“站控管家”系统在城市燃气无人值守站的应用_王思雨.pdf

60|2023年02月技术与信息0 引言无人值守场站是指站内不设置固定运维及值班人员的场站。场站运行数据、报警预警信号、安防数据等通过数据各子系统传输到调控中心，由调控中心进行集中监控管理。无人值守场站不是简单的“无人管控站”，而是对工艺技术方案、设备及材料选择、自控及仪表技术、供配电、消防控制方案等进行特别设计，现场无需配置人员但能够保证其安全顺利运行的建设模式。场站设备采用自动控制或由调控中心进行远程控制操作，场站工艺流程及设备采用区域化管理模式，定期巡检和维护，以保证燃气场站安全稳定运行。1 现状及目标由于前期受投资规模等因素的限制及当时管理模式的需求，数据采集、控制及视频监控的建设以生产关键环节控制和重大风险点监控为主，基本满足辅助操作和管理需求为标准。目前仍有部分生产过程数据以就地显示为主，未实现数字化，设备运行状态监测保护不全，很大程度上需要人工巡检、录取。为实现无人值守管理，需根据现有设备状态，加以改造，达到天然气无人值守场站三级监控模式，如表 1 所示。2 应用与探索“站控管家”系统通过分类整合储配、计量、设备维护等辅助业务，成立专业化班组，实行归口指挥、统筹调度，提高快速响应能力和服务保障水平。拟重新梳理业务流程，对现有视频监控系统和 SCADA 系统信息化功能进行扩展、优化、整合、提升，以提高站控信息化管理水平和工作效率。系统主要分为首页和实“站控管家”系统在 城市燃气无人值守站的应用王思雨(陕西城市燃气产业发展有限公司，陕西 西安 710000)摘要：近年来，天然气终端市场竞争愈发激烈，一方面城市燃气公司需要提升销气量增加经济效益，另一方面应通过优化人员配置、合理降低人员管理成本来实现双向增收。为提高人员工作效率，降低人员劳动强度，以能够保证控制可靠性、稳定性为基本原则，建设“状态全面感知、操作一键顺控、设备自动巡检、主辅设备智能联动、设备诊断高度智能、运检效能大幅提升”的智能场站。文章提出利用现有自动化控制技术和信息化管理手段，在场站自控系统和 SCADA 的基础上，开发部署“站控管家”系统，实现对场站的远程动态管控，发挥调度中心总体调控功能，降低人为原因产生的不确定性或不安全因素所带来的风险，提高系统安全运行效率，同时进一步深化城市燃气公司信息化、智能化的改革和应用。关键词：无人值守站；天然气；场站自控系统中图分类号：TU996 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2023)09-0060-03DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2023.09.017Application of“Station Control Housekeeper”System in Urban Gas Unattended StationWANG Si-yu(Shaanxi Urban Gas Industry Development Co.,Ltd.,Xian 710000,China)Abstract:In recent years,the competition in the natural gas terminal market has become increasingly fierce.On the one hand,urban gas companies need to increase gas sales to increase economic benefits;on the other hand,they should achieve two-way income increase by optimizing personnel allocation and reasonably reducing personnel management costs.In order to improve the working efficiency of the personnel,reduce the labor intensity of the personnel,and liberate the personnel on duty from the boring mechanical labor,the paper proposes to use the existing automation control technology and information management means,develop and deploy the“station control supervisor”system on the basis of the station automation system and SCADA,realize the remote dynamic control of the station,and give play to the overall control function of the dispatching center,Reduce the risks caused by uncertainty or unsafe factors caused by human factors,improve the safe operation efficiency of the system,and further deepen the reform and application of informatization and intelligence of urban gas companies.Keywords:unattended station;natural gas;station automation system技术与信息2023年03月|61时监控、生产动态、运行管理、巡检管理、门禁管理、应急指挥等模块1，如图 1 所示。2.1 首页功能首页主要实现全站主要生产相关数据展示，其中包括：进站温度、出站温度、进站压力、出站压力、流量计瞬时流量和累计气量、报警数据展示(包括：实时报警列表、待处理报警数量、已处理报警数量)、人员动态数据展示(包括：站内总人数、在岗人数、临时进站人数、外来施工人数)、工作任务展示(包括：当日工作任务、重点管控事项)以及通知列表展示，如图 2所示。2.2 实时监控功能实时监控功能主要包含场站组态总览、详细工艺流程、报警预警三个子模块。场站组态总览用一张图展示站库及其上下游站点的整体逻辑关系、重要参数和相应报警信息。详细工艺流程展示各组态的生产流程和实时参数，并在界面中展示相应的报警信息。有条件的站点流程可切换实景展示，并在视频监控点叠加视频窗口供用户随时调用。有条件时，增加报警视频联动功能。报警预警将主要报警、预警信息进行表格化展示，并提供相应的处置记录功能2。报警预警变量参数设置：包括显示样式(数字、文本)，数字可设置小数位数和最大最小值，文本可根据变量值判断，显示想要的文字，即时报警包含上上限、上限、下限、下下限和重点报警；报警组将该变量进行归类；趋势报警设置一定时间间隔内的变化率；波动报警设置数值与基准值相差最大最小的范围；差值报警设置时间跨度和阈值。声光报警按照报警级别分别设置报警声音及频率，通过不同声音及频率提醒相关人员注意工艺参数变化，从而做出相应控制措施。2.3 生产动态功能生产动态功能主要包含场站报表、实时数据、指标管理。站库报表主要包含站库报表查询、站库报表录入功能；实时数据主要包含集调压撬等业务生产实时数据的查询和历史数据查询功能；指标管理主要是对站库输气量等指标与实际生产之间的符合情况进行展示分析3。(1)场站报表：主要包含场站资料录入和场站资料查询功能。资料录入：点击新增生成一行可填写的数据行，填报人依次填入时间等信息，每个栏位根据实际情况可进行勾选，且能根据不同来源区分填入形式。如数据为巡检端录取，输入框则为橙色底纹进行指示，其他几种分别以不同颜色进行区分，同时选择填报类型可填写不同类型的数据用途。资料查询：根据时间、数据类型选择需要查看的表1 天然气无人值守场站三级监控模式第一级第二级第三级调控中心控制级站场控制级就地控制级该级具有对无人值守站进行集中监视、远程控制、调度管理和优化运行等功能即设置在无人值守场站的自动化系统，是SCADA 系统的基础部分。它可实现对无人值守场站内工艺变量及设备运行状态的数据采集、监视控制及联锁保护是指站内单体设备或子系统的就地独立控制，也包括可就地进行开/关阀门的操作注：正常情况下，各无人值守场站由调控中心对其进行远程控制、管理，达到无人操作、有人值守的管理水平；当数据通信系统发生故障、调控中心计算机系统发生故障、调控中心出现不可抵御的灾害或站场出现紧急情况时，第二级控制即站控制室获取控制权，可对站内生产工艺过程进行全面监控；当进行设备检修或事故处理时，可采用就地手动操作控制，即实现第三级控制。图1“站控管家”系统框架图图2 首页功能示意图技术与信息62|2023年03月数据范围，根据数据名称进一步筛选，系统自动生成相应的报表。数据查询：包含购进、销售等生产业务实时数据，巡检数据、人员出入数据、其他管理数据等的实时查询和历史数据查询功能。(2)趋势分析：根据趋势分析进行系统预警：如压力、温度、流量变化过快等。(3)指标管理：主要是对站库耗电量指标、购销气量指标等指标与实际生产之间的符合情况进行展示分析。2.4 运行管理功能运行管理功能包含人员动态、重点工作、设备动态三个子模块。人员动态包含对全站在岗、休假等情况进行录入、管理、查询，并与门禁打卡情况进行关联；重点工作主要是提供站库岗位人员记录报表外的工作情况，并提供班组长等工作安排管理功能；设备动态一方面结合设备报表，另一方结合实时采集数据，对站内主要的调压撬等状态进行管理和展示。2.5 巡检管理功能巡检管理功能包含巡检动态、巡检记录、巡检报告、AI 智能视频巡检、巡检设备管理五个子模块：巡检动态模块实现对巡检动态的跟踪和查询，展示现场巡检的时间、线路等情况；巡检记录模块同步移动端(APP 巡检)巡检记录的数据，核实确认后同步到岗位报表中；AI 智能视频巡检主要通过防爆云台摄像机根据系统设定自动巡检仪表及区域，实现表计自动识别、泄露 AI 分析识别、人员危险行为识别等，系统可自动判断巡检结果并对异常情况发出警报，提醒值班人员注意核实。通过巡检管理功能，可将日常巡检变为周期巡检，代替操作人员每日到场巡检工作，改为日常远程监控、定期现场巡查，最直观地减少场站维护人员数量，体现无人值守站建设改造目的。2.6 门禁管理功能门禁管理功能包含门禁动态、语音资料管理、施工人员动态、门禁配置四个子模块。通过后台对 IC卡、指纹或人脸进行授权识别，自动控制道闸开闭并记录人员进出。门禁动态模块对站内岗位人员和外来人员进出门禁的情况进行记录查询；语音资料管理模块进行入站教育语音的管理情况记录查询；施工人员动态模块对入站施工人员进行基础管理和人员记录；门禁配置模块配置门禁基础信息管理。门禁可进行在线单独控制，可在紧急情况下保持门禁常开状态，便于人员疏散。2.7 应急指挥功能应急指挥功能包含应急预案、应急通讯、应急物资、应急演练四个子模块。采用表单的形式对应急预案、应急通讯、应急物资、应急演练信息进行管理和查询。安全评估、考核通过站内巡检数据、隐患数据、设备状态等相关数据形成安全评估报告，紧急情况可与周边抢维修队伍联动，共同保障场站安全。3 结语“站控管家”系统结合 SCADA 系统和视频安防系统，利用信息化手段一体化展示无人值守场站各项运行参数，并通过 AI 视频识别技术，替代人工巡检功能，并且可以更加高效可靠地完成巡检任务并识别上报。通过门禁管理、人员动态管理等措施，实现场站人员进出实时管控，有效统计场内人员动态。通过应急管理功能，可以自主判断并触发应急机制(如切断、放散和人员逃生通道打开等)，上下联动管理，保障系统安全可靠运行。综上所述，系统完全发挥“管家”功能，在无人值守场站的应用，可以最大限度的发挥系统功能，提高场站运行效率和安全防范能力。从长远来看，无人值守的管理方式将在燃气行业发挥更大的优势并逐步显现重要性，但由于前期社会发展及经济因素限制，仍需管理理念的提升和技术的进一步突破，为燃气行业无人值守管理和应用提供有力支撑。参考文献：1 卢恩苍,高海涛.关于无人值守燃气场站技术研究总结J.城市燃气,2021(06):4-10.2 林娜,刘震,王伟业.某公司燃气柜区无人化值守的可行性研究J.山西冶金,2019,42(01):83-84.3 严志强.K 燃气公司调压站无人值守项目建设研究D.青岛:中国石油大学(华东),2018.作者简介：王思雨(1994-)，女，汉族，重庆人，本科，助理工程师，研究方向：城市燃气场站无人值守化管理应用。