技术规范 项目号： 文件号： RTU技术规范 CADD 号： 0.doc 设计阶段： 施工图 日期：2015.07.06 第 1 页 共 64 页 0 版 目 次 1 适用范围 . 2 2 相关文件 . 2 3 供货商应提供的背景资料 . 3 4 供货范围及工作范围 . 4 5 基础条件 . 4 6 技术要求 . 5 7 RTU 的应用描述. 59 8 8 RTU 与现场无线传感器网络ZigBee . 63 9 9 产品的电磁兼容指标 . . 63 10 试验项目及要求 编 制 校 对 审 核 审 定 . . 64 技术规范 项目号： 文件号： 第 2 页 共 64 页 1 适用范围适用范围 本产品标准为 RTU 专用产品标准，是对 RTU 提出的最低技术要求。工程名称和基础条件及对 铭牌、包装与运输、备件及专用工具、服务与保证等的基本要求请见仪表通用技术规格书。 2 相关文件相关文件 下列文件中的条款通过本产品标准的引用而成为本产品标准的条款。凡是注明日期的引用文 件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本产品标准；凡是不注明日期的引用文件，其最新 版本适用于本产品标准。当国内外标准、规范发生冲突时，以执行严格的标准为原则。 表 2-1：标准及规范清单 编号 名称 IEC61000-3-2 谐波电流发射限值 IEC61000-3-3 设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁限值 IEC61000-4-3 射频电磁场辐射抗扰性试验 等级 3 IEC61000-4-2 静电放电干扰试验标准 等级 4 IEC61000-4-4 电快速瞬变脉冲群抗扰性试验 等级 3 IEC61000-4-5 浪涌抗扰性试验 等级 3 GB 17859 计算机信息系统安全保护等级划分准则 GB 18802.1 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第 1 部分:性能要求和试验方法 GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则 GB 3836.1 爆炸性气体环境用电气设备第 1 部分：通用要求 GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备第 2 部分：隔爆型“d” GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备第 4 部分：本质安全型“i” GB 3836.3 爆炸性气体环境用电气设备 第 3 部分：增安型“e” GB 4208 外壳防护等级的分类 GB 4943 数字处理设备的安全 GB 50152 供配电系统设计规范 GB 50154 低压配电设计规范 GB 50168 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB 50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB 50174 电子计算机机房设计规范 GB 50183 石油天然气工程设计防火规范 GB 50193 自动化仪表工程施工及验收规范 GB 50254 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范 GB 50258 电气装置安装工程 1kV 及以下配线工程电气装置施工及验收规范 技术规范 项目号： 文件号： 第 3 页 共 64 页 编号 名称 GB 6650 计算机机房用活动地板技术条件 GB/T 13283 工业过程测量和控制用检测仪表和显示仪表准确度等级 GB/T 16978 工业自动化词汇 GB/T 17212 工业过程测量和控制术语和定义 GB/T 17291 石油液体和气体计量的标准参比条件 GB/T 18802.12 低压配电系统的电涌保护器(SPD) 第 12 部分：选择和使用 GB/T 18802.22 低压电涌保护器第22部分:电信和信号网络的电涌保护器 （SPD）选择和使用导则 GB/T 2887 电子计算机场地通用规范 GB/T 9361 计算机站场地安全要求 GBJ 131 自动化仪表安装工程质量检验评定标准 GBJ 65 工业与民用电力装置的接地设计规范 SY/T 0090 油气田及管道仪表控制系统设计规范 SY/T 0091 油气田及管道计算机控制系统设计规范 SY/T 10045 工业生产过程中安全仪表系统的应用 SY/T 6319 防止静电、闪电和杂散电流引燃的措施 GB/T 22264 安装式数字显示电测量仪表 GB/T17215.322 静止式有功电能表（0.2S 级和 0.5S 级） JJG596 电子式电能表检定规程 GB/T13850 交流电量装换为模拟量或数字信号的电测量变送器 GB/T17626.2 静电放电抗扰度试验 GB/T17626.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5 浪涌（冲击）抗扰度试验 GB/T17626.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T17626.8 工频磁场的抗扰度试验 GB/T17626.10 阻尼振荡磁场抗扰度试验 GB/T17626.11 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 GB/T17626.12 振荡波抗扰度试验 GB/T13729-92 远动终端通用技术条件 GB/T50063 电力装置的电测量仪表装置设计规范 DL/T630 交流采样远动终端通用技术条件 GB/50171-92 电气装置安装工作盘、柜及二次回路接线施工及验收规范 GB/T13730 地区电网数据采集与监控系统通用技术条件 GB/T 15543 电能质量 三相电压不平衡 3 3 供货商应提供的背景资料供货商应提供的背景资料 供货商应提供如下背景材料供买方审： 公司介绍，应能全面反映公司的水平、能力、规模、业绩和经验及财务等文件： 技术服务方式、能力及相关说明。 技术规范 项目号： 文件号： 第 4 页 共 64 页 4 供货范围及工作范围供货范围及工作范围 4.1 概述概述 RTU 的供货商应为本工程提供一套适应本工程需要的，测量准确，运行稳定，使用安全的产 品。该产品应能完全满足设计要求的全部功能和设计中遗漏但在实际生产过程中需要的功能。既 能满足普通的 RTU 所具有的各种功能，又能兼顾针对本工程特殊要求的所设计的其他功能。 4.2 工作范围工作范围 RTU 供货商的工作范围应包括以下内容，但不局限于此： 根据本产品标准及其他的相关文件提供测量准确，运行稳定，使用安全的 RTU，并提供详细 的使用说明性文件。使用说明性文件最少应包括以下内容： RTU 操作使用手册 RTU 接线图 RTU 供货包装内的设备和材料清单 RTU 的出厂检测报告 售后服务 4.3 供货范围供货范围 适用于井场、水源井、增压泵站等工作现场使用的 RTU 产品。 5 基础条件基础条件 主工作电压：AC220V20% 工作环境温度为:（-40+70） 存储温度： （-55+85） 相对湿度：5%95%无凝露 雷击浪涌：3 级 电快速瞬变脉冲抗扰度：3 级 静电放电：4 级 技术规范 项目号： 文件号： 第 5 页 共 64 页 6 技术要求技术要求 RTU 是油田 SCADA 系统的底层测控核心单元, SCADA 系统通过 RTU 实现对现场的实时监 测、远程控制、远程调参，实现油田生产的统一调度和智能化管理。 按照“四化”的高水平自动化要求。控制和管理分为三级： 第一级为调控中心管理级：油田进行远程监测和视频监控，实行统一调度管理。在 正常情况下，由调度控制中心对油田进行监控。 第二级为站场控制级： 在计量增压泵站和井口， 分别通过 RTU 系统对站/井口内工艺 变量及设备运行状态进行数据采集、监视，联锁保护及远程控制。 第三级为就地控制级：可在现场对工艺单体或设备进行手/自动就地控制。 RTU 的设计制造要按照胜利油田“四化”建设的“十统一”原则执行，即:统一原理、统一结构、 统一材料、统一指标、统一质保、统一规格、统一接口、统一图纸、统一价格、统一外观标识。 满足油田生产的 RTU 技术描述如下文所示。 6.1 RTU6.1 RTU 功能概述功能概述 RTU 是 SCADA 系统对油井、水源井、增压泵站实施测控的核心单元，是实现对上述三种测 控对象生产工艺数据的实时采集、存储、报警及控制的智能远程终端，满足油井、水源井及增压 泵站等生产现场的应用要求。数字化油田标准化 RTU 的设计须按野外环境、复杂电气环境的应 用进行设计，能够满足油田的各种需求及恶劣的自然环境和电气环境，同时 RTU 的设计应满足 数字化油田智能化功能的实现需求。 按照标准化、模板化的设计理念，标准化 RTU 应能够通过简单的参数配置即可满足油井、 水源井及增压泵站的现场应用需求。RTU 应具有如下功能： （1）通过 RTU 的 RS232（COM1）接口或无线 ZigBee 网络对 RTU 进行配置，使之满足各 种生产工艺的油井、水源井及增压泵站的现场应用，保证 SCADA 系统对现场生产的实时监测、 远程控制、 远程调参和智能化管理。 通过 RTU 的 RS232 多功能接口或无线手持操控仪通过 ZigBee 无线传感器网络配置 RTU 的“配置信息表”，设置 RTU 的运行模式等工作参数。RTU 的“配置信 息表”存储于 RTU 的外部 EEPROM 存储器，掉电不丢失。主要配置内容包括： 配置选择 RTU 工作模式(A 为默认状态)： A油井 RTU 模式； B水源井 RTU 模式； C计量站 RTU 模式； D配水间 RTU 模式； E混合工作 RTU 模式； 技术规范 项目号： 文件号： 第 6 页 共 64 页 配置选择工况数据采集模式(D 为默认状态)： ARTU I/O 接口采集模式； BRS485 接口（Modbus RTU 主站协议）现场总线采集模式； C 无线 ZigBee 网络数据采集模式， 协议采用 SZ9-GRM V3.01 通信协议 v1.03(20130607 ； D混合模式（三种模式同时支持）； 配置选择油井示功图采集模式，主要模式包括(B 为默认状态)： A.无线载荷传感器 + 无线角位移传感器；（适用于普通游梁机） B.无线载荷传感器 + 有线死点开关，此为默认方式；（适用于高原机、游梁机） C.无线载荷传感器 + 有线上死点开关 + 有线下死点开关 （此为双死点运行机制专用模式） ； D.无线载荷位移一体化传感器； E.无线载荷传感器 + 有线死点开关 + 有线光电编码器（智能抽油机）； F.无线载荷传感器+无线死点开关；（适用于高原机、游梁机） 配置选择 RTU 的数据采样周期； 配置选择 RTU 的示功图采集间隔； 配置选择 RTU 的 PID 回路： 非油井 RTU 模式可选择 PID 闭环控制功能，最多选择 3 个 PID 回路，各 PID 的被控 参数测量固定为 RTU 的 AI 输入接口；RTU 对各 PID 回路执行机构的控制，可以配置为 通过 RTU 的 COM2(RS485)或 COM4(RS485)接口输出（Modbus RTU 主站协议），各控制 回路的控制参数相关的通讯地址、变量地址，变量序号在 RTU 的“配置信息表”中配置设 定； 配置 PID 回路的控制参数： 在 RTU 的“配置信息表”中配置各控制回路 PID 调节器参数、滤波系数、阈值等； 配置选择上行通讯模式： 通过 RTU 的“配置信息表”设置 RTU 与上级监控中心的通讯模式（默认：A）： A 通过 RTU 的以太网接口（RJ45）的计算机网络模式； B 通过 RTU 的 RS232 外接 DTU 的通讯模式（GPRS/3G） 配置选择上行通讯协议： 通过 RTU 的“配置信息表”设置 RTU 与上级监控中心的通讯协议（默认：A） A IEC60870-5-104 协议； 技术规范 项目号