常规接收站与浮式气化船控制系统的信息共享

吕鸣

(中海石油气电集团有限责任公司，北京 100028)

某浮式液化天然气(LNG)接收项目，采用带气化设施的浮式气化船FSRU(floating storage and regasification unit)，建设完工后用于给华北地区供气，FSRU集成了海洋船舶、储罐、气化、装卸船等技术，具有快速、灵活的特点。

1 常规接收站与浮式气化船数据传输存在的问题

常规LNG接收站，数据传输只需由岸向船单向发送，由于浮式LNG接收站的特殊性，需要实现数据的双向通信。有关双向ESD联锁功能、船到岸控制系统信号传输及贸易计量数据等附加功能的实现，除在岸方需要进行设备改造外，船方也需要进行同样的工作。

2 控制系统信息共享解决方案

2.1 信息共享的内容

实现常规接收站与FSRU控制系统的信息共享，包括以下几个方面的内容： 常规的岸到船及船到岸的ESD联锁功能和热线电话功能；船到岸的计量数据、LNG货仓数据、装卸船速率；岸到船的天然气压力、温度、岸方歧管紧急切断阀状态信号、岸方歧管压力信号、缆绳张力信号等。

2.2 信息共享措施

1)前期研究。工艺专业及仪表专业人员相互配合，研究FSRU在整个工艺流程中的作用，确定常规接收站控制系统与FSRU控制系统间的通信目的，明确需要达到的控制及联锁要求。

2)方案设计。深入研究常规接收站控制系统、船岸连接系统、FSRU控制系统的技术特点，熟悉各系统支持的通信协议、通信模式。通过与各系统生产厂商的技术交流，在该基础上根据生产需要，设计常规接收站控制系统与FSRU控制系统间的通信方案及其他具体要求，并对方案的可行性进行论证。

3)实施过程。严格按照设计方案控制各系统的采购工作，并对相关技术要求予以澄清、确认，进一步修改、完善设计方案。

4)调试阶段。业主负责组织LNG全接收站信息共享工程的建造、安装、调试、保修服务等工作，并配合竣工验收、联合调试和设施性能测试等工作。

2.3 方案实施

某浮式LNG项目建设过程中，业主技术人员与船方经过深入的研究，根据工艺系统的实际需求，决定使用船岸连接系统实现常规接收站与FSRU控制系统的信息共享。通过船岸连接系统建立FSRU到岸方的通信连接如图1所示。

图1 FSRU到岸方的通信连接示意

2.3.1 原有硬件设备的检查

通过检查船岸连接系统硬件设备，发现该系统电缆连接采用“一对一”的硬接线模式，虽然有备用的电缆，但是备用电缆数量无法满足双方实现控制系统信息共享的需求。检查、测试过程中，得出以下结论：

1)控制系统组态软件与船岸连接系统组态软件的通信协议一致，可以实现通信。

2)控制系统硬件设备具有通信扩展能力。

3)控制系统内部组态具有富裕的通信地址。

4)控制系统所建的通信地址格式可以统一。

5)控制系统通信地址及变量可以一一对应。

6)控制系统现场的设备备件可以满足现场改造的需求。

7)双方控制系统能够在不中断整体调试的情况下完成该项目的改造。

2.3.2 船岸连接盒内光纤接线

船岸连接盒内光纤接线包括以下线路： 船至岸和岸至船的ESD通道、电话通道、系统通信等。

2.3.3 连接及测试

1)连接。改造完成后，首先做好船岸通信的连接工作，连接步骤如下：

a)当FSRU船靠岸后，岸方将细缆绳引至FSRU船。

b)将FSRU船的引缆绳拉至岸方。

c)用FSRU船的引缆绳将岸上的光纤及电缆引至船上，并做好连接工作。

d)岸方适时给FSRU船提供便携式高频对讲机和充电器，将对讲机调整到工作频率，并向船方发出指令。

e)岸方与FSRU船方商定监控特定海上高频对讲机频道。

f)岸方与FSRU船方检查热线电话和超高频对讲机，指派联系电话号码和频道。

FSRU船有光纤和电缆2种接口，分别连接岸方引来的光纤及电缆，当接口不符时，应采用转换接口。在连接过程中，由于FSRU船靠岸并随波浪浮动，因此需在船岸连接中间留有一定光纤及电缆长度的裕量。

2)ESD测试主要包括以下几方面的内容：

a)测试岸方接受ESD信号的功能，在通信面板上按下禁止按钮，指示灯变亮，然后将触发ESD的信号进行旁路操作；利用专门的测试接头(光纤接头和电缆接头均有)模拟FSRU船的信号。

b)测试无误后，将通信面板上的禁止按钮复位，指示灯还原，保持触发ESD的旁路操作，进行岸方ESD触发信号功能测试，通过岸方ESD关联系统，强制模拟岸方触发信号，观察测试接头内状态指示灯是否发生了相应变化。

c)连接测试完成后，将旁路复位。

3)通信测试主要包括以下几方面的内容：

a)测试岸方接收船方数据的功能。FSRU船方技术人员在船方控制系统内模拟共享的参数信息，岸方控制系统准确无误地收到了FSRU船方的信号，即取消模拟。

b)测试FSRU船方接收岸方数据的功能。岸方技术人员在岸方控制系统内模拟共享的参数信息，FSRU船方控制系统准确无误地收到了岸方的信号，即取消模拟。

c)当双方模拟结束后，取消光纤连接，双方均出现通信中断报警为止。

3 结束语

某浮式LNG接收终端项目通过该次改造，用最短时间调换数据通信设备硬件，确保了设备连线正确紧固，同时修改相关设备软件组态信息，按时完成了调试工作，经FSRU船与常规接收站联合调试后，实现了常规接收站与FSRU船控制系统的信息共享，保障了安全供气。