DB14∕T 2247-2020 煤成氣井群排水采氣信息化建設技術規(guī)范

ICS75.020CCSE9214Technicalspecificationforinformationizationconstructionofdrainagegasrecoveryofcoalgaswellgroup2020-12-22發(fā)布I前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4縮略語 5一般要求 6信息化系統(tǒng)架構(gòu) 7數(shù)據(jù)傳輸 7.1數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡 7.2數(shù)據(jù)傳輸設備 8煤成氣單井監(jiān)控系統(tǒng) 9集氣閥組監(jiān)控系統(tǒng) 10集氣站監(jiān)控系統(tǒng) 11視頻監(jiān)控系統(tǒng) 12綜合調(diào)度控制中心 參考文獻 錯誤！未定義書簽。本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由山西省能源局提出并監(jiān)督實施。本文件由山西省能源標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：山西省能源局、煤與煤層氣共采國家重點實驗室、精英數(shù)智科技股份有限公司、山西晉城無煙煤礦業(yè)集團有限責任公司、山西藍焰煤層氣集團有限責任公司、中國石油天然氣股份有限公司山西煤層氣勘探開發(fā)分公司、中聯(lián)煤層氣有限責任公司。本文件主要起草人：王茂盛、閆文泉、蘭世忠、馬占元、李國富、龔大立、趙存會、王延輝、崔國峰、王曉宇、楊林、李軍軍、任恒星、魯博、王麗超、王向亮、陳勇智、劉浩宇。1煤成氣井群排水采氣信息化建設技術規(guī)范本文件規(guī)定了煤成氣井群排水采氣信息化建設的術語和定義、縮略語、一般要求、信息化系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸、煤成氣單井監(jiān)控系統(tǒng)、集氣閥組監(jiān)控系統(tǒng)、集氣站監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和綜合調(diào)度控制中心等。本文件適用于山西省行政轄區(qū)內(nèi)的煤成氣企業(yè)新建的煤成氣井群、集氣閥組、集氣站和綜合調(diào)度控制中心的排水采氣信息化系統(tǒng)建設和已建成煤成氣井群的排水采氣信息化改造，頁巖氣和致密氣開發(fā)的信息化建設參照相應的標準執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T3715煤質(zhì)及煤分析有關術語GB/T22239信息安全技術網(wǎng)絡安全等級保護基本要求GB/T22240信息安全技術網(wǎng)絡安全等級保護定級指南GB/T31537煤層氣（煤礦瓦斯）術語GB50348安全防范工程技術標準NB/T10006煤層氣井排采數(shù)據(jù)采集監(jiān)控應用規(guī)范NB/T10043煤層氣管理信息化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范3術語和定義GB/T31537和GB/T3715界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1煤成氣coalgas含煤巖系中有機質(zhì)在成煤過程中形成的以甲烷為主的天然氣。[來源：GB/T3715，4.27]3.2煤成氣井coalgaswell為勘探開發(fā)煤成氣而在地面施工的鉆井。[來源：GB/T31537，2.3，有修改]3.3井群wellgroup在區(qū)域內(nèi)相對集中分布的、具備一定數(shù)量的煤成氣井的集合。3.4排水采氣信息化informationizationofdrainagegasrecovery2應用傳感、通信、自動控制等信息技術,對煤成氣井群排水采氣的壓力、流量、溫度等信息資源進行充分利用，提高煤成氣井群排采、集輸、增壓生產(chǎn)過程的管控水平。3.5集氣閥組gasgatheringmanifold對煤成氣田各單井或多井產(chǎn)煤成氣進行收集、實現(xiàn)單井計量和生產(chǎn)總計量的單元。[來源：GB/T31537，5.6.6，有修改]3.6集氣站gasgatheringstation收集若干口井所產(chǎn)煤成氣并具有增壓等功能的場所。[來源：GB/T31537，5.6.9，有修改]3.7綜合調(diào)度控制中心integrateddispatchingcontrolcenter匯集煤成氣單井、集氣閥組、集氣站等排水采氣各環(huán)節(jié)的相關信息，具有數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析、調(diào)度指揮和重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)遠程控制等功能的場所。3.8信息化綜合監(jiān)控平臺integratedinformationizationmonitoringplatform用于作為門戶集成其它監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境。3.9單井監(jiān)控系統(tǒng)singlewellmonitoringsystem對煤成氣單井生產(chǎn)參數(shù)、抽采設備參數(shù)和供電參數(shù)進行監(jiān)測控制并具有分析、預警功能的系統(tǒng)。3.10集氣閥組監(jiān)控系統(tǒng)gasgatheringmanifoldmonitoringsystem對煤成氣井群集氣閥組生產(chǎn)參數(shù)和供電參數(shù)進行監(jiān)測控制并具有分析、預警功能的系統(tǒng)。3.11集氣站監(jiān)控系統(tǒng)gasgatheringstationmonitoringsystem對煤成氣井群集氣站安全生產(chǎn)參數(shù)和供電參數(shù)進行監(jiān)測控制并具有分析、預警功能的系統(tǒng)。4縮略語下列縮略語適用于本文件。DTU：數(shù)據(jù)傳輸單元（DataTransferUnit）RTU：遠程終端單元（RemoteTerminalUnit）VLAN：虛擬局域網(wǎng)（VirtualLocalAreaNetwork）QoS：服務質(zhì)量（QualityofService）5一般要求5.1煤成氣井群排水采氣信息化建設應按照“總體設計、分布實施；安全可靠、先進適用；易維護、可擴展”的原則進行。5.2煤成氣井群應根據(jù)NB/T10006和NB/T10043的要求規(guī)范排采數(shù)據(jù)格式。5.3煤成氣井群排水采氣信息化建設應優(yōu)先采用先進成熟的技術，信息化系統(tǒng)宜采用物聯(lián)網(wǎng)和云計算架構(gòu)，并最終面向大數(shù)據(jù)和人工智能應用。35.4煤成氣井群排水采氣信息化建設應按照GB/T22239、GB/T22240進行網(wǎng)絡安全等級保護建設及測評工作。5.5煤成氣井群排水采氣信息化建設應集成煤成氣井群各類安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，并支持業(yè)務應用擴展。5.6煤成氣井群排水采氣信息化建設應實現(xiàn)統(tǒng)一身份認證，統(tǒng)一組織和用戶管理，實現(xiàn)各業(yè)務系統(tǒng)共享，實現(xiàn)單點登錄。5.7煤成氣井群排水采氣信息化建設宜整合各業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)倉庫，面向不同業(yè)務場景形成主題數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和圖形化展示，提供決策支持。6信息化系統(tǒng)架構(gòu)煤成氣井群排水采氣信息化應在數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡基礎上，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場煤成氣單井、集氣閥組和集氣站與綜合調(diào)度控制中心的互聯(lián)互通。信息化系統(tǒng)的服務器、數(shù)據(jù)庫和業(yè)務系統(tǒng)服務等宜實現(xiàn)云端部署。信息化系統(tǒng)的架構(gòu)見圖1。圖1信息化系統(tǒng)架構(gòu)7數(shù)據(jù)傳輸7.1數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡7.1.1煤成氣井群應配置有線或無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，主干有線網(wǎng)絡帶寬應滿足生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸需要。7.1.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡應當通過網(wǎng)絡安全設備與其他網(wǎng)絡互通互聯(lián)。7.1.3當工控網(wǎng)絡接入到辦公網(wǎng)絡時應配備防火墻、網(wǎng)閘等網(wǎng)絡安全隔離設備。7.2數(shù)據(jù)傳輸設備7.2.1數(shù)據(jù)傳輸設備包含數(shù)據(jù)終端單元（DTU）、遠程終端單元（RTU）、路由器、網(wǎng)絡交換機等網(wǎng)絡設備。7.2.2數(shù)據(jù)終端單元(DTU)和遠程終端單元（RTU）應具備網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸功能。47.2.3數(shù)據(jù)終端單元（DTU）、遠程終端單元（RTU）等現(xiàn)場遠距離數(shù)據(jù)傳輸設備應滿足下述要求?，F(xiàn)場遠距離數(shù)據(jù)傳輸設備應滿足的要求，包含但不限于如下內(nèi)容：a)應具有以太網(wǎng)光端口和電端口；b)應支持RS-232、RS-485、CAN等常見的工業(yè)控制系統(tǒng)通訊協(xié)議和TCP/IP、UDP等網(wǎng)絡通訊協(xié)c)應支持向服務器發(fā)送心跳包和斷線自動重連的功能，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性；d)應配置備用蓄電池，確保系統(tǒng)能在網(wǎng)電斷電情況下穩(wěn)定工作。7.2.4網(wǎng)絡交換機應滿足下述要求。網(wǎng)絡交換機的要求，包含但不限于如下內(nèi)容：a)應具有以太網(wǎng)光端口，支持全雙工／半雙工；b)宜具有VLAN功能；c)宜具有流量控制功能；d)應具有初始化參數(shù)設置和掉電保護功能；e)宜具有故障診斷和故障指示功能；f)宜具有電源監(jiān)測與指示功能；g)宜具有QoS功能。8煤成氣單井監(jiān)控系統(tǒng)8.1煤成氣單井監(jiān)控系統(tǒng)應實現(xiàn)以下數(shù)據(jù)的監(jiān)測及采集。煤成氣單井監(jiān)控系統(tǒng)應采集的數(shù)據(jù)，包含但不限于如下內(nèi)容：a)產(chǎn)氣量、產(chǎn)水量、井口套壓、井底流壓、溫度、動液面等煤成氣井生產(chǎn)參數(shù)；b)沖程、沖次、載荷、轉(zhuǎn)速等抽采設備運行參數(shù)；c)電壓、電流、功率等主要電氣設備運行參數(shù)。8.2宜具有抽采設備遠程啟停、運行參數(shù)遠程調(diào)節(jié)功能。8.3應具有累計產(chǎn)氣量、累計產(chǎn)水量等累積量統(tǒng)計、顯示功能。8.4應具有抽采設備停機報警功能。8.5應具有測點實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計以及顯示測點曲線功能。8.6應具有設備運行參數(shù)的預警、報警提醒功能。8.7系統(tǒng)宜具備GPS天文鐘或網(wǎng)絡自動校時功能。8.8系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)保留≥5年，應具有數(shù)據(jù)備份功能。8.9宜與GIS有機融合。8.10監(jiān)控系統(tǒng)電氣設備的安裝和使用要求見AQ1081、AQ1082。9集氣閥組監(jiān)控系統(tǒng)9.1集氣閥組監(jiān)控系統(tǒng)應實現(xiàn)以下數(shù)據(jù)的監(jiān)測及采集。煤成氣井群集氣閥組監(jiān)控系統(tǒng)應采集的數(shù)據(jù)，包含但不限于如下內(nèi)容：a)采氣管道壓力、匯管壓力、溫度、流量等生產(chǎn)參數(shù)；b)如有增壓設備，增壓設備的電壓、電流、功率等電氣設備運行參數(shù)。9.2應具有累計產(chǎn)氣量統(tǒng)計、顯示功能。9.3應具有測點實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計以及顯示測點曲線功能。9.4應具有設備運行參數(shù)的預警、報警提醒功能。59.5系統(tǒng)宜具備GPS天文鐘或網(wǎng)絡自動校時功能。9.6系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)保留≥5年，應具有數(shù)據(jù)備份功能。9.7宜與GIS有機融合。9.8監(jiān)控系統(tǒng)電氣設備的安裝和使用要求見AQ1081、AQ1082。10集氣站監(jiān)控系統(tǒng)10.1集氣站監(jiān)控系統(tǒng)應實現(xiàn)以下數(shù)據(jù)的監(jiān)測及采集。集氣站監(jiān)控系統(tǒng)應采集的數(shù)據(jù)，包含但不限于如下內(nèi)容：a)進出站壓力、溫度、流量等生產(chǎn)參數(shù)；b)電壓、電流、功率等主要電氣設備運行參數(shù)；c)增壓機轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等狀態(tài)參數(shù)；d)環(huán)境瓦斯?jié)舛取?0.2應具有增壓機運行參數(shù)遠程調(diào)節(jié)功能。10.3應具有進出站氣量、耗電量等累計量的統(tǒng)計、顯示功能。10.4應具有環(huán)境瓦斯?jié)舛瘸迗缶δ堋?0.5應具有增壓機故障報警功能。10.6應具有測點實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計以及顯示測點曲線功能。10.7應具有設備運行參數(shù)的預警、報警提醒功能。10.8系統(tǒng)宜具備GPS天文鐘或網(wǎng)絡自動校時功能。10.9系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)保留≥5年，應具有數(shù)據(jù)備份功能。10.10宜與GIS有機融合。10.11監(jiān)控系統(tǒng)電氣設備的安裝和使用要求見AQ1081、AQ1082。11視頻監(jiān)控系統(tǒng)11.1應在重點煤成氣單井、集氣閥組、集氣站和綜合調(diào)度控制中心建設視頻監(jiān)控系統(tǒng)。11.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)宜采用H.323多媒體通信協(xié)議和主流、開放型視頻壓縮編解碼標準。11.3煤成氣單井、集氣閥組和集氣站視頻監(jiān)控系統(tǒng)應符合以下要求。煤成氣單井、集氣閥組和集氣站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，包含但不限于以下內(nèi)容：a)應具有以太網(wǎng)光端口和電端口；b)視頻分辨率應達到720P及以上；c)宜具備移動偵測功能；d)存儲容量應在工作分辨率下滿足30天時間的視頻存儲需求；e)應具有時間檢索、事件檢索、快進快退、播放等功能。11.4綜合調(diào)度控制中心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應符合以下要求。綜合調(diào)度控制中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，包含但不限于以下內(nèi)容：a)應具有TCP/IP網(wǎng)絡接口；b)視頻分辨率應達到720P及以上；c)應具備移動偵測功能，并保留目標物快照圖片；d)存儲容量應在工作分辨率下滿足30天時間的視頻存儲需求；e)應具有調(diào)度大屏多路顯示功能以及切換漫游功能。11.5視頻監(jiān)控系統(tǒng)宜使用單獨的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡。611.6視頻監(jiān)控系統(tǒng)的使用應符合GB50348的要求。12綜合調(diào)度控制中心12.1煤成氣井群應建設具有調(diào)度指揮和遠程監(jiān)控功能的綜合調(diào)度控制中心。12.2綜合調(diào)度控制中心應建設信息化綜合監(jiān)控平臺，實現(xiàn)煤成氣單井、集氣閥組、集氣站的集中監(jiān)測與控制。12.3綜合調(diào)度控制中心應建設數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理。數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)存