浅谈调压计量站无人值守与远程控制的实现

刘兴华，张宏强

(天津市滨海燃气有限公司 天津300461)

浅谈调压计量站无人值守与远程控制的实现

刘兴华，张宏强

(天津市滨海燃气有限公司 天津300461)

随着现代计算机和通信技术的发展，为了顺应燃气技术与时代的要求，调压计量站开始采用“无人值守”的运行方式。简述了远程控制无人值守站的运行及使用特点，并从监控系统、远程通讯、报警管理、人员管理等方面论述了无人值守站在实际应用中应考虑的问题。

远程控制 无人值守站 燃气

0 引 言

目前国内很多调压计量站都采用人工管理，调压计量站的进、出口压力，流量及现场温度等数据仅仅依靠就地式仪表进行测量，由人工记录，这些数据信息在时间上和空间上彼此孤立，缺乏完整的技术手段将这些分离的信息进行整合。调压站依靠调压器维持一定的出口压力，其运行状况靠人工监视并加以适当校正，这种管理方式远远落后于现代化城市基础设施的应用水平。为了顺应燃气技术与时代要求，无人值守站点的开发与投运逐渐普及。这一系统的应用，不仅节约了资金和能源，而且保证了安全稳定供气，提高了企业的经济效益和管理水平。

1 远程控制及无人值守的含义和关系

1.1 远程控制

所谓远程控制，就是对调压计量站的一切控制(如阀门启动、停机、运行监视及设备操作等)都在距离调压计量站较远的调度指挥中心完成，在调压计量站内不实施操作。远程控制又可分为有线远程控制和无线远程控制两种方式。有线远程控制是通过同轴电缆或双绞线等有线介质把调度指挥中心与被控制的调压计量站连接起来进行信息交流。这种方式比较适合两者距离相对较近的情况，如小区域梯级调压计量站的梯级调度控制。无线远程控制是通过无线网络、微波、远红外线等无线介质，实现调度指挥中心和被控制调压计量站的信息交流。这种方式比较适合对位置比较偏远的区域进行管理。

1.2 无人值守

无人值守是指调压计量站内无值守人员，调压计量站完全封闭，对调压计量站的一切控制都是由上级调度控制中心值班人员或自动装置实施，并通过站内的监控系统自动完成；而其巡检、清扫、维护均由上级调度控制中心定期派人员完成。

1.3 远程控制与无人值守的关系

远程控制是实现无人值守的基础，无人值守是远程控制管理的目的。

2 远程控制及无人值守的实施

调压计量站要实现无人值守，需要设计单位、设备制造和安装单位及管理单位共同协调组织实施。

2.1 提高工程设计质量、改变设计思路

提高工程设计质量、改变设计思路，是调压计量站实现远程控制及无人值守的先决条件。调压计量站在实施远程控制及无人值守时，其运行方式与传统的运行方式存在较大差别。因此，工程设计单位在设计中应根据其运行方式调整设计思路，充分考虑各种新的不利因素，并对其进行逐项论证，找出对应的解决办法，最大限度降低无人值守站运行事故的发生。

2.2 提高设备制造与安装质量

提高设备质量是实现远程控制及无人值守的基础。提高设备的制造、安装、调试水平，可以避免因设备质量缺陷和设备安装、调试问题而导致的运行故障。因此，设备制造商应根据设计要求，对原有的设备进行技术改造，使之适应无人值守站新的运行方式。

3 无人值守站的配置及工作原理

3.1 原理

无人值守站是利用电子技术和传感技术，对传统调压站进行改造后产生的，可以依据需要进行编程，并将程序存放于存储器中，既能直观显示相关技术数据，又能输出数据或信号，具备可遥控、自动调节、自动报警、打印输出等功能。无人值守站架构见图1。

图1 无人值守站架构Fig.1 System architect of an unattended station

3.2 配置及功能

3.2.1 调度指挥中心

由人机界面软件和视频终端显示组成。上位机系统可显示工艺界面及上传的视频信息，并在一定范围内处理上传信息。系统设置不同管理员的权限，有效防止误操作，具备条件查询、数据汇总、生成报表等功能。

3.2.2 数据采集系统

安装在无人值守站内的采集系统可以通过现场的 RTU(Remote Terminal Unit，远程测控单元)定时从现场仪器仪表通过线缆获取数据，并按照内置程序采集数据后执行操作指令。数据采集系统具有以下主要功能：①现场数据采集、数据分析、数据处理、控制输出；②报警监视、报警处理；③数据上传，将采集到的数据经过上传通道上传至上位机和调度指挥中心；④接受调度指挥中心发来的参数设定和控制命令；⑤远程或现场设定、修改参数。

3.2.3 远程控制

系统不仅可以实现远程控制开启阀门、改变运行参数、设定报警上下值、解除或开启布防等功能，还可以自动检测流量计运行状况。当检测到实际流量与设定流量不同时，控制器发出对流量计设备进行切换的指令，流量计所在的管道上的电动阀门自动关闭或开启，使流量计设备自动切换到另外一路进行计量，实现大、小流量自动切换。以上功能的完善既保证了无人值守站的节能运行，又使燃气资源得到科学调配，确保了公正、公平、准确计量。

3.2.4 侵入监视管理

通过红外感应可侦测是否有人员侵入，用摄像机监视是否有人员侵入系统所在的监控范围，并将监视到的信号、图像信息通过通信系统上传到调度指挥中心，同时采用自动或人工控制现场声光报警器报警。

4 无人值守站在实际使用中应考虑的问题

无人值守站可以应用在偏远的场站监视燃气运行情况，既降低了工人的劳动强度，也极大地提高了生产管理的自动化水平，具有一定的推广价值。但任何产品都存在不足之处，无人值守站在实际使用中会遇到如下问题：

4.1 监控系统问题

在实际使用过程中出现过某月视频流量过大，网路欠费现象。在之后的调查中发现，该月流量过大是由于在视频监视器所处的位置上，有其他干扰(如摆动的树枝或流动的车辆)因素。相对静止画面与运动画面使用视频流量迥然不同，运动画面比静止画面消耗的流量更多。

4.2 远程通讯问题

通讯网络承担着无人值守站与调度指挥中心的数据传输与交换工作，是整个项目的桥梁，是保证系统正常运行的关键。在通讯方式上可以分为市话网、宽带网、专用网和 GPRS网等几种方式。这几种方式各自有不同的优缺点。无人值守站多使用 GPRS网和宽带网两种网路。网路断线造成信号中断时，需安排巡线人员至现场重新启动网络连接器(MORDOM)，造成工作不便。因此，在选择通讯模式上应考虑周全。为了保证无人值守站数据传输，可在部分站点采用传输系统一开一备(即有线、无线的组合使用)并存的方式。

4.3 报警管理问题

无人值守站多使用红外线对射报警器，通过红外感应监控外物的侵入。在实际使用中出现过由于对射器位置不正(接受端与发射端未对正)造成的误报现象。因此在报警器的安装上，应将报警器安装牢靠，从根本上杜绝此类现象的发生。另外，由于无人值守站一般都架设在比较偏远的地区，外物侵入往往不属于人为因素，如飘飞的塑料袋、飞鸟或其他动物等也会引起报警器报警。因此，在调度指挥中心可采用人工手动方式进行报警，当检测到安全防护区域存在危险源时，将报警信号、图像传输至调度指挥中心，由调度中心根据现场传输来的图像信号进行辨别、记录，并确认报警。同时，在此基础上加强与社会治安力量(如110或119等)的联动，在调度指挥中心报警的同时，可以联动社会治安力量，迅速出动，将安全隐患、灾害消灭在萌芽之中。

4.4 人员管理问题

任何先进的技术和设备，都要有相应技术水平的人员进行操作。因此，必须使系统操作人员了解计算机及其系统的应用知识。具体实施时，可采用引进人才和举办培训班等方式，重要岗位的操作员要取得国家认可的操作员证和相关岗位证书，达到全能值守员的全部要求。主管技术人员应对系统主设备状态有诊断、分析、处理的能力及相关管理能力。

同时，应制定和推行适合无人值守站的相关安全考核、可靠性评价、指标考核和运行规程等方面的一系列新的制度和规程规范。根据无人值守站的运行方式，重新设定新的工作岗位，明确各岗位操作人员必须具备的基本条件，实行全员竞争上岗。

5 结 语

调压计量站采用“无人值守”运行方式，具有减少管理难度、提高运行管理水平等优点，既满足了用户需求，又节约了大量的人力、物力资源，减少了不必要的浪费。同时，管理人员可以更清楚地了解各站的运行数据，使管理更加有的放矢，有效提高管理水平。在完善的无人值守燃气高-中压调压站系统设施安全保障的前提下，系统在计量工艺中应打破原有计量模式，采用按用户实际用气量需求自动识别并调控计量设备，按设定工况量范围与用户流量需求范围，自动检测流量计输出的计量数据，必要时对计量设备自动切换，使用户与燃气企业在贸易计量、供需平衡上达到按需供应、安全监管、节能运行。通过对运行工况数据的动态监控管理，对远程站内计量等关键设备运行模式采取自动或远程遥控操作，做到以现场实际采集数据为依据，对远程无人值守站运行实现科学的动态管理，既保证在宏观指导下燃气资源科学调配，又保证了独立的远程无人值守高-中压调压站经济节能运行。依据此模式设定的程序控制方式，不仅符合节约型社会要求，而且使企业对远程无人值守调压站的监管从人力、物力、财力等方面做到了用最少的投入获取最大的回报，可为企业创造较大的经济效益。

［1］ 王增霈，李勇慧. GPRS技术在燃气监测系统改造的应用[J]. 煤气与热力，2007(5)：46-47.

［2］ 刘晨，王大全. 无人值守调压站远程监控与安全防护系统[J]. 煤气与热力，2007(8)：1-3.

［3］ 张铁军. 城市燃气管网 SCADA 系统设计与实现[J].信息技术，2012，48(2)：49-51.

On Remote Controlled and Unattended Pressure Regulating and Metering Stations

LIU Xinghua，ZHANG Hongqiang
(Tianjin Binhai Gas Company Limited，Tianjin 300461，China)

Along with the development of modern computer and communication technologies，pressure regulating and metering stations are adopting the mode of “unattended operation” to catch up with the development of gas technologies. The operational and applied features of remote controlled and unattended pressure regulating and metering stations were introduced to analyze practical problems of the stations from the perspectives of monitoring system，remote communications，alarming managment and staff management.

remote control；unattended station；gas

TP89

A

1006-8945(2014)11-0010-03

2014-10-10