国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

1　項目介紹

涪陵頁巖氣田作為國家級示范工程，是我國首個百億方頁巖氣田，同時也是全球除北美之外最大的頁巖氣田。根據現有地質資料和產能評價，涪陵頁巖氣田資源量為2.1萬億方，相當于一個1000萬噸級的大型油田。

這一工程標志著我國頁巖氣行業加速邁入大規模商業化發展階段，對推動能源結構調整、緩解我國中東部地區天然氣供應壓力、加大節能減排力度以及防治大氣污染等方面均具有重要意義。

涪陵頁巖氣田焦石壩區塊一期工程北區產能建設包括1個監控中心、47個集氣站、28個采氣平臺、1個變電站、1個脫水站、3個RTU閥室；江東區塊產能建設包括13個集氣站，2個采氣平臺，1個RTU閥室。該工程通信系統承載了SCADA系統及安防監控系統數據，其通信設備均采用北京東土科技股份有限公司自主研發生產的SICOM系列工業以太網交換機，涉及萬兆、千兆等各類交換機及光纖模塊達十幾種之多，應用設備總量已超過300臺。

東土科技工業交換機在西南山林地區潮濕、多雨、多雷暴、溫差大的環境下持續多年穩定運行，通過優質的產品、快速的供貨、專業的技術服務，保障了項目的順利進行，獲得了客戶的高度認可。涪陵頁巖氣田項目在全國乃至全球油氣領域的示范效應，為東土科技在油氣開采行業提供了極大的業績支撐，也為東土科技持續服務涪陵頁巖氣田后續項目以及全行業應用奠定了堅實的基礎。

2　強健的網絡結構

2.1　SCADA系統

2.1.1　SCADA系統概述

涪陵頁巖氣田累計產氣和銷氣量均已突破160億方，2017年產量達60.04億方，日銷售頁巖氣最高達1670萬方，每天可滿足3340萬戶居民的生活用氣需求。2019年，涪陵頁巖氣將持續從涪王管線向外輸出，惠及沿線6省2市共計70多個大中型城市，使得上千家企業、2億多居民從中受益，涪陵頁巖氣田SCADA系統在其中起到了關鍵性作用。

涪陵頁巖氣田SCADA系統對現場運行設備進行監控，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能，在提高系統運行的可靠性、安全性，提高經濟效益，提高調度效率和水平方面有著不可替代的作用。

2.1.2　SCADA系統應用需求

SCADA系統是基于計算機技術及網絡技術構成的，其本質屬于IT系統的一種，各子系統或設備之間的信息交互完全依托于網絡，但SCADA系統主要面向前端設備控制，因此對網絡實時性及冗余性要求高于其它IT系統。SCADA系統網絡不允許出現丟包、通信中斷或延時過高的情況，否則將對現場生產造成影響，可能造成設備損壞，甚至導致事故的發生。因此SCADA系統應用的網絡設備除了需要具備良好的數據交換性能外，還需具備低溫高溫適應性、抗電磁干擾強、防鹽霧及抗震性強等特點。

2.1.3　SCADA系統組網介紹

圖1 SCADA系統拓撲圖

本項目的SCADA系統網絡為PCS控制器、RTU控制器、SIS控制器等設備提供冗余、實時、安全可靠的傳輸通道，可為重要數據提供兩個獨立的傳輸通道連接核心網絡。

（1） 網絡實時性

保證網絡實時性是工業以太網網絡傳輸系統的核心問題，報文傳輸的確定性主要取決于數據的零丟包和數據傳輸的低延遲。

本項目應用的東土科技SICOM6448G、SICOM3028GPT工業以太網交換機具有以下特點：

·交換芯片的交換容量可保證所有端口的線速轉發，確保交換機存儲轉發延時小于5S，大大提高了網絡的實時性。

·支持VLAN的劃分實現廣播域的隔離，控制廣播風暴的影響范圍。

·支持網絡風暴抑制功能實現故障數據的有效限制，并能夠實現對單播、組播、廣播報文的分類限制，同一物理端口上對不同種類的報文、在不同傳輸方向上（進、出）實現流量的分類控制，實現業務數據與無效數據的有效區分，并將無效報文抑制在系統的最外側。

·支持QOS優先級實現數據的優先傳輸，確保重要數據傳輸的實時性。

·交換芯片容錯處理：交換機的每一個物理端口設置了合理大小的緩存空間，當突發數據流超出物理端口的帶寬時，能夠在一定的時間內保證數據不丟失。

·IEEE 802.3x數據流量控制：當交換機端口數據超出端口帶寬時，交換機可以和終端設備進行協商，降低終端設備的發送速率，使系統避免因某個端口擁塞而造成數據的丟失。

（2） 網絡冗余性

SCADA系統網絡每個站點配置的2臺二層交換機SICOM3028GPT分別組成A、B兩個物理隔離的冗余環網。雙環網結構在物理上相互獨立，當環網A出現網絡風暴、交換機掉電或設備故障時，接入終端可通過環網B中的交換機進行數據通信。環網A出現故障不會影響環網B。監控中心服務器同時接收A、B網數據，并作出處理，有效避免了通信中斷的問題。

SICOM6448G、SICOM3028GPT支持STP\RSTP\MSTP\IEC62439-6（DRP）環網冗余協議，本項目中采用的DRP協議網絡自愈時間真正達到＜20ms，且不受網絡設備數量影響。

2.2　安防系統

2.2.1　安防系統概述

涪陵頁巖氣田安防系統視頻監控網可對視頻、語音、門禁、周界各子系統進行監控，東土科技交換機在各系統的穩定運行中起到了橋梁的作用。通過交換機實現各個子系統之間的聯動，逐步實現各站點無人值守，為客戶節約人力和時間成本。

2.2.2　安防系統應用需求

本項目視頻監控系統需接入高達600路以上1080P高清攝像頭，單個IP攝像頭碼流為4Mbps，考慮到視頻監控數據傳輸的特性如高壓縮率、流量突發性，以及周界防御、門禁、語音對講應急廣播等設備的傳輸流量，把視頻監控數據流量傳輸帶寬控制在占用1000Mbps工業以太網光纜傳輸網絡的50%~60%較為合理，能夠保證視頻監控傳輸的無失幀、流暢和高實時性。

2.2.3　安防系統組網介紹

圖2 安防系統拓撲圖

安防系統網絡在監控中心設置一臺SICOM6448G萬兆交換機，前端接入SICOM3028GPT千兆交換機分別組成5個千兆光纖環網，每個環網分擔480M左右的流量，符合視頻傳輸網絡占用帶寬不超過60%的最優配置，保證了視頻清晰度及流暢度。

SICOM6448G、SICOM3028GPT支持靜態組播和基于MAC地址的GMRP動態組播功能，使帶寬資源能夠得到有效利用。

3　東土科技解決方案亮點

（1）SCADA系統網絡為雙千兆光纖環網，單個光纖環網接入設備多達53臺，采用東土科技DRP冗余環網協議，保證網絡自愈時間＜20ms。

·縮短故障恢復時間：東土科技DRP協議綜合考慮多種環網冗余保護機制，提出了針對網絡規模增大導致故障恢復時間顯著增加問題的優化解決方案，通過優化環網檢測報文數據轉發機制，能夠實現與網絡規模無關的故障恢復時間；通過實時中斷上報等機制的引入，DRP故障恢復時間可以達到10ms以內，從而大大提高實時報文傳輸可靠性，為電力、軌道交通等具有實時控制要求的應用領域提供更可靠的數據承載方式；

·支持豐富的鏈路檢測功能：為了提高網絡穩定性，東土科技DRP協議針對網絡應用中的典型故障進行分析，在進行故障檢測時除了對鏈路斷開進行快速檢測外，還提供了光纖單通檢測、鏈路質量檢測、設備健康性檢測等機制，確保環網報文的最優承載；

·支持多種網絡拓撲：東土科技DRP協議除支持簡單環網快速自愈功能外，還支持相交環、相切環等復雜組網，并且能夠支持基于VLAN的冗余環多實例、環端口聚合等組網應用，提供了靈活的組網模式以滿足多種網絡應用需求；

·提供豐富的診斷維護功能：東土科技DRP協議提供了豐富的狀態查詢和告警機制來進行網絡的維護和診斷，同時防止由于誤操作或配置錯誤導致的環網風暴等問題，支持在發生誤操作和配置錯誤時提供告警提醒。

（2）核心交換機采用東土科技萬兆工業級交換機，實現雙機冗余熱備份。

（3）選用東土科技模組化產品，方便業務擴充。

（4）系統安防網接入高達600路1080P高清攝像頭，設置5個安防環網，采用高buffer設備進行視頻傳輸，在保證網絡可靠性的同時，滿足了視頻業務高帶寬傳輸的需求。

（5）安防環網支持多種業務接入：視頻、門禁、周界監控、IP電話等。通過配置QoS滿足重要數據先行傳輸的要求。

（6）安全性：SICOM6448G、SICOM3028GPT具備基于MAC地址或IP地址的端口安全，代理訪問控制（基于Vlan/IP)認證802.1x，SSH，SSL，SNMP v3；支持IEEE 802.1x，支持用戶分級訪問交換機；支持ACL控制，可指定特定的IP或MAC設備去訪問設備；支持廣播風暴抑制功能，確保終端設備的正常運行。

摘自《自動化博覽》2019年2月刊