馬光田 邱姝娟 楊軍元 張曉

國家管網集團西部管道公司

摘要：遠程自控技術是油氣管網實現智能化管理的基礎。為實現不同建設時期和背景的油氣管道集中管理，西部管道公司結合自身特點，建設遠程監視、集中監視、數據監控為核心的遠程自控和設備設施監測與診斷系統，創新優化生產管理體制，提高了管網運營效率。

關鍵詞：遠程自控系統；遠程監視；集中監視；數據監控；優化

為了保障油氣管道安全穩定運行，同時支持多個管道系統的優化控制和生產管理決策優化，統一數據采集和有效監控生產過程[1]，必須建立自動化控制下的數據管理系統和監控系統，實現油氣管道高效運營[2-5]。

本文介紹了西部管道公司遠程自控系統的建設及應用效果。表明遠程自控系統對管網公司實現高質量、有效益和可持續發展具有重要意義。

1  遠程自控系統建設

1.1  集中監視系統　

2018年，公司針對西二線、西三線、澀寧蘭管道及二級調控管道啟動集中監視項目建設。

集中監視通過采集現場關鍵工藝設備的報警數據并上傳到生產調度中心，實現站場、調度中心對SCADA生產運行數據，以及消防安防工藝、計量、電氣自動化、通信等系統報警數據的綜合采集。將采集結果上傳至烏魯木齊調度監控中心集中監視終端，實現對設備設施異常狀態全程實時監視，同時兼顧原有的SCADA系統等第三方輔助系統，及時發現和處置異常工況[6]。集中監視系統（圖 1）與SCADA系統共用一套硬件，其軟件搭建在VMware虛擬平臺，由多臺虛擬機及應用程序組成。

圖 1 集中監視系統架構圖

集中監視系統按照風險等級以及設備關鍵程度，探索報警分級，實現自動分級通知和提醒；一鍵預設報警可對各類工藝參數、設備狀態實時監測，智能分類和自動撥打電話，對工藝參數變化及時預警；調度語音系統可語音撥號，或將文字信息轉化為語音信息，依托集中監視系統開發的后續功能，更好地發揮監視作用。

1.2  數據中心和關鍵設備遠程運維系統

在實現集中監控的基礎上，公司開展了數據管理中心以及關鍵設備設施遠程運維系統建設。數據中心主要包括電氣遠程監控、自動化遠程運維、振動檢測、壓縮機透傳、壓縮機CEHM系統、計量遠程診斷維護等系統，可實現遠程監視、數據采集和設備遠程診斷和維護，對異常信息發出預警，減少現場巡檢人員數量。關鍵設備遠程運維系統對設備關鍵參數進行遠程監測和診斷，通過長期分析及評估計算，為故障判斷、壽命監測、設備視情維修提供技術支持，實現了站場資產超前管理，為開展預防性維修奠定了基礎。

2  遠程自控系統應用與管理優化

通過提高站場和閥室的工藝、儀表、通信以及電力等系統的感知能力，西部管道公司逐步實現調度控制中心對管道進行全權遠程操作與控制，各地區分公司集中配備維護人員與相應設備，進行一體化的運檢維作業，減少運營人員[7]。

2.1  遠程監視與診斷系統

借助創建的動力設備遠程診斷系統，通過長期對壓縮機組、泵機組等的運行負荷、內部氣流溫度、壓力及轉速等數據分析，實現了機組性能衰減、熱端部件等效運行時間計算，為未來機組壽命監測、視情維修提供了技術支持。計量設備遠程診斷系統可對現場各類流量計、流量計算機、溫變和壓變進行遠程狀態指示、診斷，通過分析壓力流量等數據趨勢變化和報警信息，遠程在線實時監測關鍵計量設備的健康狀態。同時，實現在線油氣計量交接，通過SCADA系統采集數據自動生成交接憑證，啟用遠程電子簽章實現在線計量交接，減少了站場現場抄表、錄入及完成紙質簽章等作業，每個場站可減少計量人員4～6人，如表 1所示。

表 1 計量交接模式改變前后應用效果對比

2.2  基于遠程自控系統的管理優化

2.2.1  調控模式優化

集中監視系統建成后，管道運行調控優化為“管網集團調控中心調控、烏魯木齊監控中心監視或控制、作業區應急值班” 模式。站場實行“作業區集中管理，集中巡、檢、維，中間站場無人操作、有人管理”的生產運行模式。作業區設運行調度，負責運行參數監視、接收上級調度指令、流程操作、站場巡檢及應急值班，可自主完成95%以上的維檢修工作任務，壓縮機組、泵機組的自動化運維基本實現自主管理。

2.2.2  巡檢模式優化

打破每2小時1次傳統巡檢模式，實施“1+3 +特殊”巡檢制度。即綜合巡檢1次：由作業區領導帶隊，各相關專業人員參加，重點檢查主要生產設備設施情況；常規巡檢3次：由值班干部組織開展，重點檢查關鍵設備、要害部位和檢修作業情況；特殊巡檢：根據實際需要進行，重點檢查異常災害天氣、工藝變更影響情況等。

利用站控系統、視頻監控系統、周界安防系統等技術手段，作業區每2小時1次檢查，所轄“無人站”和閥室每周1次綜合巡檢。站場現場檢查從之前2小時1次優化為6小時1次。

與原管理模式相比，集中監視管理模式特點如表 2所示。

表 2 原管理模式與集中監視管理模式特點對比

2.2.3  人員結構調整優化

作業區由原來側重運行監護轉變為側重維護檢修，實施無人值守中間站使50%以上站場調度人員從崗位中解放出來。為此，公司推行新型崗位體系，簡化基層崗位設置，將作業區、維搶修隊的27個崗位整合為6類作業崗位（表 3），站場主要承擔設備維檢修任務，維搶修隊則更多專注于大中型設備專業運維，形成以維搶修隊技術員工與作業區工程師為中堅力量的維檢修隊伍，站場設備自主維修率不斷提高，作業區自主運維技能顯著提升。基層科級機構精簡64%，用工總量下降36%，人均管道里程由2.47千米提高到5.25千米，人均勞動生產率由不到100萬元增至550萬元。

表 3 基層作業崗位調整前后對比表

3  結語

西部管道公司通過構建遠程自控系統并將其應用于運營管理中，提高了設備設施自動化控制水平，優化了管道運行調控模式，創新建立了“生產站場實行作業區集中管理，集中巡、檢、維，中間站場無人操作，有人管理”運行模式，消除了之前按管線管理導致的地區分公司間、站場間的重復工作，作業區管轄半徑大大縮短，應急響應速度極大提高，為管道智能化管理奠定了基礎。

今后，還需提升管道運營自控水平，優化與完善設備設施遠程監控與診斷系統功能，實現可燃氣體無死角泄漏檢測，引進與應用巡檢機器人、氣質和油品物性監測設備等先進技術，提升站場遠程監控與維檢修人員能力，深入推進生產管理體制優化。做到管道信息“全”感知、管道狀態“深”分析、管道事件“快”響應，全面實現站場無人值守終極目標。

 

參考文獻：

[1]高津漢.天然氣管道無人化站場的理念及設計要點[J].石化技術，2019，26(01)：176-177.

[2]張建立. 油氣集輸工藝和自控系統[J]. 中國石油和化工標準與質量，2012，32(7)：298.

[3]趙剛，王偉，劉虎. 原油集輸生產過程中的安全管理措施[J].數字化用戶，2017，23(48)：142.

[4]WANG Z，ZHAO L. The development and reform of China's natural gas industry under the new situation[J]. International Petroleum Economics，2016.

[5]譚東杰，李柏松，楊曉崢，等. 中國石油油氣管道設備國產化現狀和展望[J]. 油氣儲運，2015，34(9)：913-918.

[6]彭太翀，裴陳兵，王多才. 天然氣管道生產運行集中監視管理模式創新[J]. 油氣田地面工程，2018，37(02)：75-77.

[7]魏文輝，金一丁，趙云軍，等.智能電網調度控制系統調控運行人員培訓模擬關鍵技術及標準[J].智能電網，2016，4(6)：626-630.

作者簡介：馬光田，西部管道公司總經理助理，高級政工師，現主要從事人力資源管理工作。聯系方式：13659961295，magt@pipechina.com.cn。

通訊作者：邱姝娟，女，1976年生，高級工程師， 2003年碩士畢業于遼寧石油化工大學油氣儲運專業，現主要從事長輸管道輸油氣生產工作。聯系方式：15981790006，郵箱：qiusj@pipechina.com.cn。