自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)智能化發(fā)展中的典型應(yīng)用分析

胡煒

摘要：本文以成都市雙流區(qū)興能天然氣有限責(zé)任公司近年來利用完善的技術(shù)，提供典型的天然氣管網(wǎng)智能系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品。同時(shí)，集成了城市燃?xì)釹CADA視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)化技術(shù)。城市燃?xì)夤芫W(wǎng)智能化系統(tǒng)發(fā)展中控制系統(tǒng)的應(yīng)用模式及技術(shù)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù);城市燃?xì)夤芫W(wǎng);智能化發(fā)展;應(yīng)用分析

前言：伴隨著我國(guó)城市化基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展，特別是很多一二線城市都出現(xiàn)了向新型智慧城市發(fā)展。同時(shí)，新型智慧城市的三保水網(wǎng)、電網(wǎng)、燃?xì)饩W(wǎng)也遵循智慧的核心理念，向智慧水網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智能燃?xì)饩W(wǎng)發(fā)展[1]。同時(shí)可以提高天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的管理能力，為大家提供便捷的實(shí)際操作。信息化管理時(shí)代，人工智能技術(shù)取代人力。因此，為了更好地?cái)U(kuò)大城鎮(zhèn)化運(yùn)營(yíng)規(guī)模，應(yīng)將大城市管網(wǎng)作為重點(diǎn)探討。下面是對(duì)這個(gè)層面的討論和分析。

1城市燃?xì)夤芫W(wǎng)智能化發(fā)展的概述與管理

1.1城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中的概述

城市燃?xì)夤芫W(wǎng)是指由門站到客戶的所有設(shè)備組成的系統(tǒng)，由一系列設(shè)備、設(shè)備和系統(tǒng)組成。城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的關(guān)鍵功能是儲(chǔ)存天然氣，為客戶提供燃?xì)馔ǖ馈Ｓ捎诘叵鹿芫€經(jīng)常違規(guī)占用，長(zhǎng)期不拆換等造成的腐蝕、泄漏等問題，給天然氣管網(wǎng)帶來了很大的安全隱患。天然氣管網(wǎng)要順利運(yùn)行，必須保證管網(wǎng)安全，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用自動(dòng)化技術(shù)的系統(tǒng)軟件代替人力。這樣不僅可以提高效率，減少人力疏忽造成的錯(cuò)誤，同時(shí)保證管網(wǎng)的安全，也可以保證工人的生命安全。在信息化管理時(shí)期，自動(dòng)化技術(shù)采集物料數(shù)據(jù)信息并存檔，為實(shí)際操作提供方便和快捷。隨著科技的飛速發(fā)展，遠(yuǎn)程操作已經(jīng)成為每個(gè)人日常生活中必不可少的項(xiàng)目。遠(yuǎn)程操作在天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了工作效率和安全性能[2]。

1.2管理內(nèi)容和管理手段

要完成安全氣路，首先要保證氣路機(jī)械設(shè)備的安全。關(guān)于管網(wǎng)機(jī)械設(shè)備的管理方式，現(xiàn)階段天然氣企業(yè)主要選擇EMS（機(jī)械設(shè)備智能管理系統(tǒng)）和GIS（大數(shù)據(jù)技術(shù)）進(jìn)行發(fā)展。同時(shí)，還要確保天然氣管網(wǎng)中天然氣的運(yùn)行安全?，F(xiàn)階段，最廣泛的方式是使用天然氣管網(wǎng)的SCADA（監(jiān)督與數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)軟件來保障。另一方面，由于天然氣管網(wǎng)是按工作壓力等級(jí)劃分的，因此天然氣管網(wǎng)工作壓力是天然氣管網(wǎng)SCADA運(yùn)維管理系統(tǒng)的主要內(nèi)容。氣路按天然氣總流量進(jìn)行計(jì)量校驗(yàn)和疏通。因此，總流量也是天然氣管網(wǎng)SCADA運(yùn)維管理系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容。因此，現(xiàn)階段燃?xì)夤芫W(wǎng)的SCADA系統(tǒng)軟件大多是對(duì)燃?xì)庹{(diào)壓站的管理和控制[3]。包括天然氣溫度、交流穩(wěn)壓器閥位、緊急切斷閥、泄漏報(bào)警規(guī)格、蒸汽過濾設(shè)備和工作壓力標(biāo)準(zhǔn)等。

2城市燃?xì)膺h(yuǎn)程流量控制系統(tǒng)的應(yīng)用和特點(diǎn)

2.1遠(yuǎn)程流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的組成

遙控總流量調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)的作用是在保證從燃?xì)夤芫W(wǎng)向用戶安全、暢通、連續(xù)供氣的標(biāo)準(zhǔn)下，合理控制集氣站的流量。遠(yuǎn)程操作總流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件一般由三部分組成：SCADA智能監(jiān)控系統(tǒng)總流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)通訊和現(xiàn)場(chǎng)總流量調(diào)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)流量調(diào)節(jié)自控系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)由流量控制閥、執(zhí)行器（電動(dòng)式）和系統(tǒng)軟件控制板（PLC）三部分組成。

2.2遠(yuǎn)程流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的控制算法

由于流量控制閥采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)保證了管網(wǎng)在流量調(diào)節(jié)和過流保護(hù)的整個(gè)過程中不會(huì)有較大的規(guī)律性振蕩，從而防止對(duì)管網(wǎng)機(jī)械產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，在運(yùn)算方法中不使用PID優(yōu)化算法。并選擇獨(dú)特的人工智能技術(shù)方法來完成對(duì)總流量的操控?；痉椒ㄊ歉鶕?jù)預(yù)設(shè)值和精確測(cè)量值的誤差，將誤差段分成幾段來解決問題，并對(duì)線性進(jìn)行積分，并選擇不同的調(diào)整速度進(jìn)行運(yùn)算。這種公式的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在管網(wǎng)工況和被測(cè)總流量的條件下，不需要對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行過多的調(diào)整。

3城市燃?xì)膺h(yuǎn)程壓力流量控制系統(tǒng)的應(yīng)用和特點(diǎn)

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

遠(yuǎn)程控制工作壓力總流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件一般由SCADA調(diào)度系統(tǒng)工作壓力流量監(jiān)控系統(tǒng)軟件、通訊網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)工作壓力總流量自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。這里的工作壓力總流量和總流量自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是具有調(diào)節(jié)工作壓力總流量功能是由系統(tǒng)控制面板和監(jiān)控系統(tǒng)組成。

3.2壓力流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)的工作壓力和總流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)的軟件，一般選用兩用制備或常用的多制備氣路。因此，現(xiàn)場(chǎng)工作壓力和流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)由至少三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的互感器組串連而成，其中大部分可以進(jìn)行6個(gè)安全出口。為合理完成工作壓力總流量的調(diào)節(jié)和控制，一般選用一套性能優(yōu)良的控制板和監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)操作變壓器列車中的幾臺(tái)工作交流穩(wěn)壓器來完成工作。調(diào)壓站的出入口。使其壓力能夠得到有效控制或者調(diào)節(jié)總流量。由于交流穩(wěn)壓器的具體操作是在工作時(shí)進(jìn)行氣動(dòng)調(diào)節(jié)，因此自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件仍以PID調(diào)節(jié)為主。

4城市燃?xì)夤芫W(wǎng)中智能調(diào)壓站監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)型相比，最大的區(qū)別在于其具有安全巡檢操作、動(dòng)態(tài)管理、安全效率高等智能化系統(tǒng)特性。因此，自主研發(fā)、設(shè)計(jì)方案、研發(fā)的智能調(diào)整，可以24小時(shí)完成巡檢，運(yùn)行完全自動(dòng)化的技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用方面，是一種可以靈活應(yīng)用于智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。它包含手機(jī)上的系統(tǒng)設(shè)置和應(yīng)用軟件。工作壓力和總流量按本地實(shí)際操作和遠(yuǎn)程控制兩種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)和操縱。在變電站的通道和入口處，可以同時(shí)操縱變電站的運(yùn)行。動(dòng)態(tài)管理，即智能可自由獲取變電站運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)并根據(jù)移動(dòng)手機(jī)智能終端的方式響應(yīng)短信，包括變電站和變壓器的進(jìn)出口貿(mào)易車站?？偹矔r(shí)流量、通訊控制器閥位開度、蒸氣溫度、蒸氣泄漏超壓或報(bào)警等。這樣管理人員就可以在智能進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理當(dāng)場(chǎng)。是一種安全高效、安全警示信息豐富、信息內(nèi)容豐富、安全維護(hù)方便的智能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

結(jié)論：文章主要介紹了城市燃?xì)夤芫W(wǎng)智能系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)中的遠(yuǎn)程控制總流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件、遠(yuǎn)程控制工作壓力總流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)軟件以及智能變壓器的自動(dòng)化技術(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)特點(diǎn)和運(yùn)行方法。

參考文獻(xiàn)

[1]馬季林.智能化、自動(dòng)化技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2020，5（23）：79-80.

[2]吳文林.智能化、自動(dòng)化技術(shù)在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行管理中的應(yīng)用探析[J].當(dāng)代化工研究，2018（11）：119-120.

[3]王耀生，朱紹光，陸鳴偉，王珂.自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)智能化發(fā)展中的典型應(yīng)用與探討[J].自動(dòng)化博覽，2018（01）：51-55.