海上采油平台架构中控系统远程监控工作站

高乐旭，梁跃东

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300467）

1 中控系统简介与实施背景

某海上油田的中心平台中控系统与其卫星WHPEWHPC平台中控系统属于孤岛模式运行，各中控系统之间无通讯关联。由于平台地理位置的影响，当卫星平台中控系统出现应急情况时，现场可能受恶劣天气等极端因素所限，中心平台检修无法第一时间进行应急处理，甚至可能导致安全环保等重大生产事故的发生。

目前中控系统使用是艾默生公司DELTAV 系列产品，版本为11.3。如利用目前的系统框架实现，需在每个卫星平台的中控系统中再增加扩展卡、通讯卡及控制器等多个硬件，同时需要敷设光纤将中心平台及两个卫星平台中控系统组成一个环网。此方案不仅成本高，且需承担更多风险。因中心与卫星平台中控系统组成环网后，如链路出现故障或者断裂将造成整体数据的传输异常，甚至导致更严重的后果，所以有效提高中控稳定性且成本低的方案才是首选。

2 自主制定架设方案

自主创新利用现有的中控系统和通讯光纤的资源，搭设一套远程访问系统，实现由中心平台中控直接访问卫星平台（WHPE、WHPC）中控系统的上位机，最终完成中控应急处理、信息数据备份、诊断等工作，提高卫星平台中控系统的管理水平。

此方案利用现有的资源，成本少、实施简捷、可靠性高。即使链路由于意外等因素故障也不影响目前中控系统的运行。具体的实施思路是利用从两个卫星平台（WHPE 和WHPC）至中心平台的报房通讯现有光纤资源，将中心平台中控室内的一台OPC 工作站设定为远程访问站，分别与两个卫星平台的上位机连入同一个网段，并安装相应的防火墙防护，利用WINDOWS 系统的远程连接功能进行远程操作，实现远程操作卫星平台中控上位机的目的。在工业生产中对生产控制网络要求非常高，不允许生产控制网络与办公通讯网络交织干扰，且外网易受病毒及黑客攻击给安全生产带来更多不可控因素，因此此方案中实现生产控制网络与办公通讯网络完全隔离。

3 利用光纤通讯架构远程控制系统

3.1 远程工作站物理链路的搭建

（1）目前WHPEWHPC 平台已有至中心平台的光纤资源，存有办公网络及程控网络，且办公网络与程控网络相分离。此改造在中心平台搭设一台上位工控机，本次使用的是中心平台中控室内的OPC 站（中控系统的操作站）。利用现有的程控网络进行通讯，与WHPEWHPC 平台中控的OPC 站相连，敷设程控交换机到中控OPC 的网线连接。图1为中心平台至WHPC 卫星平台远程工作站的网络拓扑简图，其中红色方框区域为此次施工所连接的各个工作站。

（2）在中控的OPC 上位机（IP 设置为10.132.26.*）通过网线与交换机相连（使用程控网络是工业网络，与办公网络相分离，其IP 为10.132.26.*），交换机将整合的数据通过LAN 口传出，数据通过网线连入光端机相输入端。光端机通过其内部的光发射机和光接收机等设备，将网络信号转换为光信号传输。光信号传输具有频带宽、抗干扰性强、保密性强、传输速度快、传输距离长等优点，尤其适合各平台间数据传输，光端机产生的光信号通过海缆内的光纤分别与WHPEWHPC平台的光端机相连接（在WHPEWHPC 平台分别设有另一台光端机，其作用是将光信号转为电信号）。转换后的电信号通过网线分别连入WHPEWHPC 平台交换机，再通过交换机分别连接WHPEWHPC 平台的OPC 站。

3.2 远程工作站的配置

（1）OPC 站使用的是双网卡，这样在进行IP 配置时，一个网卡使用的是其中控网段IP，另一个网卡IP 配置为10.132. 26.*（程控网段），并且配置的IP 不能一样，避免出现IP 冲突的情况。这样就可以将中心平台中控室OPC 站与两个卫星平台的上位机连入一个网络里，同时在几台OPC 站安装相应的防火墙进行防护。

图1 设计远程工作站通讯拓扑图

（2）在中心平台中控室OPC 站以及两台卫星平台中控上位机上分别开通远程访问的权限，这样即可以实现远程访问上位机的功能。

3.3 远程工作站的连接

（1）在进行远程连接时，首先将3台设置为10.132.26.*IP的网卡对应的网线拔下，且保证另一个网卡的网线连接正常。将各平台预留的连入程控网络的网线分别插入拔下的网卡内即可。

（2）在中心平台的OPC 站的电脑上按win+R 键打开运行，输入“mstsc”命令，点击确定。点击确定之后，可以看到已经打开了远程桌面连接，输入要连接的IP 地址，也可以点击选项，输入详细信息，进行连接。然后输入远程连接的计算机名称和密码，点击连接，即可以远程连接卫星平台OPC 站。

3.4 远程工作站的使用效果

中控系统远程工作站搭建后，在操作上不会对中心平台及两个卫星平台中控操作人员造成任何影响，依然能够正常对生产流程参数进行监控及控制。同时位于中心平台的仪控人员也可以每日对卫星平台中控数据进行例行检查、数据备份及卡件功能检查等操作。且当卫星平台中控出现异常时，位于中心平台的维修人员也可以通过诊断等工具第一时间发现故障，提前准备好检修物料。较以往只能到卫星平台后才能发现问题的情况，极大地提高故障检修效率。

4 自主构架远程工作站的运行后评估与意义

4.1 实现目的要求满足生产需求

实现中心平台远程控制卫星平台上位机的功能，更加便捷检查与维护监控状态，同时提高管理水平。在卫星平台中控突发问题时，能够高效快速地予以技术支持并解决。

4.2 开拓全新通讯链路

重点对平台间网络布局掌控，并在此基础重新搭建出一条全新链路，并保障此条链路与办公网络等要处于完全的分离隔离状态，确保中控系统的安全可靠性，防止任何干扰与冲突。

4.3 突破解决在生产期间维修改造的各种瓶颈

曾考虑艾默生厂家提出远程工程师站方案，但经评估需在卫星平台（WHPE、WHPC 平台）中控室新增通讯底板和控制器等一系列硬件，施工条件所限及费用较高，以及改造带来系统运行的安全风险。通过方案比对，最终选择并实现经济效益可观实施便捷安全可靠的此方案。

4.4 自主创新摆脱国外厂家技术封锁和束缚

此次远程工作站的搭建工作，是首次自主实现卫星平台中控上位机的远程操作，打破以往需要增加中控系统产品厂家安装远程工程师站的惯例。此项工作操作便捷可靠，直接搭设生产网络链路，无需增加其他费用

4.5 便捷性及可靠性，便于推广

可为其他拥有中心和卫星平台的油田单元予以借鉴，为具有相同情况的海上其他单元提供了一条中控系统管理提升的新思路；架设符合自身现场实际需求，满足工况要求的远程访问系统。

4.6 成本优势明显

此项目完全自主调研分析，确定方案以及后期施工实现，并充分利用现有硬件和网络资源开发，实现成本几乎为零，自主实现节约费用50万元。