常規接收站與浮式氣化船控制系統的信息共享

呂鳴

(中海石油氣電集團有限責任公司，北京 100028)

某浮式液化天然氣(LNG)接收項目，采用帶氣化設施的浮式氣化船FSRU(floating storage and regasification unit)，建設完工后用于給華北地區供氣，FSRU集成了海洋船舶、儲罐、氣化、裝卸船等技術，具有快速、靈活的特點。

1 常規接收站與浮式氣化船數據傳輸存在的問題

常規LNG接收站，數據傳輸只需由岸向船單向發送，由于浮式LNG接收站的特殊性，需要實現數據的雙向通信。有關雙向ESD聯鎖功能、船到岸控制系統信號傳輸及貿易計量數據等附加功能的實現，除在岸方需要進行設備改造外，船方也需要進行同樣的工作。

2 控制系統信息共享解決方案

2.1 信息共享的內容

實現常規接收站與FSRU控制系統的信息共享，包括以下幾個方面的內容： 常規的岸到船及船到岸的ESD聯鎖功能和熱線電話功能；船到岸的計量數據、LNG貨倉數據、裝卸船速率；岸到船的天然氣壓力、溫度、岸方歧管緊急切斷閥狀態信號、岸方歧管壓力信號、纜繩張力信號等。

2.2 信息共享措施

1)前期研究。工藝專業及儀表專業人員相互配合，研究FSRU在整個工藝流程中的作用，確定常規接收站控制系統與FSRU控制系統間的通信目的，明確需要達到的控制及聯鎖要求。

2)方案設計。深入研究常規接收站控制系統、船岸連接系統、FSRU控制系統的技術特點，熟悉各系統支持的通信協議、通信模式。通過與各系統生產廠商的技術交流，在該基礎上根據生產需要，設計常規接收站控制系統與FSRU控制系統間的通信方案及其他具體要求，并對方案的可行性進行論證。

3)實施過程。嚴格按照設計方案控制各系統的采購工作，并對相關技術要求予以澄清、確認，進一步修改、完善設計方案。

4)調試階段。業主負責組織LNG全接收站信息共享工程的建造、安裝、調試、保修服務等工作，并配合竣工驗收、聯合調試和設施性能測試等工作。

2.3 方案實施

某浮式LNG項目建設過程中，業主技術人員與船方經過深入的研究，根據工藝系統的實際需求，決定使用船岸連接系統實現常規接收站與FSRU控制系統的信息共享。通過船岸連接系統建立FSRU到岸方的通信連接如圖1所示。

圖1 FSRU到岸方的通信連接示意

2.3.1 原有硬件設備的檢查

通過檢查船岸連接系統硬件設備，發現該系統電纜連接采用“一對一”的硬接線模式，雖然有備用的電纜，但是備用電纜數量無法滿足雙方實現控制系統信息共享的需求。檢查、測試過程中，得出以下結論：

1)控制系統組態軟件與船岸連接系統組態軟件的通信協議一致，可以實現通信。

2)控制系統硬件設備具有通信擴展能力。

3)控制系統內部組態具有富裕的通信地址。

4)控制系統所建的通信地址格式可以統一。

5)控制系統通信地址及變量可以一一對應。

6)控制系統現場的設備備件可以滿足現場改造的需求。

7)雙方控制系統能夠在不中斷整體調試的情況下完成該項目的改造。

2.3.2 船岸連接盒內光纖接線

船岸連接盒內光纖接線包括以下線路： 船至岸和岸至船的ESD通道、電話通道、系統通信等。

2.3.3 連接及測試

1)連接。改造完成后，首先做好船岸通信的連接工作，連接步驟如下：

a)當FSRU船靠岸后，岸方將細纜繩引至FSRU船。

b)將FSRU船的引纜繩拉至岸方。

c)用FSRU船的引纜繩將岸上的光纖及電纜引至船上，并做好連接工作。

d)岸方適時給FSRU船提供便攜式高頻對講機和充電器，將對講機調整到工作頻率，并向船方發出指令。

e)岸方與FSRU船方商定監控特定海上高頻對講機頻道。

f)岸方與FSRU船方檢查熱線電話和超高頻對講機，指派聯系電話號碼和頻道。

FSRU船有光纖和電纜2種接口，分別連接岸方引來的光纖及電纜，當接口不符時，應采用轉換接口。在連接過程中，由于FSRU船靠岸并隨波浪浮動，因此需在船岸連接中間留有一定光纖及電纜長度的裕量。

2)ESD測試主要包括以下幾方面的內容：

a)測試岸方接受ESD信號的功能，在通信面板上按下禁止按鈕，指示燈變亮，然后將觸發ESD的信號進行旁路操作；利用專門的測試接頭(光纖接頭和電纜接頭均有)模擬FSRU船的信號。

b)測試無誤后，將通信面板上的禁止按鈕復位，指示燈還原，保持觸發ESD的旁路操作，進行岸方ESD觸發信號功能測試，通過岸方ESD關聯系統，強制模擬岸方觸發信號，觀察測試接頭內狀態指示燈是否發生了相應變化。

c)連接測試完成后，將旁路復位。

3)通信測試主要包括以下幾方面的內容：

a)測試岸方接收船方數據的功能。FSRU船方技術人員在船方控制系統內模擬共享的參數信息，岸方控制系統準確無誤地收到了FSRU船方的信號，即取消模擬。

b)測試FSRU船方接收岸方數據的功能。岸方技術人員在岸方控制系統內模擬共享的參數信息，FSRU船方控制系統準確無誤地收到了岸方的信號，即取消模擬。

c)當雙方模擬結束后，取消光纖連接，雙方均出現通信中斷報警為止。

3 結束語

某浮式LNG接收終端項目通過該次改造，用最短時間調換數據通信設備硬件，確保了設備連線正確緊固，同時修改相關設備軟件組態信息，按時完成了調試工作，經FSRU船與常規接收站聯合調試后，實現了常規接收站與FSRU船控制系統的信息共享，保障了安全供氣。