《操作岗位资质认证培训高级教材及试题集.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作岗位资质认证培训高级教材及试题集.doc（151页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、操作岗位资质认证培训高级教材及试题集综合输气运行工中国石油管道公司目录高级资质培训教材1高级资质工作任务和要求2第一部分 高级资质技能操作与相关知识6第一章 SCADA系统7第一节 SCADA系统简介7第二节 站控系统13第三节 通信系统22第二章 压力调节系统34第一节 调压设备的结构、原理34第二节 调压系统参数的设定47第三节 调压器系统的常见故障及维护52第三章 压缩机组（中原公司编写）56第四章 天然气长输管道的清管57第一节 清管操作57第二节 清管设备61第三节 清管工艺参数的计算66第四节 清管常见故障与排除69第五章 气体分析仪表72第一节 气相色谱分析仪的基本原理、组成和操
2、作72第二节 水露点分析仪的基本原理、组成和操作77第三节 硫化氢分析仪的基本组成、原理和操作79高级资质试题集85第二部分 高级资质理论知识试题86认证要素明细表86高级资质理论知识试题87高级资质理论知识试题答案130第三部分 高级资质技能操作试题131认证要素明细表131高级资质技能操作试题132高级资质培训教材高级资质工作任务和要求编号任务名称技能要求知识要求综合输气运行岗S-SQ-G01清管操作1.了解清管器结构及完好标准2.能正确切换工艺流程3.能操作阀门、收发球筒快开盲板4.能准确判断清管器接收、发送和运行信息5.能监控清管作业中运行参数6.能进行清管作业的放空与排污操作7.能解
3、决故障下的现场操作1.掌握流程切换的操作原则2.掌握各类清管器的结构、功能、特性3.掌握清管过程中需要控制的参数，常见故障及处理方法4.掌握清管器收发装置的结构、用途和使用注意事项5.掌握天然气的组分及特性6.掌握清管作业操作规程S-SQ-G02气相色谱分析仪的操作1.能启、停气相色谱分析仪2.能读取气相色谱分析仪组分分析数值3.能调节标气、载气、样气的压力4.能够更换备用载气、标气瓶1.掌握气相色谱分析仪的结构、原理和操作规程2.掌握管输天然气气质标准3.了解天然气组分对计量数据的影响S-SQ-G03水露点分析仪操作1.能启、停水露点分析仪2.能识读水露点分析仪分析数值1.掌握水露点分析仪的
4、结构、原理、操作规程2.掌握管输天然气气质标准3.掌握天然气含水量的几种表示方法4.掌握液态水的存在给天然气输送带来的危害S-SQ-G04硫化氢分析仪的操作1.能启、停硫化氢分析仪2.能识读硫化氢分析仪分析数值1.了解硫化氢分析仪的结构、原理2.掌握管输天然气气质标准S-SQ-G05调压装置压力设定操作1.能够设置各级调压装置压力定值2.能够进行简单的故障判断与处理3.能够判断调压操作的条件4.能够确定调压的定值1.掌握调压装置压力设定方法2.了解调压装置的规格、类型、结构、原理3.掌握下游管段的承压能力及用户的用气压力4.掌握下游安全保护的设定值压缩机运行S-YSJ-G01燃气轮机压气机清洗
5、1.掌握清洗液的配制方法2.掌握清洗小车的使用3.掌握机组的带转和盘车操作4.具备管线的简单装配能力5.具备清洗剂、防冻剂（化学品）的相关防护技能1.熟悉清洗液的配制标准2.具备清洗剂、防冻剂（化学品）的相关防护知识3.初步掌握压缩机组控制系统、机械设备知识S-YSJ-G02燃气轮机孔探1.熟练孔探仪的操作2.具备机组一般运行风险的辨识能力3.具备孔探图像分析能力1.了解燃气轮机设备结构和工作原理2.初步掌握拆卸知识S-YSJ-G03控制系统维护1.熟练掌握自动化设备、网络安装2.熟练掌握自动化控制软件操作3.熟练控制程序编程1.具备自动化设备、网络等硬件的工作原理及安装知识2.熟识相应自动化
6、控制软件使用知识3.相应自控软件编程知识变电运行岗(35kv及以上)S-BD35-G01使用万用表测量电流、电压、电阻1.了解万用表结构及完好标准2.能正确选择档位及量程3.能完成测量直流电流的操作4.能完成测量交流电压的操作5.能完成测量直流电压的操作6.能完成测量直流电阻的操作7.能完成对线路进行核相的操作8.测量后、能将量程归为最大档位9.记录测量的数据10.能解决测量过程中异常情况下的操作1.了解万用表结构、功能、原理2.掌握选择万用表测量档位、量程3.掌握万用表的使用方法4.掌握测量电流、电压、电阻的接线方式5.掌握与带电体保持的安全距离6.掌握测量电流、电压、电阻的操作方法S-BD
7、35-G02使用兆欧表测量电气设备的绝缘电阻1.能确定电气设备的电压等级2.能选择合适、合格兆欧表3.能完成兆欧表开路、短路的试验4.了解兆欧表结构及完好标准5.能验明电气设备确无电压、拆除连接导线的操作6.能完成电气设备绝缘电阻测量的操作7.能准确读取数据、记录数据、根据温度换算成75标准值8.能正确判断电气设备绝缘电阻是否合格9.能正确连接测量接线10.能解决异常情况下的操作1.掌握使用兆欧表及测量方法2.掌握连接电气设备绕组的测量接线3.掌握电气设备绝缘电阻的合格数据及标准4.掌握选择兆欧表的能力5.了解测量摇表转速应达到120转/分钟的意义6.了解电气设备结构、性能、原理S-BD35-
8、G03使用钳型电流表测量低压线路的三相交流电流1.能选择合适的量程2.能完成测量三相交流电流的操作3.能判断三相负荷平衡情况4.能完成测量较小电流的操作5.测量完毕后、能将量程归为最大档位6.能解决异常情况下的操作1.了解钳型电流表结构及完好标准2.了解钳型电流表的结构原理3.掌握被测导线应放在钳口中部、且与钳口垂直的方法4.掌握测量时与带电体保持的安全距离5.了解更换量程时应脱离被测导线6.了解钳型电流表不得测量高压电流7.了解测量较小电流（小于5A）时的方法8.掌握选择量程由高到低的原则S-BD35-G04电气设备的维护及保养1.能正确使用维护工具、仪器、仪表2.能落实保证安全的技术措施3
9、.能完成电压、电流、功率测量的操作4.能完成设备绝缘电阻测量的操作5.能检查接地装置是否完好6.能完成熔断器芯子的更换7.能进行对蓄电池维护的工作8.能完成瓷瓶套管带电清扫的操作9.能完成控制盘、配电盘清扫的操作10.能处理操作过程中的异常情况1.掌握维护设备所需工具、仪器、仪表的使用方法2.掌握绝缘工具、护具的使用方法3.了解保证安全的技术措施内容4.掌握维护保养设备的方法和技术要求5.了解设备运行参数及合格数据S-BD35-G05处理直流接地故障1.能复归接地预告音响2.能识别直流接地故障的性质3.能完成使用测试仪表测试极性的操作4.能确定直流接地故障点极性5.能根据环境因素确定故障点范围
10、6.能完成按顺序拉路查找故障点的操作7.能完成排除直流接地故障的操作8.能监视测量表计9.能使用万用表进行直流电压、电阻的测量10.能解决排除故障时发生的异常情况1.了解直流接地造成危害的严重性2.掌握查找直流接地故障的方法3.了解一点接地、两点接地故障造成的后果4.掌握查找直流接地故障点的顺序5.了解拉路停电间隔不超过3秒钟的意义6.了解环境因素对查找故障点所起的作用7.了解反事故措施的方法8.了解直流系统工作原理S-BD35-G06处理变电所全所停电事故1.能确定事故的性质2.能根据保护自动装置、仪表指示、分析判断停电原因3.能完成切断电容器组及各线路断路器的操作4.能判断线路停电、还是本
11、所故障造成的停电5.能及时与电调联系汇报停电情况6.能记录保护自动装置动作信号、仪表指示数据7.能按照运行规程和安全规程完成事故处理8.能检查发电机启动后恢复供电情况9.能解决处理事故时发生的异常情况1.了解全所停电处理的原则和方法2.了解全所保护装置的动作原理3.掌握全所一、二次系统图4.了解各路电源突然同时来电造成非同期合闸的危害5.掌握先切除电容器组的要求6.掌握分析判断事故的综合能力第一部分 高级资质技能操作与相关知识第一章 SCADA系统第一节 SCADA系统简介SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控
12、制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。一、SCADA系统基本概念SCADA是英文Supervisory Control and Data Acquisition的缩写，即监督控制和数据采集系统。它是一种以监督为基础的计算机控制系统。它可以在一个大的地理地区内对现场的运行设备进行监视和控制。它能收集远处现场的操作信息，并通过通讯线路将远方信息传送到控制中心进行显示和报告，控制中心的操作员监视这些信息，并能向远方的设备发布监督性质的命令。20世纪60年代以前，就已存在多种形式的监控和数据采集系统。早期继电器用于扫描、报警及模数转换，后来继电器逐渐被半导体元件取代，半导体元件又被小型计算机和
13、微型计算机取代。这些演变分别发生在60年代、70年代和80年代初，其结果是导致多种技术并存。70年代初期，电气设备制造商推出可编程序逻辑控制器（PLC）取代控制继电器，PLC发展成为以微处理器为基础的系统，可提供复杂的顺序逻辑、控制回路的算法，并可与其他计算机或PLC通信。PLC也具备将输入/输出硬件远距离地分布在靠近现场的功能，以最大程度地节省控制线。70年代中期，许多过程控制仪表供应商将分布式过程控制系统引入现场自动化。随着这些分布式系统的出现，许多重要的仪表系统制造商生产出品种多样的分布式控制系统，该系统可达到的基本功能是使控制分散到真实的工艺而不是在一个远离现场的控制室里。SCADA系
14、统就是以PLC或分布式过程控制系统为基础实现各种功能，SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电网、水网、输油气管网、智能建筑等领域。二、SCADA系统组成SCADA系统无论控制规模大小都由三部分组成：即位于调度控制中心的主端调度装置(MTU)，位于各站场的站控系统（SCS）、远程终端装置(RTU)和连接它们的通信系统。一般的SCADA系统可完成基本功能：数据采集；实时信息处理；数字计算；监控与调节；事故报警；打印制表与数据记录；计算机联网通讯。下面就主端调度装置（MTU）与远程终端装置(RTU)做简单介绍，站控系统（SCS）与通信系统分别在第二节和第三节做详细介绍。主端调度装置(MTU)主
15、端调度装置设在输气管道调度控制中心或区域控制中心，它是以计算机为中心的调度管理系统，是SCADA系统的心脏。输气管道各站场RTU在它管理下协调地工作。主端调度装置主要功能是数据采集和监视控制，先进的管理系统还增设了管道优化功能。MTU通过数据传输通道对远端各站RTU进行数据采集，并进行实时信息处理计算。无论是一个或多个RTU，对每个信息都有地址、信息、性质、量值等特征。MTU需要识别并按要求将原始值进行单位变换和比较判断。数据的采集可采用扫描方式获得。扫描顺序由一系列不同的软件模拟控制，将采集的数据存入数据库，以供数据操作和和将来通过人机接口软件显示和记录。数据库程序接收RTU的原始数据，数据
16、库首要的数据处理任务是实现要求的工程单位换算，数据库由模拟、累加、数据级别、状态等的数据文件构成，并且有长期存储外输计量统计数据和成批信息的文件。整体数据库目录和RTU目录为扫描程序提供了必要的数据库管理，并在要求更新文件或显示文件数据时便于人机接口程序存取数据库数据。数据库的组态取决于所有RTU和数据点的目前存储要求以及将来的要求，数据库管理还包括历史数据的存贮。为了安全可靠，控制命令的最终完成常分为两部进行。第一步，操作员请求发送遥控命令，RTU受到命令并返回，第二步，待操作员校核无误后发送执行命令。最后由对位灯指明是否正确完成。输气管道的SCADA系统常常设置多个工作台或显示器，对重要站
17、场或关键的检测点进行定点监视。假设某些检测点未被显示器直接进行显示，只要发生事件，不管发生的先后，都应有声响信号通报，操作员通过查询能迅速识别报警点位置和报警发生条件。目前，大多数SCADA 系统采用窗口式软件，可在窗口指定位置或按页面方式显示来查找故障报警点，定性或定量地显示，使操作人员一目了然。除了报警显示外，SCADA系统还有多种显示功能，如数字值、工艺设备及管道图形显示，历史数据趋势显示等。被测参数，如压力、流量、温度等的数字值可以在各站显示装置上显示出来。打印报告是MTU重要功能之一。除能打印事故报告外，可定时或应操作人员要求打印时报、班报、日报、月报及年报。远程终端装置(RTU)远
18、程终端装置(RTU)是一个术语，用来描述从地理位置上相对中心控制室很远的装置，该装置具有数据采集、控制和通信功能，可以是专用的装置，也可以是通用的监控装置或系统。对于SCADA系统，由于各制造商采用的数据传输协议、信息结构和检错技术都不同，为此，从系统构成的统一性角度，各制造厂家都生产有SCADA系统中配套的专用远程终端装置。远程终端装置设在长输管道各站场内，其容量大小和复杂程度与站场检测控制功能要求紧密相关。一个小型RTU可能只有几个检测参数和一个简单控制点输出，如干线截断阀室或阴极保护站内的RTU。RTU必须保证检测与控制的准确性，它主要完成数据采集、监视控制、逻辑及数据运算和通讯功能，其
19、次是操作人员接口、信息的储存与检索等全部或部分功能。为了掌握或了解工艺生产装置及被输送的天然气状态，需要采集现场数据。现场数据主要有模拟量、离散量、脉冲或频率信号及数据信号输入。压力、温度、流量、液位变送器常采用420mA模拟信号输入。离散量主要是指设备状态检测，如压力开关通断、阀门全开与全关，液位高低等触电信号。RTU可对它们的频率进行累计，进行流量率和累计量的计算与存贮。数字信号来自某些智能仪表设备，如流量计算机或者是操作员的键盘输入。RTU的控制输出有2个来源，一个是由SCADA控制中心操作员发出的命令经RTU输出相应的控制动作，另一个是RTU本身发出的对过程的控制信号。操作员发布的控制
20、命令一般是监督性质的信号，具体的控制一般在当地进行，其控制信号由RTU发出，RTU输出控制信号的形式可以是模拟的或数字的，模拟输出表示速度、压力设定值或阀位。信号可以是4-20mA的电流信号或1-5V的电压信号。数字输出可以是离散输出，用来关/开阀门，启/停装置，也可以是定时的或持续的脉冲输出。RTU的I/O系统中可以提供机械的或固态继电器，它们可以是干式触点或电压电平。由于对现有硬件和软件技术的应用有不同的观点，因此，各个厂家的RTU硬件配置也不尽相同，但所有的RTU都利用微处理机，RTU的硬件和软件设计都是模块化的，这样在设计RTU时就具有灵活性并易于扩展，从而满足了多路传输一定数目的模拟
21、和数字点的具体要求。小型RTU是指处理少于10个或20个模拟和数字信号的RTU，中型RTU数字输入可能会达到100个，模拟输入会达到30-40个，任何超过100个数字输入和30-40个模拟输入的RTU硬件配置，均视为大型RTU。 一般RTU硬件配置模块化可分为模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出、数据处理、通信接口、供电维护试验箱、RTU外壳。由于RTU一般工作在坏境较恶劣的地方，其外壳的设计，要考虑到散热均匀、抗电磁干扰、射频干扰、环境温度、强震力等问题，保证SCADA系统的可靠性。模拟输入、输出模块，数字输入、输出模块是RTU数据采集和控制的接口，数据处理模块对输入和输出的模拟量、数字量
22、进行运算和管理。RTU有独立的电源模块，除完成正常电源转变外，为了保证系统的可靠性，一般有充电电池或太阳能电池，其容量能维持RTU自身、无线电收发机、相关仪表、设备工作几个小时。三、SCADA系统控制方式SCADA 系统采用三级控制方式。第一级：油气调控中心控制级，即油气调控中心集中监视、远程控制、统一调与管理。 第二级：工艺站场、监控阀室控制级，即各工艺站场、监控阀室设置的站控系统、远程终端装置（RTU），对站内、监控阀室工艺变量及设备运行状态进行数 据采集、监视控制及连锁保护。第三级：就地控制级，设备本身就地控制系统对工艺单体或设备进行手动就地控制。 在正常情况下，由油气调控中心对全线的生
23、产进行监视和控制；当通信系统发生故障或油气调控中心计算机系统发生故障或检修时，由站控系统、远程终端装置（RTU）接管控制权，实现工艺站场、监控阀室的监控；当进行设备检修或事故处理时，可采用就地手动操作。SCADA系统的结构也可以概括为由上位机（位于调控中心，侧重监控功能）、下位机（位于现场，直接控制功能）、通信网络（实现上、下位机数据交换）构成。如下图所示。图1-1-1 SCADA系统结构图 从其结构可以看出，SCADA系统具有控制分散、管理集中的“集散控制系统”的特征。上位机系统通常包括SCADA服务器、工程师站、操作员站、WEB服务器等，这些设备通常采用以太网联网。下位机主要由RTU、PL
24、C、智能仪表等组成。通讯网络：通信网络实现SCADA系统的数据通信，是SCADA系统的重要组成部分。与一般的过程监控相比，通信网络在SCADA系统中扮演的作用更为重要，这主要因为SCADA系统监控的过程大多具有地理分散的特点。在上位机系统中，通讯网络主要是连接上位机、服务器、通信设备、打印设备的局域网络。上位机还可以设置WEB服务器，提供远程监控网络。在下位机系统中，通讯网络包括连接I/O设备与控制器的现场总线，各种设备级总线等。 山东天然气管网SCADA 系统框图见下图：SCADA系统框图。图1-1-2 SCADA系统框图第二节 站控系统站控系统（SCS-station control sy
25、stem站场控制系统）是 SCADA 系统的远方控制单元，是保证 SCADA 系统正常运行的基础。站控系统安装在各工艺站场的控制室、机柜间内，除完成对所处站场的数据采集和控制、监控任务外，同时负责将有关信息传送给调度控制中心或备用调控中心并接受和执行其下达的命令。 一、站控系统的结构站控系统的结构形式很多。常用的两种形式是：点对点结构，也称是星型结构；还有多点结构，也称总线型结构。点对点结构点对点结构中，下级控制单元的通信线路分别连接到站控系统，各下级单元之间不能直接通信。多点结构在多点结构中，各级间公用一条总线，即采用在线总线的方式。电源为保证站控系统的可靠供电，采用安全系统电源结构，正常情
26、况下，由交流供给系统所用的交、直流电，并对备用电池充电。当交流电源故障时，由电池供给直流电，并经逆变器产生所需交流电源。二、站控系统的组成站控系统由过程控制系统、安全仪表系统（SIS）、压缩机组监控系统（输气）、泵机组监控系统(输油）、操作员工作站、网络设备、数据通信设备、站控制系统软件组成。从硬件角度，站控系统一般由主控制器、紧急停车控制器（ESD）、通信网络接口、火焰及可燃气体探测器、二次仪表及调节器组成，通过现场仪表及设备进行监控。紧急停车控制器通常是一个简单的专用控制器。它与主控制器是分离的，这样可以减少错误的紧急停车。安全仪表系统作为站控系统一个控制子系统，能够单独完成其控制任务，使
27、功能分开，危险分散。这些系统将以网络的形式连接起来。为了保证系统的可靠性，过程控制单元的处理器、电源模块、I/O 模块、站控局域网按冗余设计。从软件角度，站控系统由操作系统、站控系统软件、运行维护软件、PLC编程软件等组成。按照站控系统的组成，如下有典型的分输站站控系统配置图。山东管网各分输站过程控制单元采用AB公司的PLC，控制器型号为Logix5563，安全仪表系统采用Honeywell公司的SM ESD系统，控制器型号为fs-qpp-0001，操作员工作站采用dell T5500台式机，通信服务器采用dell T5500台式机。上位机软件采用Honeywell experion HS（包
28、含1000个冗余的SCADA数据库点）。三、站控系统功能站控系统作为SCADA 系统的现场控制单元，除完成对所处站场的监控任务外，同时负责将有关信息传送给油气调控中心，并接受和执行其下达的命令。其主要功能（不限于此）：对现场的工艺变量进行数据采集和处理；对电力设备及其相关变量的监控；站场可燃气体的监视和报警；工艺流程的动态显示；消防系统的监控提供人机对话的窗口报警显示、管理及事件的查询、打印；实时数据和历史数据的采集、归档、管理以及趋势图显示；生产统计报表的生成和打印； 经通信接口与第三方的监控系统或智能设备交换信息压力/流量控制；分输用户流量计算； 逻辑控制；ESD联锁保护；图1-2-1 典
29、型分输站站控系统配置图阴保数据采集； 执行SCADA系统油气调控中心发送的指令，向油气调控中心发送实时数据；通信通道监视及管理。四、站控系统的典型控制回路站控系统的典型控制回路有PID回路控制、流量计自动标定、气体流量计量、压缩机组喘振控制、压力自动控制系统、压力自动保护系统、水击控制系统、清管器收、发控制系统、变电站的监控等。下面结合山东管网实际，介绍几种典型的站控系统控制回路。站控系统主要由以下两大部分组成，即下位机和上位机。AB PLC与SM ESD及其他第三方设备控制系统可合称为下位机部分。下位机的功能主要是通过数字量和模拟量输入模板把现场电动阀的状态、风机状态、压力、液位、温度信号转
30、换成PLC和计算机可以识别的数字信号，将现场设备的状态和工艺运行参数采集到PLC系统的CPU中，以备上位机软件采集。同时，CPU依据事先编制的程序，并根据现场设备的当前状态，自动对现场设备输出相应的控制信号；或是根据操作员发出的操作命令（如：开、关阀门，开、关风机等命令），经过程序判断后，发出正确的驱动命令到设备上。实际上在命令的下发过程中，PLC的输出模板将上位机发来的数字形式的命令转换成可以驱动现场设备的电压或电流等模拟信号。上位机包括通信服务器和操作员工作站两部分。通信服务器是数据采集和处理中心，它通过局域网从PLC、ESD、串口服务器获得数据，作为站控系统的数据中心，为操作员工作站和北
31、京调度中心提供数据来源。操作员工作站的功能主要是提供给操作员一个监视过程参数和控制生产过程的操作显示窗口。经过组态、编程，上位机软件里面包含了所有生产的动态流程图和设备的控制面板。操作员可以根据需要浏览当前的生产流程、生产参数等，并可以通过上位机提供的设备操作控制面板，控制现场的各个可控设备。同时上位机软件还可以根据设置的采集速率定期采集存储生产过程参数，并存储到硬盘上，以备操作员随时调出、查看和打印。通过打印机，上位机软件将根据设置实时打印参数越限、设备故障、系统报警和用户的登录、退出等事件和报警信号。安全仪表系统监控安全仪表系统从功能上讲，是管道出现紧急情况时的紧急切断系统，其首要任务是最
32、大程度地保障人员安全，同时最小程度地减少系统停工。山东天然气管网一旦发生火灾、爆管泄漏以及管道沿线发生洪水、地震、第三方破坏等事故均会危及整个管道的安全运行，需要实现紧急切断。安全仪表系统组成安全仪表系统是站控系统的控制子系统，相对独立设置，能够完成站场紧急停车和连锁保护等任务。安全仪表系统主要由检测单元、控制单元（控制器）和执行单元三部分组成，见下图。安全仪表系统的所有电驱动设备均由UPS供电。图1-2-2 安全仪表系统组成示意图对于泰青威管道各分输站来说，检测单元包括进、出站压力变送器（其设置与过程控制系统PLC的仪表分开）、ESD按钮，执行元件包括进出站ESDV阀（气液联动球阀）、安全切
33、断阀（调压撬SSV）、紧急放空阀（BDV阀）、紧急关断阀（ESDV7101，去放自用气撬）等设备，现场仪表设备符合IEC61508 SIL2 安全度等级的要求。安全仪表系统的每个触发条件（进入安全仪表系统的压力变送器，ESD按钮等），在站控系统操作员工作站上设置软维护状态，维护状态上传油气调控中心。安全仪表系统控制分类本工程安全仪表系统控制主要包括3个方面的功能：ESD紧急停车控制；超压保护控制；安全连锁保护控制。ESD紧急停车控制ESD紧急停车控制是保证管道及沿线站场安全的逻辑控制系统。分输站ESD紧急停车控制只有一个级别权限，即紧急停车控制优先于任何操作方式。ESD紧急停车控制的信号进安全
34、仪表系统。调控中心或站场操作人员根据危险程度大小确定是否触发ESD紧急停车程序,其触发条件有：a.调控中心操作人员发出ESD命令；b.控制室（机柜间）操作人员按下ESD按钮；c.站场火灾，巡检操作人员确认后按下现场的ESD按钮。ESD紧急停车程序一旦触发（调控中心操作人员发出ESD命令或站场ESD按钮动作），其结果是关闭站场进、出口的ESDV阀，关闭站场压力分界处的ESDV阀、SSV阀，打开站场BDV放空阀，实现站场停输及放空。ESD紧急停车程序将发出闭锁信号，在未接到人工复位之前不能再次启动。操作人员复位过程如下：首先由操作人员一一对站场进、出口的全部ESDV阀和压力分界处的SSV阀进行现场
35、手动复位；然后对ESD按钮进行硬复位，哪个ESD按钮被按下就对哪个ESD按钮现场复位；最后具有权限的操作人员在操作员工作站上对ESD紧急停车程序进行总的软复位（总的软复位设置权限密码）。控制室操作台、机柜间ESD机柜上分别安装1个ESD 按钮、1个ESD报警灯和ESD报警电铃，工艺区周边设置3个ESD按钮。站场室内外共设5个ESD按钮，任何一个ESD按钮按下，操作台、ESD机柜上的灯都闪烁报警，电铃都声响报警。在操作员工作站上设置软的消音按钮，在操作员确认站场进行ESD操作之后可以消除电铃声响。只有所有ESD按钮都现场复位之后，控制室操作台、机柜间ESD机柜上的灯不再闪烁保持红色的平光，最后具
36、有权限的操作人员在操作员工作站上对ESD紧急停车程序进行总的软复位（总的软复位设置权限密码）之后，ESD报警灯才熄灭。超压保护控制本工程超压保护控制是对分输用户超压时的局部停输保护。主要包括以下情况：分输用户调压系统超压保护。在分输用户的压力分界处设置超压保护，完成对下游管道的超压保护。超压保护控制的信号进安全仪表系统。调压撬安全切断阀（SSV）是自力式安全切断阀，采用天然气作为动力，自检下游管道压力，一旦压力超过设定值就进行关断。安全切断阀（SSV）关断后需要现场复位。安全连锁保护控制本工程安全连锁保护控制是对管道爆管进行的连锁控制。安全连锁保护控制主要包括：分输站干线进站设置3台压力变送器
37、（信号进安全仪表系统），采用3选2的方式，压降速率变化大于设定值时，安全仪表系统关闭干线进、出站ESDV阀门。分输站分输用户出站设置1台压力变送器（信号进安全仪表系统），压降速率变化大于设定值时，安全仪表系统关闭分输用户出站ESDV阀门。ESDV阀门关闭后需要现场复位。监控阀室远程终端装置监控远程终端装置（RTU）的功能：采集温度、压力等数据；监视监控阀室截断阀的开关状态、电子控制单元采集的状态；控制远控线路截断阀的关闭、打开（非电子控制单元关阀时）；监视供电电源工作状态；执行SCADA系统油气调控中心下达的指令，同时也向油气调控中心发送实时数据；数据存储及处理；自诊断，可对内存、IO卡、通信
38、模块进行诊断，将有故障单元的信息发送至SCADA系统油气调控中心；通信通道监视及管理。监视阀室数据远传装置监视普通监视阀室数据远传装置的功能：监视线路截断阀的开关状态、线路截断阀电子控制单元采集的状态；向油气调控中心发送实时数据；数据存储及处理；通信通道监视及管理。电力系统监控SCADA 系统将监测管道沿线各个站场的电力系统的运行状态，采集有关数据。在莱芜分输站、临朐分输清管站、潍坊分输站、高密分输站，分别设置1 套 10kV 进线柜、400V 进线柜、燃气发电机进线柜，其断路器的合、分、跳闸信号通过电缆进入站控系统，同时 400V 进线柜的电力数据通过 RS-485(Modbus-RTU 协
39、议) 接口进入站控系统。4座工艺站场UPS电源的电力数据通过 RS-485(Modbus-RTU 协议)接口进入站控系统。4 座工艺站场的变压器温度报 警信号通过电缆进入站控系统。工艺站场电气专业数据的监控信息见下表1-2-1。表1-2-1 1座工艺站场电气专业数据的监控信息序号信号名称信号类型规格数量备注10kV进线柜1合闸状态开关信号接点形式以现场设备为准1个DI2分闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI3跳闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI400V进线柜断路器1合闸状态开关信号接点形式以现场设备为准1个DI2分闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI3跳闸信号开关信号
40、接点形式以现场设备为准1个DI4电力数据RS-485接口，RS485-RTU协议1个燃气发电机进线柜断路器1合闸状态开关信号接点形式以现场设备为准1个DI2分闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI3跳闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DIUPS电源1电力数据RS-485接口，RS485-RTU协议2个变压器1温度报警信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI在淄博分输站、青岛分输清管站，分别设置1套 400V 进线柜、燃气发电机进线柜， 其断路器的合、分、跳闸信号通过电缆进入站控系统，同时 400V 进线柜的 电力数据通过 RS-485(Modbus-RTU 协议)接口进入站控系统
41、。2 座工艺站场 UPS 电源的电力数据通过 RS-485(Modbus-RTU 协议)接口进入站控系统。2 座工艺站场的变压器温度报警信号通过电缆进入站控系统。工艺站场电气专业数据的监控信息见下表 1-2-1。表1-2-2 工艺站场电气专业数据的监控信息序号信号名称信号类型规格数量备注400V进线柜断路器1合闸状态开关信号接点形式以现场设备为准1个DI2分闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI3跳闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI4电力数据RS-485接口，RS485-RTU协议1个燃气发电机进线柜断路器1合闸状态开关信号接点形式以现场设备为准1个DI2分闸信号开关信号接点形
42、式以现场设备为准1个DI3跳闸信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DIUPS电源1电力数据RS-485接口，RS485-RTU协议2个变压器1温度报警信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI阴保系统监控 本工程全线采用强制电流进行阴极保护。 在莱芜分输站、淄博分输站、临朐分输清管站、潍坊分输站、高密分输站、青岛分输清管站，分别设置 1 套阴极保护站用于保护站场的工艺管线；另外，莱芜 分输站、临朐分输清管站、青岛分输清管站分别再设置 1 套阴极保护站用于保护干线线 路。阴极保护站进入站控系统的参数见表 1-2-3、1-2-4。表1-2-3 用于保护站场的阴极保护站监控信息序号信号名称信号类型
43、规格数量备注1输出电压4-20mA DC050V4个AI2输出电流4-20mA DC050A4个AI3管地电位反馈信号4-20mA DC0-3V4个AI4给定电位反馈信号4-20mA DC0-3V4个AI5给定电位控制信号4-20mA DC0-3V4个AO表1-2-4 用于保护线路的阴极保护站监控信息序号信号名称信号类型规格数量备注1输出电压4-20mA DC040V1个AI2输出电流4-20mA DC015A1个AI3管地电位反馈信号4-20mA DC0-3V1个AI4给定电位反馈信号4-20mA DC0-3V1个AI5给定电位控制信号4-20mA DC0-3V个AO6A机运行信号开关信号接
44、点形式以现场设备为准1个DI7B机运行信号开关信号接点形式以现场设备为准1个DI8A/B机关机控制开关信号接点形式以现场设备为准1个DO9A机选机控制开关信号接点形式以现场设备为准1个DO10B机选机控制开关信号接点形式以现场设备为准1个DO在淄博分输站、潍坊分输站、高密分输站站控系统的 PLC 机柜内分别安装 1 个电位变送器，进入站控系统的参数见表 1-2-5。表1-2-5 电位变送器的阴极保护站监控信息序号信号名称信号类型规格数量备注1管地电位反馈信号4-20mA DC0-3V1个AI第三节 通信系统SCADA系统操作的可靠性和有效性取决于从主站到RTU以及RTU返回主站的数据传输状况。
45、本节结合SCADA系统，介绍数据通信系统的基本概念、SCADA系统的通信系统、通信接口和通信媒体以及现场总线技术。一、数据通信系统的基本概念数据通信系统数据通信系统是值以计算机为中心，用通信线路将分散于远地的数据终端设备或其他计算机连接起来，进行数据的传输、交换、存储和处理的设备总称。最基本的数据通信系统由计算机、终端设备、数据电路组成。其中计算机和终端是数据的信源和信宿（即发送端和接收端）。数据电路是由传输信道和两端的信号交换设备即数据通信设备DCE所构成，一般包括调制解调器、多路转换器或集线器等。信道是指把荷载消息得信号从发射端传到接收端的媒质或通道，一般包括收发设备在内的屋里设施。为了进行有效的通信，当数据电路建立后，数据