自动化技术在城镇燃气管网运行管理中的运用

李超

[摘    要]随着科学技术的发展和创新，自动化技术与各个领域不断结合，广泛地运用到现代社会的各个方面。随着我国城市化发展进程的加快，公共服务基础设施的不断兴建和完善。政府和相关行业也提出智慧化城市建设发展思路，城市燃气管网自动化技术的运用也就成为了时代所需。为了保证在实际应用过程中更加具有安全性和实用性，必须要提高城市燃气管网管理的自动化技术，以此才能更好地保证在进行燃气管网的使用过程中其自身的稳定性和安全性。文章针对自动化技术在城镇燃气管网运行管理中的具体应用进行探讨，为城镇化的建设和发展提供一种思路。

[关键词]自动化技术;城镇燃气管网;运行管理

[中图分类号]TP29;TU996.62 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）05–00–02

Application of Automation Technology in Operation

and Management of Urban gas Pipeline Network

Li Chao

[Abstract]With the development and innovation of science and technology， automation technology is constantly combined with various fields， and gradually widely used in all aspects of modern society. With the development process of China's urbanization and the continuous construction and improvement of public service infrastructure， the government and related industries also put forward the development ideas of smart city construction， The application of urban gas network automation technology has become the need of the times. In order to ensure more security and practicability in the process of practical application， we must improve the automation technology of city gas pipe network management， so as to better ensure its own stability and safety in the use of gas pipe network. This paper discusses the specific application of automation technology in the operation and management of urban gas pipeline network， and provides a way of thinking for the construction and development of urbanization.

[Keywords]automation technology; urban gas network; operation management

在現代化社会发展背景下，科技的不断创新和快速发展推动着我国城市化进程不断深化。尤其是在我国大踏步迈向全面信息化的时代，在信息化、科技化影响下，部分大城市已经向着智慧城市的道路发展。在智慧城市的建设中，最重要的是涉及民生基本保障的水、电、气网的高效建设和管理，水、电、气网超大的业务数量和维护管理难度也倒逼其向智慧化的方向前进。在当前背景下，自动化技术的运用已经是城镇运行和建设管理燃气管网时重要前提条件。

1 城镇燃气管网运行管理自动化

1.1 燃气管网自动化运行设备

当今社会经济发展日新月异，能源的需求变得越来越重要，有鉴于此，国家出台了一批关于能源安全的战略规划，其中比较熟悉的是西气东输这个西部大开发重点项目，西气东输项目带动了国家整个燃气行业的飞速发展。随着我国城市化进程的不断推进，城市的基础建设也越来越完善，借着西气东输的东风，城市中供气的区域不断扩大，燃气行业实现了爆发式增长，这也对燃气行业自动化水平有了更高的要求。在一些大城市燃气行业自动化的程度得到了深入的发展，管线调压设计和管理都得到了优化。自动化技术的运用使得安全性和稳定性更加优良，甚至基本实现了智能化。但是在一些小城市或者城镇，由于经济发展没有跟上，燃气行业自动化技术使用比较少。就调压方式来说，仍然使用的是人工巡视、手工操作的落后方式，常常由于人的疏忽而造成安全事故。

城市燃气根据使用情况，需要调压站来对不同的压力级别进行切换，所以调压站可以说是燃气管网中最重要的环节，调节压力和稳定压力是其主要功能。将压力分为3个等级，即系统中的高压、中压和低压。实际使用的过程中，高压燃气本身是不能直接进行入户使用的。调压站可以根据燃气运行的需要，将上一级的压力转化为实际需要的压力水平，当下游的压力需要发生改变时，调压站能保持压力稳定在安全范围内，保障用户使用安全。调压站的核心设备是调压器，在燃气调压中，操作人员需要结合调压站的位置、压力等级等参数进行调节，直接管控着其他设备及后续工作的开展。调压站可以分为划门站、分输站以及高中低压的调压站。鉴于城市燃气管网的建设和运营管理中，燃气调压站具有非常重要的影响和作用，也成为自动化技术在燃气管网运行管理应用的核心。另外，涉及到的其他设备，比如阀门、燃气管道等，在后期运行管理中也将逐步实现自动化的管理，有利于事故的避免。燃气供应事关国计民生，采用先进、科学、准确的方式来管理燃气管网调压，实现调压阀对燃气压力的自动调节等，让燃气管网运行更安全，而且还可以让燃气管网管理更加高效，让人们享受更加便利的燃气服务，对当地社会经济的发展具有重要的提升作用。

1.2 燃气管网自动化运行管理

城市化建设的提升对城市的公共基础设施建设有了更高的要求，面对自动化、信息化、智能化的发展趋势，需要基础设施的设计理念和标准与时俱进。有许多燃气公司的设备都是用EMS、GIS系统来进行管理，实现了一定的自动化和智能化。在城市燃气管网建设中，最重要的准则是供气的安全性、可靠性，供气设备自身的安全性也就十分重要，这些设施在后期运行时的安全性管理是一个重要的课题。伴随科技的进步和发展，城市燃气管网安全管理常常采用SCADA管理模式，通过SCADA的数据监控和采集系统，为燃气管网的建设和运营提供参考。城市燃气管网常是按照不同的压力等级进行划分和管理，燃气管网SCADA系统应用中，除了需要对燃气管网的压力、流量以及燃气调压站的安全运行状态进行监控，还需要对燃气本身的温度、调压器本身的阀位、紧急切断阀的状态、系统中的泄露报警的状态、过滤器的差压状态等来进行监控。在供气收费计算和结算时也可以借助SCADA系统有效监控。燃气调压站作为燃气管网核心，其运行状态十分关键，燃气管网的SCADA系统可以对整个系统进行监督和控制。借助SCADA系统，综合燃气管网的压力、流量、温度、调压器的阀位信息，为燃气管网建设、安全运行管理提供了自动化、智能化的提升空间。

2 城镇燃气管网运行管理中自动化技术的应用对策

2.1 城市燃气管网自动化技术的应用对象和特征

城镇燃气管网是公共基础设施建设的重头戏，事关民生保障，历来受到各界的关注和重视。在智慧化城市的建设浪潮前，城市燃气管网逐渐朝着自动化的方向发展是大势所趋，首先必须实现燃气调压站的自动化建设和应用。 自动化燃气调压站的探索、 设计、建设中，必须将其自身的安全性、高效性价值融入其中，在以远程监控、动态管理为重点的自动化、智能化管理过程中，重点是要结合现实要求。在燃气调压站的出口处可以有针对性地对压力进行远程调控;在燃气调压站中，要实现对燃气流量进行远程调节，同时还要具有数据信息采集、数据分析功能，可以在出现危险和隐患时自动触发警报。这些功能和特征，在燃气管网运行管理中具有重要地位。在燃气调压站的自动化建设时，还可以在智能化的应用系统搭，建远程监控平台、智能化网络通信的应用等。

2.2 燃气远程流量控制系统的应用

燃气管网的智能化、自动化建设和发展离不开燃气管网远程流量控制和调节系统的应用，随着西气东输工程竣工，燃气供应和使用单元急速增长，尤其是对如何实现燃气的准确计量和远程控制在燃气管网运行管理中的实际应用十分重要。燃气流量检测与控制智能系统的使用是采集站、集输站不可或缺的建设内容，对燃气流量大小和多少的自动调节具有重要作用。

燃气流量监测系统是基于监控的计算机控制系统，使用器件、控制设备、 智能计算机等自动化设备采集信息，实时读取测点压力、气温数据，通过比对相关数值，实现对瞬时流量的计算，通过电缆或网络数据传递到系统中心，还可以进行自动报告和实时呈现。结合计算机处理技术和传统测量方法，实现了燃气流量的自动检测和控制。

燃气的远程控制可以应用于分输站、门站、钢厂、化工厂中，实现对燃气有针对性的调节控制。在构建系统和应用中，可以有效连接多种通信接口。一般选用Modbus通讯协议，Modbus通讯协议目前广泛运用于燃气管网建设管理，能够科学合理地体现现场流量调节控制系统的应用。结合目前的燃气管网现状，要对燃气管网工程项目的建设进行跟踪，一般没必要对所有用户控制参数进行调整。实践中进行试验性的调控，保证调节过程的可靠性、稳定性，最大化发挥远程流量调节控制系統的应用作用。

2.3 自动化技术在燃气管网运行中的数据存储和管理应用

在数据的存储和管理方面，对于空间的数据和属性数据建立一个动态的连接是非常有必要的，而且进行地理信息的数据管理的核心操作就是信息的调配和使用。城市燃气管网系统中的实时数据采集技术，能够提供实时的生产数据，从而进行生产相应的决策。在采集物体数据的过程中，可以将现场数据采集技术大力加以运用，采用新型的信息传输方式，以及对采集物体模型的自行优化，可以对图纸进行相应的修改，并且完成图纸的绘制功能。运用现场数据采集技术，采集单位对于采集中的重点地方和关键部分可以很清晰地看到，并且可以缩短工程设计耗费的时间，不断对工程进行优化。

2.4 无人机技术在燃气管网运行管理中的应用

传统的人工巡检已经逐渐被自动化巡检方式所替代，自动化的巡检不仅可以实现有效对各项工作的运作，也是未来的发展趋势。燃气管网智能巡检可以成为无人机技术现实自动巡检的优秀运用场景，以燃气管网的巡检为核心，将采集的燃气管网数据、坐标导入无人机系统，在燃气管道周围10m区域进行数据的采集和回传分析，控制中心可以授权地面人员在飞控平台向无人机发出指令，也可以提前在飞控设备、软件系统中输入管线坐标和飞行轨迹。因传统巡检模式中需要频繁地更换巡检工作人员，所以在交接时难免会出现不清晰和遗漏。而采用无人机进行巡检后，能从根本上解决这一问题，避免由于人员更换造成的麻烦和问题，能够长时间保持高水平的巡检作业;采用无人机巡检后省出的人力和物力，能用于巡检问题的分析和处理，解决以往在巡检过程中由于资金不足难以及时解决和处理的问题，进而有效提高了巡检和突发事件处理的专业水平，控制中心的管理人员可以通过无人机的视角进行实况监控观察，及时发现异常，第一时间启动预案，有针对性地进行处理。

3 结语

城市燃气管网的建设要与新时期背景下的自动化技术进行有效融合。在保障燃气管网安全性、稳定性的前提下，燃气管网运行管理要大胆开展自动化技术的引进和研究。在如今城市规划和建设中，自动化技术在城市燃气管网的应用具有必然性，有利于提高燃气管网的可靠性、稳定性，同时在管理的过程中也可以更多地去使用环保、清洁的能源，进一步地提高城市中所有居民的整体生活品质。对城市燃气管网的安全建设和管理具有实质性意义。

参考文献

[1] 马季林.智能化、自动化技术在城镇燃气管网运行管理中的应

用[J].工程技术研究，2020，5（23）：79-80.

[2] 胡建发.浅谈城镇燃气管网安全运行存在的问题与对策[J].化工管理，2019（31）：169-170.

[3] 牛勤赟.谈市政燃气管道的安装及施工管理[J].山西建筑，2017，43（13）：253-254.

[4] 郭李平，秦小茅.论城市燃气工程施工与安全生产运营管理[J].山西建筑，2015，41（27）：245-246.

[5] 唐兵.城镇燃气管网运行风险及控制措施探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（16）：106-107.

[6] 张峰.城镇燃气管网安全运行问题及其对策[J].化工管理，2020（5）：71-72.

[7] 娄文杰.城市燃气安全隐患分析与防范措施研究[J].城市建筑，2019，16（11）：191-192.

[8] 朱枫.城市燃气工程施工技术及施工管理方法探究[J].城市建筑，2019，16（32）：156-157.

[9] 马铭常，贾强.浅谈燃气施工现场临时用电的安全管理[J].建筑安全，2011，26（10）：49-51.