调试方案，可有效组织人、物力资源，以便能按计划完成整体SCADA 系统调试任务。

方案的制定需综合考虑项目进展、各工程的节点、以及各站场设备情况（如计量橇、调压橇、自用气橇、收发球装置等厂家服务工期等）。

3.1.2调试点表的制定
结合各站场仪表专业监控数据表、各成橇设备厂家（计量橇、调压橇、自用气橇等）所提供的设备资料和接线图，逐个梳理各监控点，查漏补缺，制定各站控系统调试点表。

3.2调试流程
总流程为优先对已具备条件的站控系统进行调试，并组织单站控系统验收。

在完成各站控系统调试后，最后对主调中心和备调中心SCADA 系统进行调试。

因主、备调中心服务器是直接从站控系统PLC 处理器和远控阀室RTU 处理器读取数据，因此对主、备调中心调试，仅需将各站控系统已调试好的组态画面、逻辑程序等文件重新载入主、备调中心工程师站和操作员站内，并对监控优先级予以设置即可。

对长输天然气管道SCA⁃DA 系统调试而言，重点在各站控系统的调试。

以下将对单个站控系统调试过程操作予以介绍：
3.2.1站控系统连接检查
在站控系统所涉及到的各节点（包括PCS 机柜、ESD 机柜、火灾盘、操作员站、工程师站、调压机柜、计量机柜、以及现场电动阀、撬装设备等）安装完成后，开始对系统内各个节点进行布线连接，主要可分为以下四个部分：
A 电源
根据电气专业设计要求，完成各配电柜至各节点之间的电气线路安装。

该部分应留意勿错接、勿混淆电气线路的主回路和副回路。

B 信号根据仪表专业设计要求，完成现场、站控室内全部信号电缆的布线和安装。

在保障接线正确的情况下，同时应注意信号线路与电气线路走向和间距（＞50mm ），避免产生干扰。

C 接地保护接地和工作接地应避免混接，屏蔽接地需连接到工作接地上，形成单端接地，保护接地勿采用串联接地方式。

D 通讯根据通讯专业设计图完成通讯电缆的敷设，应注意尽量与其他电缆分开单独敷设，避免信号干扰。

3.2.2上电检查
为避免不必要的设备损坏，上电前应对相关设备线缆连接、模块卡件等进行检查，确认所有设备电源开关处于关断状态。

确认无误后方可逐级逐个对各节点设备上电，上电过程应注意观察设备状态，直到确认各节点设备均稳定运行。

3.2.3软件安装
在站控系统工程师站和操作员站上分别安装系统运行环境、系统软件、用户软件、数据库软件等。

该部分工作一般由SCADA 系统厂家在工作站出厂FAT 前完成，并提前做好各站控系统的预组态。

3.2.4系统调试
由SCADA 系统厂家根据设计图纸和生产需要，按调试点表逐个对站控系统下全部I/O 点和通讯点位进行读取、控制、设置联锁、编写逻辑、并对全部监控点予以组态和绘制组态画面等工作。

3.3SCADA 系统调试验收
为确保已调试完成的站控系统功能能适应运营实际需求，需组织各专业人员对系统进行验收，验收内容主要包括以下几点：
A HMI 界面验收
通过观察和测试HMI 界面，对界面美感、工艺流程准确度、参数完整性、动态显示是否符合实际的需要等作出判断。

B 冗余功能验收
主要包括对站控系统硬件冗余的测试，通过断电、断通讯、热拔插等方式测试站控系统中控制器、I/O 卡件、通讯等模块的热备冗余性能。

当发生“故障”时，以上设备能否自动进行故障切换，自动对系统的数据进行备份，为运行管理提供可靠的保障。

C 监控信号验收
对监控数据点表中全部点位进行逐个测试，确定现场信号能够准确被站控系统采集到。

通过站控系统给出信号的方式，确定现场受控设备（如电动阀门等）能够准确接收并正确动作。

D 联锁验收
模拟触发设备动作的联锁条件，观察设备能否按设计要求动作。

如：出站压力超高3选2；断电引发火灾报警器报警联锁等。

E 逻辑验收
经过对站控系统与各设备间的联调，站内设备应能满足天然气站场实际运营的逻辑需求，验收项包括：正常自动启输、正常自动停输、紧急停输（一级关断、二级关断）、过滤分离器设备切换、流程的自动切换、自动收、发清管器等逻辑动作，当系统接收到以上逻辑触发指令后，将能按设定的逻辑顺序对站内电动阀门等设备进行动作，以达到逻辑目的。

4结语随着天然气管道输送运营智能化的飞速发展，长输天然气管道SCADA 系统的功能和规模亦将日益强大，由此对SCADA
系统调试施工提出了更高的要求。

对此需不断完善长输天然气管道SCADA 系统的调试方法和验收体系，从而实现系统性能的最优化。

参考文献：
[1]王笑.长输管道中SCADA 系统的调试施工.安装.2007（10）.[2]顾涛.高速铁路供电SCADA 系统调试方法的探讨.数字
技术与应用.2012（1）.作者简介：余霄鹏（1988-），男，汉，湖南岳阳人，仪器仪表工程师，硕士，研究方向：检测技术及自动化装置。

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