Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 05201.10—2016
油气管道监控与数据采集系统
通用技术规范第10部分：网络传输
General technical specification of supervisory control and
data acquisition system for oil and gas pipelines-
Part 10: Network
2017－0101实施
2016一10一27发布
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY05201.10—2016
目 次
前言· 范围
II
1
规范性引用文件术语和定义系统结构网络互联技术要求路由协议和IP地址
2
3
x
5
6 Q/SY05201.10—2016
前言
Q/SY05201一2016《油气管道监控与数据采集系统通用技术规范》分为10个部分：
第1部分：功能设置；第2部分：系统安全；第3部分：设备编码；第4部分：数据需求与管理；第5部分：报警管理；第6部分：人机画面；第7部分：控制器程序编制；第8部分：过程控制逻辑图第9部分：站场控制系统设计与集成；第10部分：网络传输。
本部分为Q/SY05201的第10部分。 本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起
草。
本部分由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并归
口。
本部分起草单位：北京油气调控中心、管道分公司、西气东输管道分公司、西部管道分公司、北京天然气管道有限公司、西南管道分公司。
本部分主要起草人：王炜、孙铁良、尤冬青、王树祺、李官政、梁建青、董秀娟、陈超声、徐德腾、马婕。
II Q/SY 05201.10—2016
油气管道监控与数据采集系统通用技术规范
第10部分：网络传输
1范围
Q/SY05201的本部分规定了油气管道SCADA系统网络的总体技术要求，包括系统结构、网络互联技术、路由协议和IP地址等方面的要求。
本部分适用于新建长输油气管道项目SCADA系统网络设计、施工。改造项目可参照执行。
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡悬注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T22239信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
3.1
控制中心 controlcenter 监控各油气管道输送，进行生产运行、调度和管理的中枢，包括主调度控制中心（主控中心）和
备用调度控制中心（备控中心）。 3.2
主控中心main control center 监控各油气管道输送，进行生产运行、调度、管理的主要中枢。
3.3
备控中心backup control center 监控各油气管道输送，进行生产运行、调度、管理的备用中枢。当主调度控制中心发生故障时，
应能立即接管主控中心的监控功能。 3.4
分控中心 ,subcontrol center 油气管道区域控制中心，监控区域性油气管道的生产过程，进行生产运行、调度和管理的中枢。
4系统结构
4.1 SCADA系统网络总体结构
SCADA系统网络总体结构如图1所示。 SCADA系统网络分为调度生产网区域（图1下部）和数据共享区域（图1上部）。
1 Q/SY05201.10—2016
备控中心
主控中心
分控中心
主控中心中间数据库系统
分控中心数据发布平台
数据共享区域调度生产网区域
远程监视终端
分控中心 SCADA系统
远程监视
主控中心 SCADA系统
备控中心 SCADA系统
终端
-
液体管道水击保护PLC
液体管道水击保护PLC
站控系统区域调控管道
RTU阀室系统
RTU阀室系统
站控系统级调控管道
数据单向传输数据双向传输管道光缆不可达的阀室以DDN或卫星传输数据数据共享区与调度生产网分界
图1系统总体结构
调度生产网区域包括控制中心SCADA系统、分控中心SCADA系统、现场数据采集控制系统，实现油气管道生产数据实时采集、监视控制、远程调度等生产活动。
数据共享区域包括主控中心和各分控中心生产数据共享发布平台，实现主控中心与分控中心、生产网与管理网之间的数据共享。
不具备光缆传输条件的阀室不通过上下游站场传输数据，应直接与控制中心进行数据传输。 4.2控制中心与分控中心网络结构 4.2.1控制中心网络结构
控制中心SCADA系统网络宜由接入路由器、核心交换机、服务器接人交换机、操作员工作站接入交换机、工程师站、运维网管接人交换机、远程监视终端接人交换机等组成。主控中心和备控中心的网络结构相同，网络拓扑结构如图2所示。
各模块的功能及关系如下： a）接入路由器通过广域网与现场路由器连接，完成控制中心和现场之间的数据传输。各套
SCADA系统的接入路由器与核心交换机互联，实现不同SCADA系统之间的数据共享 b）SCADA系统的服务器，如实时服务器、历史服务器、通信服务器等，通过服务器接入交换
机连接各自所属系统的接人路由器。 c）操作员工作站、工程师站、运维网管、远程监视终端应通过各自的接入交换机连接核心交换机。 d）接入路由器、各类接人交换机及传输线路应配置为主备允余机制，并在主用设备或线路出现
故障时自动切换到备用设备或线路。
2 Q/SY05201.10—2016
工程师站、运维网管
操作员工作站接人交换机
接人交换机
远程监视终端接人交换机
服务器接入交换机
服务器接入交换机
服务器接人交换机
核心交换机
第一套
第二套 SCADA 系统网络
第N套
SCADA 系统网络
SCADA 系统网络
限
R
-
接人路由器
接入路由器
接入路由器
至现场路由器R1 至现场路由器R2 至现场路由器R1至现场路由器R2至现场路由器R1至现场路由器R2
图2控制中心网络拓扑结构
4.2.2分控中心网络结构
分控中心网络结构与主控中心类似，可不设核心交换机，由接入路由器、服务器接人交换机、操作员工作站接入交换机、工程师站、运维网管接入交换机、远程监视终端接入交换机等组成，如有多套SCADA系统，可配置核心交换机进行互联。网络结构可参考图2设置。
分控中心可不设独立的备控中心，当分控中心失效时，可将系统切换到管道沿线某站或者管理处进行运行控制。 4.3现场网络结构 4.3.1站场网络结构
站场网络由站场路由器、站场交换机、站场PLC以及主备数据传输链路组成，网络结构如图3 所示。
站场路由器、交换机均应配置两台，采用主备穴余模式。路由器到主控中心和备控中心应分别配置数据传输链路，形成允余链路。
站场至上下游阀室之间的网络链路应通过站场交换机B（B侧）连接。 液体管道配置了水击保护系统，各站与水击保护系统所在站场之间应设置独立的水击保护数据传
输链路，各站通过该链路进行水击保护系统数据传输，水击保护数据链路应通过站场路由器R1（A 侧）连接。 4.3.2阀室网络结构
阀室通过阀室到上下游站场的光缆与上下游站场连接入网，接入方式如图4所示。
3 Q/SY05201.10—2016
备控中心
主控中心主用链路 主用链路
备控中心
主控中心备用链路 备用链路
液体管道水击保护链路
站场路由器R2
站场路由器R1
A侧
B侧
站场交换机B
站场交换机A
上/下游阀室
站场PLC
图3站场网络拓扑结构
主控中心 备控中心 主控中心 备控中心主用链路 主用链路 备用链路 备用链路
主控中心 备控中心 主控中心 备控中心主用链路 主用链路 备用链路 备用链路
2
V
站场路由器RI
站场路由器R1
站场路由器R2
站场路由器R2
站场交换机A
站场交换机B
站场交换机A
站场交换机B
包站场PLC
a 站场PLC
接入上游站场
接人下游站场
团阀室1
O 阀室2
阀室3
阀室n
图4 阀室接入示意图
相邻站场之间的阀室通过光缆串联以后，与上下游站场连接。阀室控制设备应分别配置分属上下游站场局域网的IP地址及网关。
不具备光通信传输条件的阀室，应通过公网数字电路、卫星等其他通信方式直接与控制中心相连。 4.4 数据共享区域
数据共享区域用于SCADA系统与其他系统共享SCADA系统数据。SCADA系统网络与外部网
4 Q/SY05201.10—2016
络之间应设置安全隔离措施，如网闸、防火墙等，网络边界的设置应按照GB/T22239中的规定执行。SCADA系统网络与外部网络之间的边界设置可参见图5。
数据共享区
接口服务
SCADA系统服务器
外部系统服务器
中间数据库
中间数据库(镜像)
安全隔离措施
SCADA系统网络区域
外部网络区域
数据单向传输
1
图5 5网络边界示意图
网络互联技术要求 5.1 基础硬件设施 5.1.1网络设备包括路由器和交换机。其中控制中心的网络设备包括核心交换机、接人交换机、接人路由器，站场网络设备包括接入路由器、局域网交换机。 5.1.2控制中心核心交换机和路由器应采用模块化设计，端口类型应为以太网RJ-45接口或光纤接口，支持通过扩展槽增加端口数量和类型。 5.1.3站场路由器端口类型应包含以太网RJ-45端口，数量宜不少于10个，所有端口应具备第三层转发功能，能够配置IP地址。路由器各端口分配见表1。
5
表1 站场路由器端口分配表
路由器
端口序号 0/0 1/1 1/3 2/1 2/3 0/0 1/1 1/3 2/1 2/3
用途主控中心主用链路 A侧交换机
端口序号 0/1 1/2 1/4 2/2 2/4 0/1 1/2 1/4 2/2 2/4
用途
备控中心主用链路路由器互联
备用 B侧交换机
主用路由器
备用
水击保护（液体管道）
备用主控中心备用链路 A侧交换机
备用备控中心备用链路路由器互联
备用 B侧交换机备用
备用路由器
备用备用备用
5