关于SCADA系统数据通道在油田的应用和发展

摘 要：工业以太网技术作为一种成熟的网络技术现已应用在社会各个领域。油田搭载SCADA系统网络，除了要考虑其基本功能以外，更加强调的是数据的安全性和准确性。以此为基础要求子网安全、单点中断可快速恢复收敛、故障准确追踪等。如何让SCADA系统在能源企业中真正发挥作用是我们值得思考的问题。

关键字：工业以太网、安全、通讯

工业以太网技术作为现今大型企业网络搭建的主流技术，其可靠的稳定性、高速传输效率、技术成熟等特点被人们所认可。油田应用SCADA系统网络从物理层面需要考虑工业环境、安装方式、散热等功能，应用层面则需要考虑信号强弱、环网冗余、简单网络管理协议（SNMP）等功能。结合油田自身特点搭载SCADA系统网络对未来管理有重要意义。

1 油田使用SCADA系统网络架构的应用

1.1 多冗余增加系统的可靠性和独立性

中控采用两台西门子工业三层交换机X414-3E，通过六条光纤冗余链路连接现场工业交换机X308-2LD，冗余增加了系统的可靠性和独立性，现场X308-2LD交换机再连接到现场单井的RTU设备，现场X308-2LD交换机经两路光纤串接分别冗余连接至两台X414-3E，总共6条链路。同时X414-3E与商业级交换机冗余链接以提供现场控制数据。

1.2多子网增强网络安全，减少数据风暴

为优化整体系统管理、增强网络安全性及缩小广播域，网络可根据不同的工艺应用划分子网。根据现场实际工艺链路也可创建多个子网从而更好的管理网络。现综合考虑现场节点数量不大及今后维护升级、方便性等因素，可将不复杂的链路整体划分到一个子网。

1.3单点中断可快速数据收敛恢复通讯

为保证现场可靠的通讯，所有现场光纤链路冗余连接到两台西门子工业三层交换机上，即使如下图所示发生断线或其他单点故障时，网络二层链路能够快速收敛（如下图蓝线所示），迅速恢复现场终端与中控设备的数据通讯。

1.4 主干设备的虚拟冗余路由确保系统稳定

为防止一台工业三层交换机故障或断电导致网络中断等情况的发生，如下图所示将两台工业三层交换机组成VRRP虚拟冗余路由工作组，从而完成即使一台故障时仍然保证现场RTU与中控间的可靠路由。

1.5网管系统针对系统安全及故障的准确追踪

三层交换机组上搭建相应的网管系统（如上图），网管系统的主要功能分为性能管理，配置管理，安全管理，计费管理和故障管理等五大管理功能。其中我们主要用到的是配置管理，安全管理和故障管理，通过网管系统无论是哪台设备出现问题都能及时的记录查找到，进行业务分析，使得工作状态一目了然。

2 SCADA系统应用的思考

由于项目本身的种种限制使得在实际建设系统过程中，各设备厂商只管自己设备，在系统的集成上未作充分的考虑。降低了系统应有的安全性和可靠性，加上对整个系统架构的认识不足，使得各个运行使用单位在界面划分和责权划分上没有明确的认识，出现问题相互推脱。其次，网络IP地址未作明确的规定，容易造成今后划分IP出现混乱。

因此，在今后的项目SCADA系统应用中必须将网管系统充分发挥和应用，对系统中记录的故障准确分析，在明确划分责任界面以后，故障必须由责任人处理，不得再相互推脱。其次，针对站控系统IP地址分配需要做合理规范化的划分，只有这样才能对今后IP的定义划分、系统维护提供可靠的查询依据。

参考文献

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[2]李丽君.SCADA系统在苏丹油田上的应用[J].中外能源.2006 （04）

[3]杨潞锋，杨进峰，陈明，李赵杰，欧益宏.长输管线SCADA系统的应用现状和前景[J].中国水运（学术版）.2007 （04）

[4]张权.SCADA系统在长输管道系统中的应用研究[J].化工管理.2013 （14）

作者简介

马向阳，男（汉族），1970年3月生，工程师，现主要从事自动化方面的管理工作。