ICS 35.110 CCS L 79
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T420282022
面向陆上油气生产的物联网系统技术要求
Technical requirements of internet of
things systems for onshore oil and gas fields producing
2022-10-12发布
2023-05-01实施
国家市场监督管理总局 发布
国家标准化管理委员会 GB/T42028—2022
目 次
前言引言 1 范围
IV
规范性引用文件 3术语和定义
2
缩略语 5 系统架构 5.1系统架构 5.2 系统模型系统功能
6
6.1 总体要求 6.2 目标对象域 6.3 感知控制域 6.4 服务提供域 6.5 运维管控域 6.6 资源交换域 6.7 用户域 6.8 域间接口系统性能· 7.1 总体要求 7.2 系统可用性 7.3 系统可靠性· 7.4 系统兼容性 7.5系统安全性附录A（规范性） OGIoT-GRM无线协议附录B（规范性）井场无线通信模式附录C（规范性）RTU数据存储要求
16 17 17 17 19 19 .20 22 *22 22 25 42 53
2 GB/T42028—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提出并归口。 本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院西北分院、中国电子技术标准化研
究院、中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司、大庆油田信息技术公司、中海油天津化工研究设计院有限公司、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心、上海集成通信设备有限公司、无锡物联网产业研究院、重庆汇鼎科技发展有限公司、福州物联网开放实验室有限公司、安徽电信规划设计有限责任公司，四川安控科技股份有限公司洋方科技（北京）有限责任公司北京大学、中国软件评测中心（工业和信息化部软件与集成电路促进中心）、北京必创科技股份有限公司、重庆邮电大学、北京京航计算通讯研究所、上海淞宸动力科技有限公司、西安华盛通信有限公司、北京电信规划设计院有限公司。
本文件主要起草人：柴永财、孙伟、卓兰刘英、杨宏、殷红、韩丽、孙伟、王晓春、班兴安、陈书义、 郭雄、李群、韩世豪、吴海莉、张岩、汪晶晶、张亚顺、付根利、孙旭、史小东、孟雪、魏曼、邓铁柱、闫迎春、 吴明娟、李建、刘云淮、陈得民、刘琼、韩光、李东旭、周陈芬、武通达、王春光、张少锋、苏玥琦、唐智斌、 徐其瑞、钟瑾瑜、黄学达、吴晋、王大伟、张天辰、郭永振、王乐菲、宁黄江、王东豪、张康明、李金阳、 徐少辉、王文明、李家京、陈瑶华、李夏晶。
Ⅱ GB/T420282022
引言
物联网技术对油气生产数字化转型，生产方式，生产组织的优化，生产成本的降低具有重要的推动作用，本文件可有效地指导油气田物联网系统建设，促进油气生产信息系统应用，建立跨行业、跨领域、 适应我国技术和产业发展需要的物联网油气生产标准体系，以满足研发、测试、示范、运行等需求，推动物联网技术创新发展和电子、通信信息。油气生产等相关产业转型升级。
本文件结合我国物联网技术和油气生产行业发展的现状及特点，确定标准体系建设的重点领域，以智能控制和信息通信为着力点，充分考虑标准的适用性，发挥企业在技术创新、产业化和市场推广等方面的主体作用；充分利用现有基础和成果，整合油气、电子、通信等行业现有资源，实现标准与油气产业发展的结合、行业标准与国家标准的结合、国内标准与国际标准的结合。
本文件立足油气田生产系统功能、系统部署参考体系结构，从系统功能、系统性能方面给出了陆上油气田物联网感知、通信、应用等主要内容，
IV GB/T420282022
面向陆上油气生产的物联网系统技术要求
1范围
本文件规定了陆上油气田生产业务的物联网系统架构、系统功能、系统性能。 本文件适用于采用物联网技术的陆上油气田生产系统的建设，包括新建产能和改扩建项目，滩海油
气田陆岸和海上人工岛油气生产物联网系统的建设参照执行。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T3836.1--2021 爆炸性环境 第1部分：设备通用要求 GB12358-2006作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求 GB14287.3一2014电气火灾监控系统第3部分：测温式电气火灾监控探测器 GB15599—2009 石油与石油设施雷电安全规范 GB/T22239—2019 信息安全技术网络安全等级保护基本要求 GB/T222402020 信息安全技术网络安全等级保护定级指南 GB/T25064—2010 信息安全技术公钥基础设施电子签名格式规范 GB/T30975—2014 信息技术基于计算机的软件系统的性能测量与评级 GB/T32209-2015 多组分有害气体检测报警器 GB/T33474—2016 物联网参考体系结构 GB/T34039—2017 远程终端单元(RTU）技术规范 GB/T36468--2018 物联网系统评价指标体系编制通则 GB50093—2013自动化仪表工程施工及质量验收规范 HG/T20513—20141 仪表系统接地设计规范 SH/T3521一2013石油化工仪表工程施工技术规程 SY/T0003—2021 石油天然气工程制图标准 SY/T4205—2019石油天然气建设工程施工质量验收规范 自动化仪表工程 SY/T7352一2016油气田地面工程数据采集与监控系统设计规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
油气生产物联网系统 tIoT system for the oil and gas producing 利用物联网技术，实现油气田井区、计量间、集输站、联合站、处理厂生产数据、设备状态信息在采油
采气厂生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制的系统。
1 GB/T42028—2022
3.2
生产网 producing network 以生产控制系统中产生的生产数据为主要流量的专用计算机网络。
3.3
办公网 office network 由生产管理系统和决策支持系统组成的计算机网络。
3.4
北斗短报文 short message from BeiDou 数据终端与北斗卫星或北斗地面服务站之间直接通过卫星信号进行双向传递、具有定位功能的短
信息。
4缩略语
下列缩略语适用于本文件。 API
应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）分散控制系统（DistributedControlSystem）分布式网络协议（DistributedNetworkProtocol) 现场总线控制系统（FieldbusControlSystem）消息队列遥测传输协议（MessageQueuingTelemetryTransport）
DCS DNP FCS MQTT NB-IoT 窄带物联网（Narrow Band Internet of Things) PLC
可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）远程终端单元（RemoteTerminalUnit）
RTU SCADA 数据采集与监视控制系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition)
工业自动化无线网络（WirelessnetworksforIndustrialAutomation）
WIA
5系统架构
5.1系统架构 5.1.1 陆上油气生产物联网系统由数据采集、数据传输、数据处理与应用三层构成。系统架构见图1。 5.1.2数据采集层包括SCADA、DCS.PLC、RTU、传感器、执行器等采集控制设备和油气生产工艺设施、油气生产工艺环境、运输车辆、操作人员等监控对象。 5.1.3数据传输层的信息网络由生产网和办公网组成。 5.1.4系统中有若干个独立的各自覆盖一定油气生产现场区域、以数据采集与监控数据中心为根节点的生产网，生产网用于支撑实现陆上油气生产物联网系统中的数据采集与监控功能。 5.1.5办公网是一张以总部为根节点、覆盖从总部到生产网的数据采集与监控中心的广域网，其中有若干地区（层级）节点，各个节点根据分配的权限处理相关区域（层级）的信息，办公网支撑实现陆上油气生产物联网系统中的生产管理功能，同时办公网也支撑实现其他信息系统。 5.1.6生产网与办公网之间应采取边界隔离安全防护措施实现与办公网的信息安全互通，并符合 GB/T22239一2019中5.2的要求，具备第三级安全保护能力。 5.1.7# 数据处理与应用层包括油气生产管理云平台，基础服务，业务服务、数据可视化服务。
2 GB/T42028—2022
数据呈现
数据处理与应用数据传输数据采集采集对象
业务服务 生产过程监测 功图展示与分析生产分析与工况诊断 辅助分析与决策支持
远程控制 远程计量 视频监测 报表管理 运维管理 数据共享
基础服务 数据接入 数据同步 数据存储 数据处理 算法模型 网络安全隔离
云计算平台
生产网无线专网
办公网有线专网
无线公网
有线公网
物联网网关
其他信息系统传感数据采集 音视频数据采集 标签数据采集 位置数据采集 执行器
DCS
FCS
PLC RTU
SCADA
油气生产工艺设施 油气生产工艺环境
人员
运输车辆
-
说明：
实体；传输通道。
图1 陆上油气田生产物联网系统架构
5.2系统模型 5.2.1 陆上油气生产物联网系统按其功能划分为感知控制域、服务提供域、运维管控域、资源交换域、 用户域和目标对象域，陆上油气田生产系统各域的划分应符合GB/T33474-一2016中第5章的要求。 系统模型见图2，各域的描述见表1。
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