魏德米勒产品在塔中Ⅰ号气田和克拉苏大北气田项目中的应用

• 关键词： 塔中Ⅰ号气田 克拉苏大北气田项目
• 摘要：中国石油天然气股份有限公司（简称“中国石油”或“中石油”）是中国油气行业占主导地位的最大的油气生产和销售商，是中国销售收入最大的公司之一，也是世界最大的石油公司之一。

       中国石油天然气股份有限公司（简称“中国石油”或“中石油”）是中国油气行业占主导地位的最大的油气生产和销售商，是中国销售收入最大的公司之一，也是世界最大的石油公司之一。塔里木油田公司隶属中国石油天然气股份有限公司，是集石油天然气勘探开发、炼油化工与油气销售上下游为一体的大型石油天然气企业。公司基地坐落于中国新疆库尔勒市风光旖旎的孔雀河畔。

                                       塔中Ⅰ号气田                                      克拉苏气田大北区块

       塔中Ⅰ号气田开发试验区，是中国石油重点试验项目和塔里木油田碳酸盐岩油气藏规模效益开发先导性试验项目。作为我国最大的奥陶系礁滩体凝析气田和首个高含硫超深酸性气田，塔中Ⅰ号气田的资源开采面临储层预测与开发工艺等一系列世界级难题。此次建成的开发试验区，具有国内目前工艺最复杂、设施最完善和配套最齐全的油气处理厂，处理天然气18.0亿立方米/年，处理凝析油80.9万吨/年
克拉苏气田大北区块是克拉苏气田的四大区块之一，处理天然气30亿立方米/年，处理凝析油4.23万吨/年。克拉苏气田大北区块地面建设工程主要包括内部集输、大北处理厂、生活公寓、气田内部道路、大宛齐油田至大北处理厂输油管道以及其他水、电、信等配套工程设计五大部分。

塔中1号气田SCADA系统架构图

       魏德米勒公司为本项目提供的三层千兆核心交换机构成了环型的、快速的、冗余的工业以太网。该网络是以星型结构和环型结构混合的网络结构。整个网络分为三层：位于内部集输站场的现场工业以太网，位于拟建的天然气处理厂的核心以太网以及位于综合公寓调度中心的调度中心以太网。

       现场工业以太网络采用100M光纤环型网络，按照塔中Ⅰ号气田开发试验区和克拉苏气田大北区块的地理位置分布，内部集输各工艺站场、大宛齐凝析油泵站、水源站、公寓站分别由9 个冗余环型网络(共计50 个远程RTU站:气田内40座单井站、5 座集气站、4 座水源井和1 座公寓）和6个冗余环形网络组成(共计33 个远程RTU站：气田内27座单井站、3 座集气站、1座大宛齐凝析油泵站，1 座水源井和1 座公寓）。通过10/100M的工业以太网连接到光纤环网的各个子站上，形成环型与星型混合的网络结构，利用100M单模光纤接入气田处理厂核心交换机，实现SCADA数据的采集并接入1000M高速光纤上传至公寓调度中心的SCADA监控站。魏德米勒公司为客户所提供的方案将考虑减少网络中多种通信协议混合使用的问题，提高通讯的效率。在冗余的前提条件下，最大程度地减少了光纤的使用量和敷设光纤的劳动量，这样，确保光纤通讯的可靠性。

       环网的核心层设置在天然气处理厂，采用了魏德米勒的IEMS3000型带网管功能的3 层千兆模块化核心交换机形成冗余、快速的千兆工业以太网。两台核心交换机之间采用链路聚合模式将两个千兆以太网口进行绑定，与气田内部集输各站的通信设备连接采用主、备份链路，当主链路发生故障时，魏德米勒独有的W-Ring技术保证在链路发生故障时，备份链路可以在20ms的自愈时间内启用，提高系统数据通信的可靠性。消除了网络中大部分的单点故障，缓解了核心交换机压力，可以实现负载均衡，解决了链路带宽过小的问题，管理员排障压力小，有充足的时间进行故障排除。

       调度中心以太网建立在公寓调度中心，设置2台冗余的魏德米勒的IEMS3000型带网管功能的3 层千兆模块化交换机，用于挂接操作站、技术管理站、调度站、网络打印机以及投影屏幕等，为10/100/1000M以太网电口交换网络，允许10M,100M，1000M的设备直接挂接在网上，10M、100M和1000M之间自动切换，支持1000M网络速度传输。通过2个1000M光纤口分别连接到天然气处理厂的核心交换机上，把核心交换机采集到的现场数据上传到公寓调度中心。

       由于系统中大多数设备距离均较远，根据塔中1号气田各站之间的距离，魏德米勒建议选用单模光纤作为本系统的远程传输介质。

       通过魏德米勒工业交换机的专业网络管理软件，能够观察网络上任何一个节点的设置。通过对网络的全面监视，能够实现综合的负载和故障分析，监控物理连接和连接质量（线缆中断、瓶颈、利用率）。该软件方便查询网络设备的状态，并具有故障陷阱处理功能，可对于整个网络或单一设备的故障陷阱历史进行精确跟踪。该软件能自动发现并显示所有支持SNMP的设备，支持SNMP、RMON 网络管理功能，自动识别所有的网络产品，并显示网络的逻辑结构和IP 地址与MAC 地址之间的关系。该软件还具有对标准RMON 1-3 & 9 参数（统计、历史、报警和事件）的图形化显示。图形方式的交互式用户界面以及设备图案化，用高品质的图像真实地表示所监控的设备，可便于监控和维护整个网络。
魏德米勒IEMS3000千兆模组化三层管理型交换机，可支持静态路由，动态路由协议，包括RIP, OSPF v2和BGP协议，当网络中存在多个子网或者VLAN时通过三层交换机可以实现不同网段或VLAN之间的互相通信，又有效减少了广播数据对全网的影响。同时IEMS3000系列也支持VRRP（虚拟路由冗余协议），通过该协议可进一步提升分支网络和核心网络之间的路由冗余性。

魏德米勒IEMS3000千兆模组化三层管理型交换机

       魏德米勒全百兆IES21系列工业以太网交换机是网管型百兆级交换机，结构紧凑，具有坚固的金属外壳，防护等级达到IP40。工作温度-40-85℃。该系列交换机支持多种网络管理功能，包括，VLAN, QoS, SNMP, PMON, 流量控制，端口镜像，可通过继电器或软件报警等功能。具有快速以太网端口和100BASE FX口相结合能够满足工业现场各种不同的挑战。完全能适应严格的工作环境，以确保系统稳定。

魏德米勒全百兆IES21系列工业以太网交换机