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案例頻道 中國石油天然氣股份有限公司（簡稱“中國石油”或“中石油”）是中國油氣行業(yè)占主導(dǎo)地位的最大的油氣生產(chǎn)和銷售商，是中國銷售收入最大的公司之一，也是世界最大的石油公司之一。塔里木油田公司隸屬中國石油天然氣股份有限公司，是集石油天然氣勘探開發(fā)、煉油化工與油氣銷售上下游為一體的大型石油天然氣企業(yè)。公司基地坐落于中國新疆庫爾勒市風(fēng)光旖旎的孔雀河畔。
塔中Ⅰ號氣田 克拉蘇氣田大北區(qū)塊
塔中Ⅰ號氣田開發(fā)試驗(yàn)區(qū)，是中國石油重點(diǎn)試驗(yàn)項(xiàng)目和塔里木油田碳酸鹽巖油氣藏規(guī)模效益開發(fā)先導(dǎo)性試驗(yàn)項(xiàng)目。作為我國最大的奧陶系礁灘體凝析氣田和首個(gè)高含硫超深酸性氣田，塔中Ⅰ號氣田的資源開采面臨儲層預(yù)測與開發(fā)工藝等一系列世界級難題。此次建成的開發(fā)試驗(yàn)區(qū)，具有國內(nèi)目前工藝最復(fù)雜、設(shè)施最完善和配套最齊全的油氣處理廠，處理天然氣18.0億立方米/年，處理凝析油80.9萬噸/年。
克拉蘇氣田大北區(qū)塊是克拉蘇氣田的四大區(qū)塊之一，處理天然氣30億立方米/年，處理凝析油4.23萬噸/年。克拉蘇氣田大北區(qū)塊地面建設(shè)工程主要包括內(nèi)部集輸、大北處理廠、生活公寓、氣田內(nèi)部道路、大宛齊油田至大北處理廠輸油管道以及其他水、電、信等配套工程設(shè)計(jì)五大部分。
塔中1號氣田SCADA系統(tǒng)架構(gòu)圖
魏德米勒公司為本項(xiàng)目提供的三層千兆核心交換機(jī)構(gòu)成了環(huán)型的、快速的、冗余的工業(yè)以太網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)是以星型結(jié)構(gòu)和環(huán)型結(jié)構(gòu)混合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為三層：位于內(nèi)部集輸站場的現(xiàn)場工業(yè)以太網(wǎng)，位于擬建的天然氣處理廠的核心以太網(wǎng)以及位于綜合公寓調(diào)度中心的調(diào)度中心以太網(wǎng)。
現(xiàn)場工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)采用100M光纖環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，按照塔中Ⅰ號氣田開發(fā)試驗(yàn)區(qū)和克拉蘇氣田大北區(qū)塊的地理位置分布，內(nèi)部集輸各工藝站場、大宛齊凝析油泵站、水源站、公寓站分別由9 個(gè)冗余環(huán)型網(wǎng)絡(luò)(共計(jì)50 個(gè)遠(yuǎn)程RTU站:氣田內(nèi)40座單井站、5 座集氣站、4 座水源井和1 座公寓）和6個(gè)冗余環(huán)形網(wǎng)絡(luò)組成(共計(jì)33 個(gè)遠(yuǎn)程RTU站：氣田內(nèi)27座單井站、3 座集氣站、1座大宛齊凝析油泵站，1 座水源井和1 座公寓）。通過10/100M的工業(yè)以太網(wǎng)連接到光纖環(huán)網(wǎng)的各個(gè)子站上，形成環(huán)型與星型混合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用100M單模光纖接入氣田處理廠核心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)SCADA數(shù)據(jù)的采集并接入1000M高速光纖上傳至公寓調(diào)度中心的SCADA監(jiān)控站。魏德米勒公司為客戶所提供的方案將考慮減少網(wǎng)絡(luò)中多種通信協(xié)議混合使用的問題，提高通訊的效率。在冗余的前提條件下，最大程度地減少了光纖的使用量和敷設(shè)光纖的勞動(dòng)量，這樣，確保光纖通訊的可靠性。
環(huán)網(wǎng)的核心層設(shè)置在天然氣處理廠，采用了魏德米勒的IEMS3000型帶網(wǎng)管功能的3 層千兆模塊化核心交換機(jī)形成冗余、快速的千兆工業(yè)以太網(wǎng)。兩臺核心交換機(jī)之間采用鏈路聚合模式將兩個(gè)千兆以太網(wǎng)口進(jìn)行綁定，與氣田內(nèi)部集輸各站的通信設(shè)備連接采用主、備份鏈路，當(dāng)主鏈路發(fā)生故障時(shí)，魏德米勒獨(dú)有的W-Ring技術(shù)保證在鏈路發(fā)生故障時(shí)，備份鏈路可以在20ms的自愈時(shí)間內(nèi)啟用，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的可靠性。消除了網(wǎng)絡(luò)中大部分的單點(diǎn)故障，緩解了核心交換機(jī)壓力，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，解決了鏈路帶寬過小的問題，管理員排障壓力小，有充足的時(shí)間進(jìn)行故障排除。
調(diào)度中心以太網(wǎng)建立在公寓調(diào)度中心，設(shè)置2臺冗余的魏德米勒的IEMS3000型帶網(wǎng)管功能的3 層千兆模塊化交換機(jī)，用于掛接操作站、技術(shù)管理站、調(diào)度站、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)以及投影屏幕等，為10/100/1000M以太網(wǎng)電口交換網(wǎng)絡(luò)，允許10M,100M，1000M的設(shè)備直接掛接在網(wǎng)上，10M、100M和1000M之間自動(dòng)切換，支持1000M網(wǎng)絡(luò)速度傳輸。通過2個(gè)1000M光纖口分別連接到天然氣處理廠的核心交換機(jī)上，把核心交換機(jī)采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳到公寓調(diào)度中心。
由于系統(tǒng)中大多數(shù)設(shè)備距離均較遠(yuǎn)，根據(jù)塔中1號氣田各站之間的距離，魏德米勒建議選用單模光纖作為本系統(tǒng)的遠(yuǎn)程傳輸介質(zhì)。
通過魏德米勒工業(yè)交換機(jī)的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理軟件，能夠觀察網(wǎng)絡(luò)上任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。通過對網(wǎng)絡(luò)的全面監(jiān)視，能夠?qū)崿F(xiàn)綜合的負(fù)載和故障分析，監(jiān)控物理連接和連接質(zhì)量（線纜中斷、瓶頸、利用率）。該軟件方便查詢網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)，并具有故障陷阱處理功能，可對于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或單一設(shè)備的故障陷阱歷史進(jìn)行精確跟蹤。該軟件能自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并顯示所有支持SNMP的設(shè)備，支持SNMP、RMON 網(wǎng)絡(luò)管理功能，自動(dòng)識別所有的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，并顯示網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)和IP 地址與MAC 地址之間的關(guān)系。該軟件還具有對標(biāo)準(zhǔn)RMON 1-3 & 9 參數(shù)（統(tǒng)計(jì)、歷史、報(bào)警和事件）的圖形化顯示。圖形方式的交互式用戶界面以及設(shè)備圖案化，用高品質(zhì)的圖像真實(shí)地表示所監(jiān)控的設(shè)備，可便于監(jiān)控和維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
魏德米勒IEMS3000千兆模組化三層管理型交換機(jī)，可支持靜態(tài)路由，動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，包括RIP, OSPF v2和BGP協(xié)議，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在多個(gè)子網(wǎng)或者VLAN時(shí)通過三層交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段或VLAN之間的互相通信，又有效減少了廣播數(shù)據(jù)對全網(wǎng)的影響。同時(shí)IEMS3000系列也支持VRRP（虛擬路由冗余協(xié)議），通過該協(xié)議可進(jìn)一步提升分支網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)之間的路由冗余性。
魏德米勒IEMS3000千兆模組化三層管理型交換機(jī)
魏德米勒全百兆IES21系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)是網(wǎng)管型百兆級交換機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，具有堅(jiān)固的金屬外殼，防護(hù)等級達(dá)到IP40。工作溫度-40-85℃。該系列交換機(jī)支持多種網(wǎng)絡(luò)管理功能，包括，VLAN, QoS, SNMP, PMON, 流量控制，端口鏡像，可通過繼電器或軟件報(bào)警等功能。具有快速以太網(wǎng)端口和100BASE FX口相結(jié)合能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場各種不同的挑戰(zhàn)。完全能適應(yīng)嚴(yán)格的工作環(huán)境，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。
魏德米勒全百兆IES21系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號