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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(yǔ)和定義、總體架構(gòu)、功能要求、主要技術(shù)指標(biāo)及要求、建設(shè)與驗(yàn)收。
本文件適用于加氫站站控系統(tǒng)的建設(shè)與驗(yàn)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(duì)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(chǎng)所環(huán)境氣體檢測(cè)報(bào)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(jí)保護(hù)基本要求
GB/Z 34541 氫能車輛加氫設(shè)施安全運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)
GB 50493 石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 50516 加氫站技術(shù)規(guī)范
3 術(shù)語(yǔ)和定義
GB 12358和GB 50516界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
3.1
站控系統(tǒng) station control system
對(duì)加氫站的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、圖像信號(hào)、參數(shù)配置等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)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?xì)庑孤┦鹿什⒕邆鋱?bào)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(shí)現(xiàn)對(duì)加氫站的監(jiān)控管理，提供加氫站站內(nèi)各系統(tǒng)的運(yùn)行界面，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的收集和實(shí)時(shí)顯示、設(shè)備的遠(yuǎn)程控制以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢和統(tǒng)計(jì)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(shí)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(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)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(gè)系統(tǒng)的功能要求及性能指標(biāo)要求，主機(jī)資源應(yīng)與監(jiān)控系統(tǒng)控制采集的設(shè)計(jì)容量相適宜，并留有擴(kuò)充裕度。
4.2.2 應(yīng)設(shè)置時(shí)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(jì)，功能模塊或任務(wù)模塊應(yīng)具有一定的完整性、獨(dú)立性和良好的實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(jí)系統(tǒng)的通信可采用專用以太網(wǎng)或無(wú)線公網(wǎng)方式等，并配置防火墻?？刂葡到y(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(jī)設(shè)備監(jiān)控單元、壓縮機(jī)設(shè)備監(jiān)控單元、儲(chǔ)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(hào)采集、傳輸和報(bào)警等設(shè)備。
4.5.2 氣體報(bào)警儀應(yīng)符合 GB 12358 的規(guī)定。
4.5.3 氫氣濃度超限報(bào)警裝置設(shè)置地點(diǎn)及報(bào)警條件應(yīng)符合 GB/Z 34541 的規(guī)定。
4.5.4 報(bào)警系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)、安裝及設(shè)計(jì)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(jī)監(jiān)控
5.1.1 應(yīng)具有采集進(jìn)出口壓力情況、加注溫度、加注瞬時(shí)流量、加注累計(jì)流量等功能。
5.1.2 應(yīng)具有遠(yuǎn)程控制加氫機(jī)緊急停機(jī)功能。
5.1.3 應(yīng)具有報(bào)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(jī)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(jī)監(jiān)控
5.2.1 應(yīng)具有采集壓縮機(jī)入口壓力、卸載壓力、排氣壓力、排氣溫度和振動(dòng)頻率等功能。
5.2.2 應(yīng)具有遠(yuǎn)程控制壓縮機(jī)緊急停機(jī)功能。
5.2.3 應(yīng)具有報(bào)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(fēng)供氣壓力、冷卻水溫度、運(yùn)行時(shí)間和通訊狀態(tài)等功能。
5.1 儲(chǔ)氫設(shè)施設(shè)備監(jiān)控
5.1.1 應(yīng)具有遠(yuǎn)程控制壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)和緊急停機(jī)功能。
5.1.2 應(yīng)具有報(bào)警和事件記錄等處理功能。
5.1.3 宜具有采集儲(chǔ)氫容器進(jìn)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(yuǎn)程控制壓縮機(jī)聯(lián)動(dòng)和緊急停機(jī)功能。
5.2.2 應(yīng)具有報(bào)警和事件記錄等處理功能。
5.2.3 宜具有采集氫氣運(yùn)輸車卸車壓力、泄漏氣狀態(tài)和儀表風(fēng)壓力等功能。
5.3 火氣系統(tǒng)監(jiān)控
5.3.1 應(yīng)具有手動(dòng)火警報(bào)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(cè)火焰、溫度、煙氣和可燃?xì)怏w等功能。
5.4 站控管理功能
5.4.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理
5.4.1.1 應(yīng)具有對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)的功能，以及數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)和輸出等處理功能。
5.4.1.2 所有報(bào)警信號(hào)及處理結(jié)果都應(yīng)記入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)可按設(shè)定的間隔時(shí)間進(jìn)行周期性保存。
5.4.1.3 監(jiān)控層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)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(chǔ)時(shí)間應(yīng)不少于 15 天。
5.4.1.5 視頻監(jiān)控關(guān)鍵攝像機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)不少于 90 天。
5.4.2 數(shù)據(jù)維護(hù)
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(kù)配置信息修改時(shí)，各級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)之間應(yīng)保證數(shù)據(jù)的同步。
5.4.2.3 系統(tǒng)死機(jī)、硬件出錯(cuò)或電源掉電時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)保護(hù)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，故障排除重新啟動(dòng)后，應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)至故障前狀態(tài)。
5.4.3 報(bào)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)自診斷故障時(shí)能進(jìn)行報(bào)警處理。事故發(fā)生時(shí)事故報(bào)警裝置立即發(fā)出聲光報(bào)警，其中氫氣含量報(bào)警限值按 GB/T 34584 的規(guī)定進(jìn)行，其余報(bào)警限值由加氫站根據(jù)設(shè)備及站控工藝安全要求確定?？刂婆_(tái)的畫面應(yīng)顯示對(duì)應(yīng)故障設(shè)備。
5.4.3.2 報(bào)警方式分為兩種：事故報(bào)警和預(yù)告報(bào)警。
5.4.3.3 對(duì)事件的報(bào)警應(yīng)能分層、分級(jí)、分類處理，起到事件的過濾作用，能現(xiàn)場(chǎng)靈活配置報(bào)警的處理方式。
5.1.1.1 事故報(bào)警和預(yù)告報(bào)警應(yīng)采用不同顏色、不同音響予以區(qū)別，并自動(dòng)啟動(dòng)事件記錄打印。
5.1.1.2 事故報(bào)警可通過手動(dòng)方式進(jìn)行確認(rèn)。
5.1.1.3 事故、預(yù)告報(bào)警信號(hào)確認(rèn)后，若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)其異常仍未消除，系統(tǒng)應(yīng)再次啟動(dòng)相應(yīng)報(bào)警，重復(fù)提示。
5.1.1.4 對(duì)于重要的報(bào)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(bào)警記錄、加氫機(jī)運(yùn)行參數(shù)異常記錄、壓縮機(jī)運(yùn)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(duì)用戶進(jìn)行授權(quán)和認(rèn)證的功能。用戶及權(quán)限管理模塊應(yīng)定義用戶對(duì)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互
5.6.7.1 應(yīng)能與外部管理系統(tǒng)進(jìn)行加氫站設(shè)備信息、運(yùn)營(yíng)管理信息和計(jì)量計(jì)費(fèi)信息等的信息交互。
5.6.7.2 遠(yuǎn)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(duì)接接口，允許第三方平臺(tái)接入獲取實(shí)時(shí)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(bào)表管理與打印功能
應(yīng)具備報(bào)表生產(chǎn)功能，報(bào)表種類可包括日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)、季報(bào)和年報(bào)等。
6 系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)及要求
6.1 可靠性指標(biāo)
可靠性指標(biāo)應(yīng)符合表1要求。
表1 可靠性指標(biāo)要求
6.2 實(shí)時(shí)性指標(biāo)
實(shí)時(shí)性指標(biāo)應(yīng)符合表2要求。
表2 實(shí)時(shí)性指標(biāo)要求
7 系統(tǒng)建設(shè)與驗(yàn)收
7.1 系統(tǒng)建設(shè)
7.1.1 應(yīng)進(jìn)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(jìn)行系統(tǒng)試運(yùn)行，期間應(yīng)組織工作人員培訓(xùn)，同時(shí)根據(jù)試運(yùn)行狀況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。
7.2 系統(tǒng)驗(yàn)收
系統(tǒng)驗(yàn)收應(yīng)按第5、6章要求進(jìn)行，并應(yīng)整體運(yùn)行3個(gè)月，系統(tǒng)運(yùn)行順暢后方可上線。
