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加氫站站控系統(tǒng)技術(shù)要求
1 范圍
本文件規(guī)定了加氫站站控系統(tǒng)的術(shù)語和定義、總體架構(gòu)、功能要求、主要技術(shù)指標及要求、建設(shè)與驗收。
本文件適用于加氫站站控系統(tǒng)的建設(shè)與驗收。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB 12358 作業(yè)場所環(huán)境氣體檢測報警儀 通用技術(shù)要求
GB/T 22239 信息安全技術(shù) 信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求
GB/Z 34541 氫能車輛加氫設(shè)施安全運行管理規(guī)程
GB/T 34584 加氫站安全技術(shù)規(guī)范
GB 50156 汽車加油加氣加氫站技術(shù)標準
GB 50493 石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范
GB 50516 加氫站技術(shù)規(guī)范
3 術(shù)語和定義
GB 12358和GB 50516界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
站控系統(tǒng) station control system
對加氫站的設(shè)備運行狀態(tài)、圖像信號、參數(shù)配置等進行實時采集，實現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備的監(jiān)視、控制和管理的系統(tǒng)。
3.2
火氣系統(tǒng) fire and gas system
用于監(jiān)控火災(zāi)和可燃氣泄漏事故并具備報警和一定滅火功能的安全控制系統(tǒng)。
4 系統(tǒng)總體架構(gòu)
4.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.1.1 加氫站站控系統(tǒng)由監(jiān)控層、通信網(wǎng)絡(luò)層和設(shè)備層構(gòu)成。站控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖 1。
1.1.1 監(jiān)控層實現(xiàn)對加氫站的監(jiān)控管理，提供加氫站站內(nèi)各系統(tǒng)的運行界面，實現(xiàn)相關(guān)信息的收集和實時顯示、設(shè)備的遠程控制以及數(shù)據(jù)的存儲、查詢和統(tǒng)計等，并與相關(guān)系統(tǒng)通信。
1.1.2 通信網(wǎng)絡(luò)層提供站控系統(tǒng)各設(shè)備之間的通信通道，并實現(xiàn)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換。
1.1.3 設(shè)備層由分布在站內(nèi)并連接到站控系統(tǒng)內(nèi)的各類設(shè)備單元構(gòu)成，采集設(shè)備運行狀態(tài)及運行數(shù)據(jù)，上傳至監(jiān)控層，并接收和執(zhí)行監(jiān)控層的控制命令。
圖1 站控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4.2 系統(tǒng)配置原則
4.2.1 監(jiān)控層配置應(yīng)滿足整個系統(tǒng)的功能要求及性能指標要求，主機資源應(yīng)與監(jiān)控系統(tǒng)控制采集的設(shè)計容量相適宜，并留有擴充裕度。
4.2.2 應(yīng)設(shè)置時鐘同步系統(tǒng)，其同步脈沖輸出接口或數(shù)字接口應(yīng)滿足系統(tǒng)配置要求。
4.2.3 應(yīng)配置冗余可編程邏輯控制器（PLC, Programmable Logic Controller）。
4.3 監(jiān)控層要求
4.3.1 硬件設(shè)施設(shè)備
硬件設(shè)施設(shè)備應(yīng)包括服務(wù)器、控制室、顯示屏和打印設(shè)備等。
4.3.2 軟件系統(tǒng)
4.3.2.1 應(yīng)用軟件應(yīng)滿足系統(tǒng)配置的全部功能，采用結(jié)構(gòu)式模塊化設(shè)計，功能模塊或任務(wù)模塊應(yīng)具有一定的完整性、獨立性和良好的實時響應(yīng)速度。
4.3.2.2 應(yīng)用軟件應(yīng)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可重用性。
4.3.2.3 系統(tǒng)應(yīng)用程序應(yīng)提供良好的操作界面。
4.3.2.4 應(yīng)用軟件應(yīng)預(yù)留數(shù)據(jù)接口，第三方系統(tǒng)可通過該接口采集設(shè)備的實時原始數(shù)據(jù)。
4.3.3 系統(tǒng)安全
站控系統(tǒng)安全應(yīng)符合GB/T 22239的規(guī)定。
4.3.4 備用電源
站控系統(tǒng)備用電源應(yīng)符合GB/T 22239的規(guī)定。
4.4 通信網(wǎng)絡(luò)
4.4.1 通信網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、通信網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)連線、電纜和光纜等。
4.4.2 監(jiān)控層、設(shè)備層通信宜采用局域網(wǎng)，不與互聯(lián)網(wǎng)外網(wǎng)連通。
4.4.3 站控系統(tǒng)與上級系統(tǒng)的通信可采用專用以太網(wǎng)或無線公網(wǎng)方式等，并配置防火墻。控制系統(tǒng)與辦公系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)隔離。
4.5 設(shè)備層
4.5.1 設(shè)備層包括加氫機設(shè)備監(jiān)控單元、壓縮機設(shè)備監(jiān)控單元、儲氫設(shè)施設(shè)備監(jiān)控單元、卸氫設(shè)備監(jiān)控單元和火氣系統(tǒng)監(jiān)控單元等，還應(yīng)包括信號采集、傳輸和報警等設(shè)備。
4.5.2 氣體報警儀應(yīng)符合 GB 12358 的規(guī)定。
4.5.3 氫氣濃度超限報警裝置設(shè)置地點及報警條件應(yīng)符合 GB/Z 34541 的規(guī)定。
4.5.4 報警系統(tǒng)的監(jiān)測點、安裝及設(shè)計應(yīng)符合 GB 50493 和 GB 50516 的規(guī)定。
5 系統(tǒng)功能要求
5.1 加氫機監(jiān)控
5.1.1 應(yīng)具有采集進出口壓力情況、加注溫度、加注瞬時流量、加注累計流量等功能。
5.1.2 應(yīng)具有遠程控制加氫機緊急停機功能。
5.1.3 應(yīng)具有報警和事件記錄等處理功能。
5.1.4 應(yīng)符合 GB/T 34584 的規(guī)定。
5.1.5 宜具有采集加氫機的通訊狀態(tài)、泄漏狀態(tài)、急停開關(guān)和供電狀況、冷卻水（劑）流量、冷卻水
（劑）溫度等功能。
5.2 壓縮機監(jiān)控
5.2.1 應(yīng)具有采集壓縮機入口壓力、卸載壓力、排氣壓力、排氣溫度和振動頻率等功能。
5.2.2 應(yīng)具有遠程控制壓縮機緊急停機功能。
5.2.3 應(yīng)具有報警和事件記錄等處理功能。
5.2.4 宜具有采集泄漏狀態(tài)、風供氣壓力、冷卻水溫度、運行時間和通訊狀態(tài)等功能。
5.1 儲氫設(shè)施設(shè)備監(jiān)控
5.1.1 應(yīng)具有遠程控制壓縮機聯(lián)動和緊急停機功能。
5.1.2 應(yīng)具有報警和事件記錄等處理功能。
5.1.3 宜具有采集儲氫容器進氣壓力、出口壓力、溫度和泄漏狀態(tài)等功能。
5.2 卸氫設(shè)備監(jiān)控
5.2.1 應(yīng)具有遠程控制壓縮機聯(lián)動和緊急停機功能。
5.2.2 應(yīng)具有報警和事件記錄等處理功能。
5.2.3 宜具有采集氫氣運輸車卸車壓力、泄漏氣狀態(tài)和儀表風壓力等功能。
5.3 火氣系統(tǒng)監(jiān)控
5.3.1 應(yīng)具有手動火警報警功能。
5.3.2 應(yīng)符合 GB/T 34584 的規(guī)定。
5.3.3 宜具有探測火焰、溫度、煙氣和可燃氣體等功能。
5.4 站控管理功能
5.4.1 數(shù)據(jù)存儲與處理
5.4.1.1 應(yīng)具有對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)集中存儲的功能，以及數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計和輸出等處理功能。
5.4.1.2 所有報警信號及處理結(jié)果都應(yīng)記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，每個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)點可按設(shè)定的間隔時間進行周期性保存。
5.4.1.3 監(jiān)控層數(shù)據(jù)存儲時間應(yīng)不少于 180 天。
5.4.1.4 設(shè)備層監(jiān)控單元數(shù)據(jù)存儲時間應(yīng)不少于 15 天。
5.4.1.5 視頻監(jiān)控關(guān)鍵攝像機數(shù)據(jù)存儲時間應(yīng)不少于 90 天。
5.4.2 數(shù)據(jù)維護
5.4.2.1 應(yīng)有數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能。
5.4.2.2 數(shù)據(jù)庫配置信息修改時，各級數(shù)據(jù)庫之間應(yīng)保證數(shù)據(jù)的同步。
5.4.2.3 系統(tǒng)死機、硬件出錯或電源掉電時，系統(tǒng)應(yīng)能自動保護實時和歷史數(shù)據(jù)，故障排除重新啟動后，應(yīng)能自動恢復(fù)至故障前狀態(tài)。
5.4.3 報警處理
5.4.3.1 采集的模擬量發(fā)生越限、突變、數(shù)字量變位和計算機系統(tǒng)自診斷故障時能進行報警處理。事故發(fā)生時事故報警裝置立即發(fā)出聲光報警，其中氫氣含量報警限值按 GB/T 34584 的規(guī)定進行，其余報警限值由加氫站根據(jù)設(shè)備及站控工藝安全要求確定。控制臺的畫面應(yīng)顯示對應(yīng)故障設(shè)備。
5.4.3.2 報警方式分為兩種：事故報警和預(yù)告報警。
5.4.3.3 對事件的報警應(yīng)能分層、分級、分類處理，起到事件的過濾作用，能現(xiàn)場靈活配置報警的處理方式。
5.1.1.1 事故報警和預(yù)告報警應(yīng)采用不同顏色、不同音響予以區(qū)別，并自動啟動事件記錄打印。
5.1.1.2 事故報警可通過手動方式進行確認。
5.1.1.3 事故、預(yù)告報警信號確認后，若在規(guī)定時間內(nèi)其異常仍未消除，系統(tǒng)應(yīng)再次啟動相應(yīng)報警，重復(fù)提示。
5.1.1.4 對于重要的報警事件應(yīng)做出連鎖控制，緊急控制關(guān)鍵設(shè)備。
5.1.2 事件記錄
應(yīng)具有操作記錄、系統(tǒng)故障記錄、報警記錄、加氫機運行參數(shù)異常記錄、壓縮機運行參數(shù)異常記錄和卸氫設(shè)備參數(shù)異常記錄等。
5.1.3 用戶管理和權(quán)限管理應(yīng)具有對用戶進行授權(quán)和認證的功能。用戶及權(quán)限管理模塊應(yīng)定義用戶對設(shè)備的操作權(quán)限，訪問數(shù)據(jù)和使用程序的權(quán)限。
5.1.4 遠程數(shù)據(jù)交互
5.6.7.1 應(yīng)能與外部管理系統(tǒng)進行加氫站設(shè)備信息、運營管理信息和計量計費信息等的信息交互。
5.6.7.2 遠程數(shù)據(jù)交互接口或模塊應(yīng)能支持配置數(shù)據(jù)采集要求，且與站控系統(tǒng)控制邏輯分離。
5.6.7.3 具備原始數(shù)據(jù)對接接口，允許第三方平臺接入獲取實時設(shè)備數(shù)據(jù)，且要保證獲取數(shù)據(jù)的授權(quán)權(quán)限，避免數(shù)據(jù)泄露。
5.1.5 報表管理與打印功能
應(yīng)具備報表生產(chǎn)功能，報表種類可包括日報、周報、月報、季報和年報等。
6 系統(tǒng)主要技術(shù)指標及要求
6.1 可靠性指標
可靠性指標應(yīng)符合表1要求。
表1 可靠性指標要求
6.2 實時性指標
實時性指標應(yīng)符合表2要求。
表2 實時性指標要求
7 系統(tǒng)建設(shè)與驗收
7.1 系統(tǒng)建設(shè)
7.1.1 應(yīng)進行軟硬件、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)，并應(yīng)符合第 5、6 章要求。
7.1.2 應(yīng)進行系統(tǒng)試運行，期間應(yīng)組織工作人員培訓(xùn)，同時根據(jù)試運行狀況對系統(tǒng)進行調(diào)整。
7.2 系統(tǒng)驗收
系統(tǒng)驗收應(yīng)按第5、6章要求進行，并應(yīng)整體運行3個月，系統(tǒng)運行順暢后方可上線。
