項目背景
中亞天然氣傳輸管道,源自土庫曼斯坦與烏茲別克斯坦的交界處阿姆河畔,經(jīng)由烏茲別克斯坦、哈薩克斯坦,穿過(guò)山川、戈壁、原野,到達中國的新疆邊境口岸霍爾果斯,和西氣東輸二線(xiàn)相連,綿延2000多公里。
中亞天然氣管道的建設,對我國實(shí)現節能減排、改善能源結構,實(shí)現能源進(jìn)口的多元化有著(zhù)重要意義。從這條管道進(jìn)口的天然氣已經(jīng)占到中國天然氣消費量的四分之一,沿線(xiàn)許多城市、鄉村受惠于這條管線(xiàn)。由于天然氣代替了煤,一年中藍天白云的日子明顯增多。
此外,這條管線(xiàn)的建設是上合組織成員國之間經(jīng)濟合作的典范,不僅為中國和土庫曼斯坦帶來(lái)了每年幾十億美元的貿易額,也拉動(dòng)了沿線(xiàn)國家的經(jīng)濟發(fā)展,而且,管道的建設和運營(yíng)還為土、烏、哈三國帶來(lái)了大量的就業(yè)機會(huì )。
客戶(hù)挑戰
作為中亞天然氣傳輸管道的組成部分,其哈薩克斯坦段全長(cháng)1300余公里,與中國西氣東輸二線(xiàn)相連,由中石油與哈薩克斯坦國家石油天然氣股份有限公司組成的合資公司AGP建設。此段管道的建設將為中亞天然氣出口中國建起一條通暢的渠道,打破其只能經(jīng)俄羅斯出口歐洲的單一格局,成為其出口多元化的重大突破口。
但是,作為一條跨國輸氣管道,中哈天然氣傳輸管道途經(jīng)多種地形地貌,面臨著(zhù)環(huán)境惡劣、沿線(xiàn)依托差、安全要求高等多個(gè)建設難點(diǎn),這對管道建設方提出了極大的挑戰。隨著(zhù)數字管道建設浪潮的涌現,傳統的管道運營(yíng)、手動(dòng)操作、人工定期巡檢已經(jīng)不能滿(mǎn)足現代化的管道管理需要。建設方希望提供管道沿線(xiàn)可靠的通信覆蓋和多樣化的接入手段,這樣管道管理者可以隨時(shí)隨地接入到生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )中,實(shí)現快速的溝通和交流,并高效及時(shí)地分析和處理生產(chǎn)狀況。
另一方面,考慮到油氣管道運輸的高危風(fēng)險性,建設方對安全性要求也很高,他們希望能夠實(shí)時(shí)檢測到自然災害、人為破壞等各種威脅并及時(shí)應對,因此,智能化的綜合安全管理系統就顯得更為重要。
因此,2009年管道建設伊始,建設方就要求在管道建設的同時(shí)建設基礎信息化設施,包括通信網(wǎng)絡(luò )和SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition系統,即數據采集與監視控制系統)。
傳統的管道建設一般分為站場(chǎng)包和管線(xiàn)包兩部分。其中,管線(xiàn)包負責所有站點(diǎn)的管道、線(xiàn)纜鋪設和沿線(xiàn)的通信SCADA系統;站場(chǎng)包則負責站場(chǎng)規劃、設計與建設、站場(chǎng)的通信SCADA系統。而在中哈管道建設項目中,建設方考慮到通信系統涉及眾多子系統,如果由不同的站場(chǎng)EPC總承包方建設,勢必會(huì )引入更多的分包商,也會(huì )給全線(xiàn)系統的貫通及聯(lián)調帶來(lái)巨大的困難和風(fēng)險,從而造成對項目的管理和控制更加復雜和不便。
因此,建設方創(chuàng )造性地將通信與SCADA包單獨拿出,希望尋找一家能承接通信與SCADA統一設計交付的集成商。針對這一需求,華為與哈薩克斯坦大型EPC工程建設公司KSS組成聯(lián)合體進(jìn)行投標并成功中標。
解決方案
為滿(mǎn)足建設方的上述需求,華為提供了管道集成通信解決方案,在管道沿線(xiàn)的骨干傳輸設備上實(shí)現了語(yǔ)音、數據、視頻共傳輸。該通信系統支持與多廠(chǎng)商設備的對接,并可提供靈活的開(kāi)放平臺接入各種安防監控系統,為建設方量身打造自己的數字管道提供了基礎。
(一)安全可靠的網(wǎng)絡(luò )保障
在通信覆蓋方面,“光網(wǎng)+衛星”的基礎網(wǎng)絡(luò )解決方案架構采用全IP化網(wǎng)絡(luò )——管道沿線(xiàn)鋪設主干光纜、建設光傳輸系統;在重要站場(chǎng),如壓縮機站、計量站、主控中心,除安裝光傳輸設備外,還安裝衛星通信系統作為備份鏈路。在主干光纜失效的情況下,重要站場(chǎng)之間的重要業(yè)務(wù)可及時(shí)切換到衛星鏈路上,如SCADA和應急電話(huà),確保業(yè)務(wù)正常運行。地面網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行環(huán)網(wǎng)保護,加上系統級、設備級、單板級的端到端保護,以及50ms倒換,可靠地支撐了最重要的SCADA數據傳輸和日常的語(yǔ)音傳輸。
(二)完善的站場(chǎng)通信設計
在生產(chǎn)通信方面,管道的主控中心、沿線(xiàn)的壓縮機站和閥室站等都分別進(jìn)行了必要的通信系統設計,通過(guò)IP-PBX語(yǔ)音系統、視頻會(huì )議系統、辦公協(xié)作軟件支撐日常辦公業(yè)務(wù);在生產(chǎn)調度指揮中則提供了集群通信系統,實(shí)現了更低時(shí)延、更快捷、更高質(zhì)量的通信方式。
同時(shí),華為的通信系統與管道的SCADA系統深度集成,實(shí)現了通信系統與SCADA系統整體交付,以最快的速度實(shí)現了管道信息化基礎設施的建設,加速了數字管道的實(shí)現。
(三)立體的安全防范保護
由于管道沿線(xiàn)多在荒涼的野外,環(huán)境情況復雜,為防止管道和站場(chǎng)內設備遭到人為破壞和偷盜,及時(shí)應對地質(zhì)災害,保障站場(chǎng)內的設備安全及人身安全,華為在管道沿線(xiàn)部署了智能視頻監控系統(IVS)、周界防范系統(IDS)、站場(chǎng)的門(mén)禁系統和工業(yè)廣播系統等多個(gè)系統,實(shí)現了對管線(xiàn)和站場(chǎng)的立體安防保護。同時(shí),在關(guān)鍵場(chǎng)所提供入侵檢測系統和門(mén)禁系統等,實(shí)現與IVS的報警聯(lián)動(dòng),有效保障了管道運輸的安全。
客戶(hù)價(jià)值
中哈天然氣傳輸管道的數字化之旅,將實(shí)現對這條天然氣輸送管道的全程管控,通過(guò)多種傳輸手段相結合的方式保證全面的通信覆蓋和隨時(shí)隨地的接入需求。
AGP副總經(jīng)理常大海表示:“目前,站場(chǎng)的遠程控制和通信已經(jīng)建立起來(lái)了,現在我們能夠和北京直接進(jìn)行數據傳輸,可以說(shuō),遠在四五千公里外的北京能夠直接監控我們管道的情況。”
還不僅僅如此,2012年底,中哈天然氣傳輸管道將完全實(shí)現智能化綜合安全管理。屆時(shí),管道管理者可以在數千公里之外實(shí)時(shí)監控管道的運行狀態(tài),實(shí)時(shí)采集網(wǎng)絡(luò )運行參數,及時(shí)了解管道運營(yíng)狀況,提前預防故障發(fā)生;同時(shí),可通過(guò)短信、Email、聲光等各種方式接收告警,以便進(jìn)行故障快速排查及快速決策,大大降低管理運營(yíng)的風(fēng)險,為傳輸管道的安全、穩定、高效運行提供可靠的保障,真正實(shí)現這一能源大動(dòng)脈的數字化管理。