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燃气场站智能化改造

一、引言

目前城市燃气场站日常巡检、设备控制、压力流量调节均需人工操作，由于
场站设备数量种类较多，对员工的专业技术水平和工作能力提出了较高的要求。
加上各地区燃气监管部门力度的增加，导致工作量倍增，加剧了员工的工作压力。

随着物联网设备、5G、人工智能、大数据等新技术的不断发展，为燃气场站智能
化建设提供了新的思路。燃气场站智能化改造是在保持现有场站功能不变的基础
上进行改造提升，利用智能化、数字化技术和自动控制系统对现有场站进行智能
化改造，实现燃气场站的远程遥控管理，解决传统生产运行管理工作中存在的诸

多不足，提升管理效率和本质安全管控能力。

二、燃气场站介绍

2.1场站作用

场站因建设位置和目的不同，功能也不同，可分为城市门站、储配站、调压
站、计量站、汽车加气站等多种类型。燃气场站将接收到的燃气进行过滤、计量、

调压、加臭再送入城市管网系统或送入大型工业生产用户。

2.2场站构成

燃气场站包括工艺设备、自控系统、视频监控系统、供电系统、消防系统、
辅助设施等设备或系统组成。必要的硬件设施包括各种工艺设备、现场仪表、智

能远传仪表、PLC/RTU控制器、视频录像机、报警器、消防器材、站房等辅助设

施系统。

2.3场站现有智能设备及系统

2.3.1自控系统
自控系统分为设备感知层、采集传输层和监视控制层，设备感知层指的是场
站内具有远传功能的设备设施，主要包含电动阀门、压力变送器、温度变送器、

流量计、可燃气体报警器、周界报警设备等；采集传输层包含PLC/RTU控制器、
远传设备与PLC/RTU控制器之间的传输线缆、PLC/RTU与站控系统之间的通讯线

缆、报警器等；监视控制层包含工控机、监视控制系统等。

场站自控系统是指利用自动化、信息、网络通信技术，基于仪表及执行机构
等设备，对燃气场站设施实现数据远程采集、监视、控制、处理的系统。实时采
集工艺远传设备的数据，通过数据解析处理并实现自动向站控系统和调度中心上
传场站运行及设备运行的生产数据、监视与控制等信息，接收并执行调度中心及

站控系统下发的远程操作与控制指令。

2.3.2安防系统

安防系统由视频监控系统和周界报警设备构成。视频监控系统包含前端摄像
机、传输线缆、硬盘录像机和视频监控中心平台。摄像机作为前端视频图像信号
的采集，根据摄像机与硬盘录像机之间距离的情况，可使用同轴电缆或者光纤进
行视频信号的传输。硬盘录像机具有本地音视频存储、回看和视频上传等功能。
视频监控中心平台将远端多个场站的硬盘录像机上传的音视频进行存储和显示，
同时具备报警输出功能。周界报警设备也是燃气场站安防系统的重要组成部分，
包括前端探测设备、传输线缆、报警主机等。周界报警类型主要有：红外对射、
微波对射、泄漏电缆、振动电缆、电子围栏、电网等。目前已使用的周界报警设

备为红外对射。

三、存在问题

国家已制定了推进建设智能化场站相关制度，各城市燃气公司也逐步建立科
技信息化系统。高效、智慧化的管理手段已成为燃气企业安全稳定供气的必然发
展方向，扩大利用先进的科学技术手段、信息化改造燃气设备设施、智能化管理

机制已经成为城市燃气输配管理应用的重要发展趋势。
1、尚无燃气场站智能化建设标准，缺乏规范化指标，特别是燃气场站的智
能化标准体系更无明确的参考依据，导致场站智能化水平参差不齐，标准繁杂，

平均水平提升慢等问题。

2、如紧急报警与急停、可燃气体报警等简要指令系统，一般通过PLC/RTU
控制柜来进行传输和控制。场站仅有远传设备设施实现远程监控，智能感知设备
较少，数据维度及层次不够丰富，不能够实现全方位远程监控管理，一旦燃气管
网流量、压力发生异常，其诊断和调度决策缺少支持依据，存在无法有效处置险

情、无法高效处置事故预警的可能，存在一定的安全隐患和安全风险。

3、场站内自动化水平较低，很多工艺操作需要人工来完成，现有场站的智

能化程度不高，自控系统的RTU/PLC控制器设备扩展性不强，与新的智能化设备
对接存在困难，且控制逻辑简单，仅能实现设备运行信号的采集与传输，实际运
行过程多需要操作人员手动控制，过程控制缺乏先进的智能控制算法和自动控制
逻辑支撑，无法通过自动化系统实现运行工作调整，同时，在场站运维过程中，
主要依据值班人员的运行经验，需对其进行长期的培训，且需要人员相对稳定，

否则运维经验难以积累与共享。

4、场站安防系统的视频监控平台功能单一，只有音视频存储、回看和视频
上传等功能；由于场站地理位置大多较为偏远，少部分具备安装条件的场站通过
架设专线上传至视频监控中心平台，场站视频监控上传至视频监控中心平台的大

多为4G网络，通过视频监控中心平台调取场站实时监控图像存在网络延迟、流
畅