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【摘要】王窑集中处理站原数字对系统结构、站内视频系统、PLC、组态软件等进行更换改造，改造完成后可实现站内实时生产过程监控，遥控现场控制设备，显示现场实时数据和历史数据，并分析、存储实时数据和历史数据，完成各种报警的生成及打印；完成各种常规PID控制、联锁控制、顺序控制，系统安全、可靠、实用、先进，确保人员安全和生产设备有效运行。
【关键词】数字化 改造 油气集输
1 王窑站概述
王窑集中处理站（以下简称王窑站）位于安塞县王窑乡，隶属于长庆油田第一采油厂王窑集输大队，该站始建于1989年5月，1989年12月投产运行，是安塞油田建设的第一座油气集输处理站。
随着安塞油田的持续发展，该站先后经过了5次大规模的工艺改造。目前净化油处理能力为120万吨/年，安全库容量为5.9万立方米，全站分为原油计量、原油稳定、轻烃回收、采出水处理、供热、消防、站控七大系统。主要担负着王窑、招安、王南、高桥、候市、候南、杏河、杏北、杏南、张渠10个采油作业区的原油集输任务，占全厂原油处理总量的90%。全站共有员工96名，站内建有10000立方米净化油罐4具、5000立方米净化罐4具、5000立方米沉降罐2具，50万吨/年、70万吨/年原油稳定及轻烃回收装置各一套。
2 王窑站内数字化系统现状
在长庆石油公司的数字化建标准发布前，王窑站的前期建设和工艺改造过程中，数字化监控和视频监控已初具规模，但由于前期介入数字化建设的公司有兰州科庆、西安傲翔、北京金时等多家公司，采集系统使用了施耐德、西门子、北京研华、北京金时等多家公司产品，相互间兼容性差，各处理子系统互相独立无法实现数据整合上传。同时因系统老化和故障，有些处理子系统已无法实现前期设计的功能，且消防岗、配气岗等岗位并未安装数字化设备，无法实现王窑站的参数检测、优化调控、信息共享等需求，必须进行改造。
3 王窑站数字化系统改造
3.1 系统结构改造
王窑站原系统以岗位为工作单元，各单元间未建立联系，失去了数字化建设的意义，本次改造以中控室为总指挥中心，建立4个PLC按区域进行划分采集控制分支节点，便于数据采集、数据传输及管理，图1为新系统结构图。
3.2 视频改造
根据现场需求，视频系统采用原有的远端摄像设备，需更换视频用计算机。现场原有23路视频，超出数字化标准，根据数字化项目组要求，保留室外10路室内6路，灌装区原3路视频，新增2路室内，共21路视频，更换所有摄像机内的摄像头，新增7台视频服务器。
在现场设置一套智能视频监控系统，包括视频摄像机、智能视频服务器和视频智能视频处理软件组成。现场视频监控设备实现实时视频监控功能，通过使用该系统，现场完全可以实现无人职守功能。
为了保证站内安全生产，全面防火防盗，及时发现和处理异常状况，在视频监控系统中将实现分区分时管理。
将联合站内分为重点要害区域（如：罐区）、和一般区域。对于重点要害区域，进行24小时设防（入侵报警）；对于一般区域：白天不设防、晚上设防。
在设防的时间段内，视频监控系统自动将云台和摄像机转移到事先设置好的预置位，对准布防区，可以由人工操作，调节云台和摄像机继续跟踪；人工跟踪和处理完毕后，可以由人工将云台和摄像机转移到事先设置好的预置位，再次对准布防区，重新设置布防。
3.3 PLC控制换型
本站此次改造对PLC进行换型，共采用四套PLC：2套联合站PLC西门子S7-300（西安曼海特）PLC机柜、2套增压点PLC北京安控的的E50系列增压站PLC。其中2套西门子的PLC（稳定岗1# PLC、采出水处理2# PLC）安装于稳定岗的工具间和采出水处理岗值班室内，通过光纤将数据传送至中控室工作站，以确保数据的稳定性与正确性。稳定岗1# PLC用于采集计量岗、稳定岗以及消防岗相应的数据采集点；采出水处理2# PLC用于采集橇装岗、采出水处理岗、锅炉岗以及轻烃罐区相应的数据采集点。2套北京安控增压点PLC（ROCK E40）分别用于采集配气岗各采集点数据和罐装岗各采集点数据，将中控室设为主站，通过站内的通信网络将所有数据传送至中控室。
3.4 软件换型及相关改造
本次将原有的北京金石组态软件换成力控组态软件软件。针对原有老系统，新系统中做如下调整：
（1）稳定岗将42路可燃性气体报警接入稳定岗1#PLC（MHT-KZG-LH300B），原有的所有采集点通过网络传输方式接入稳定岗1#PLC。
（2）计量岗所有采集点均接至稳定岗1#PLC 内，原有的施奈德的PLC、金石/研华模块均拆除。兰州科庆部分的数据采集仪上采集的数据转接至稳定岗1#PLC。
（3）锅炉岗、橇装岗、轻烃罐区、加热油炉、提升泵、增压撬以及采出水处理岗的数据接入采出水处理岗2#PLC（MHTKZG-LH300B）。
（4）配气岗部分设一台3#PLC（ECHO ROCK E50）机柜，用于采集配气岗部分的数据。保留1路视频，此岗所有数据将通过光纤传送至采出水处理岗通讯机柜。
（5）灌装岗部分设一台4#PLC（ECHO ROCK E50）机柜，用于采集灌装岗部分的数据。
（6）所有数据通过站内的通信网络上传至中控室。
改造效果评价：
王窑站数字化改造实现了站内7个值班岗集中控制，操作员站可对系统进行画面显示、数据处理、报警、数据归档及操作控制，工程师站可负责组态、修改组态、系统维护、数据集中处理、存储、网络上传、数据发布等工作。配置1台打印机可负责报表数据和报警事件打印。通过这样的配置，可实现各监控监测点真正的集中式控制系统，具有良好的人机界面，标准化、模块化和插入式结构，方便用户扩展；能完成站内实时生产过程监控，遥控现场控制设备；显示现场实时数据和历史数据；并分析、存储实时数据和历史数据，完成各种报警的生成及打印；完成各种常规PID控制、联锁控制、顺序控制，保证系统安全、可靠、实用、先进，确保人员安全和生产设备有效运行。
4 结束语
对王窑集输站站内进行数字化改造，通过站内光纤网络完成数据传输，实现了在线监控，集中控制，部分机泵自动启停功能，减少了人员工作量，保障了站内生产安全，提高了工作效率及管理水平。
作者简介
岳娟娟（1984-02-07）女，汉，甘肃正宁人，助理工程师，主要从事原油集输系统工艺技术及数字化管理工作。
【关键词】数字化 改造 油气集输
1 王窑站概述
王窑集中处理站（以下简称王窑站）位于安塞县王窑乡，隶属于长庆油田第一采油厂王窑集输大队，该站始建于1989年5月，1989年12月投产运行，是安塞油田建设的第一座油气集输处理站。
随着安塞油田的持续发展，该站先后经过了5次大规模的工艺改造。目前净化油处理能力为120万吨/年，安全库容量为5.9万立方米，全站分为原油计量、原油稳定、轻烃回收、采出水处理、供热、消防、站控七大系统。主要担负着王窑、招安、王南、高桥、候市、候南、杏河、杏北、杏南、张渠10个采油作业区的原油集输任务，占全厂原油处理总量的90%。全站共有员工96名，站内建有10000立方米净化油罐4具、5000立方米净化罐4具、5000立方米沉降罐2具，50万吨/年、70万吨/年原油稳定及轻烃回收装置各一套。
2 王窑站内数字化系统现状
在长庆石油公司的数字化建标准发布前，王窑站的前期建设和工艺改造过程中，数字化监控和视频监控已初具规模，但由于前期介入数字化建设的公司有兰州科庆、西安傲翔、北京金时等多家公司，采集系统使用了施耐德、西门子、北京研华、北京金时等多家公司产品，相互间兼容性差，各处理子系统互相独立无法实现数据整合上传。同时因系统老化和故障，有些处理子系统已无法实现前期设计的功能，且消防岗、配气岗等岗位并未安装数字化设备，无法实现王窑站的参数检测、优化调控、信息共享等需求，必须进行改造。
3 王窑站数字化系统改造
3.1 系统结构改造
王窑站原系统以岗位为工作单元，各单元间未建立联系，失去了数字化建设的意义，本次改造以中控室为总指挥中心，建立4个PLC按区域进行划分采集控制分支节点，便于数据采集、数据传输及管理，图1为新系统结构图。
3.2 视频改造
根据现场需求，视频系统采用原有的远端摄像设备，需更换视频用计算机。现场原有23路视频，超出数字化标准，根据数字化项目组要求，保留室外10路室内6路，灌装区原3路视频，新增2路室内，共21路视频，更换所有摄像机内的摄像头，新增7台视频服务器。
在现场设置一套智能视频监控系统，包括视频摄像机、智能视频服务器和视频智能视频处理软件组成。现场视频监控设备实现实时视频监控功能，通过使用该系统，现场完全可以实现无人职守功能。
为了保证站内安全生产，全面防火防盗，及时发现和处理异常状况，在视频监控系统中将实现分区分时管理。
将联合站内分为重点要害区域（如：罐区）、和一般区域。对于重点要害区域，进行24小时设防（入侵报警）；对于一般区域：白天不设防、晚上设防。
在设防的时间段内，视频监控系统自动将云台和摄像机转移到事先设置好的预置位，对准布防区，可以由人工操作，调节云台和摄像机继续跟踪；人工跟踪和处理完毕后，可以由人工将云台和摄像机转移到事先设置好的预置位，再次对准布防区，重新设置布防。
3.3 PLC控制换型
本站此次改造对PLC进行换型，共采用四套PLC：2套联合站PLC西门子S7-300（西安曼海特）PLC机柜、2套增压点PLC北京安控的的E50系列增压站PLC。其中2套西门子的PLC（稳定岗1# PLC、采出水处理2# PLC）安装于稳定岗的工具间和采出水处理岗值班室内，通过光纤将数据传送至中控室工作站，以确保数据的稳定性与正确性。稳定岗1# PLC用于采集计量岗、稳定岗以及消防岗相应的数据采集点；采出水处理2# PLC用于采集橇装岗、采出水处理岗、锅炉岗以及轻烃罐区相应的数据采集点。2套北京安控增压点PLC（ROCK E40）分别用于采集配气岗各采集点数据和罐装岗各采集点数据，将中控室设为主站，通过站内的通信网络将所有数据传送至中控室。
3.4 软件换型及相关改造
本次将原有的北京金石组态软件换成力控组态软件软件。针对原有老系统，新系统中做如下调整：
（1）稳定岗将42路可燃性气体报警接入稳定岗1#PLC（MHT-KZG-LH300B），原有的所有采集点通过网络传输方式接入稳定岗1#PLC。
（2）计量岗所有采集点均接至稳定岗1#PLC 内，原有的施奈德的PLC、金石/研华模块均拆除。兰州科庆部分的数据采集仪上采集的数据转接至稳定岗1#PLC。
（3）锅炉岗、橇装岗、轻烃罐区、加热油炉、提升泵、增压撬以及采出水处理岗的数据接入采出水处理岗2#PLC（MHTKZG-LH300B）。
（4）配气岗部分设一台3#PLC（ECHO ROCK E50）机柜，用于采集配气岗部分的数据。保留1路视频，此岗所有数据将通过光纤传送至采出水处理岗通讯机柜。
（5）灌装岗部分设一台4#PLC（ECHO ROCK E50）机柜，用于采集灌装岗部分的数据。
（6）所有数据通过站内的通信网络上传至中控室。
改造效果评价：
王窑站数字化改造实现了站内7个值班岗集中控制，操作员站可对系统进行画面显示、数据处理、报警、数据归档及操作控制，工程师站可负责组态、修改组态、系统维护、数据集中处理、存储、网络上传、数据发布等工作。配置1台打印机可负责报表数据和报警事件打印。通过这样的配置，可实现各监控监测点真正的集中式控制系统，具有良好的人机界面，标准化、模块化和插入式结构，方便用户扩展；能完成站内实时生产过程监控，遥控现场控制设备；显示现场实时数据和历史数据；并分析、存储实时数据和历史数据，完成各种报警的生成及打印；完成各种常规PID控制、联锁控制、顺序控制，保证系统安全、可靠、实用、先进，确保人员安全和生产设备有效运行。
4 结束语
对王窑集输站站内进行数字化改造，通过站内光纤网络完成数据传输，实现了在线监控，集中控制，部分机泵自动启停功能，减少了人员工作量，保障了站内生产安全，提高了工作效率及管理水平。
作者简介
岳娟娟（1984-02-07）女，汉，甘肃正宁人，助理工程师，主要从事原油集输系统工艺技术及数字化管理工作。