输气站区域集中监控与运维一体化管理模式探索

滕卫明，季寿宏，刘承松

(浙江浙能天然气运行有限公司，浙江 杭州 310052)

输气站区域集中监控与运维一体化管理模式探索

滕卫明，季寿宏，刘承松

(浙江浙能天然气运行有限公司，浙江 杭州 310052)

针对天然气管网规模的不断扩大，传统运行管理模式下管理效率落后，人员紧缺等矛盾突出的问题，在提高设备自动化、信息化、智能化的基础上提出“集中监控，运维一体”的运行管理模式，以实现人力资源的优化配置，缩短故障恢复时间，提高了管网安全稳定运行的可控度。

输气站 区域中心站 集中监控 运维一体化

在天然气长输管道中，输气场站作为天然气管网的重要节点，其运行管理模式的好坏直接影响管网运行的安全和效率。传统运行管理模式以“集中调控，分散监控，运检分离”为主，当管网发展到一定规模时，输气场站将不断增加，传统运行管理模式的弊端逐渐暴露出来。“分散监控”值班人员需求量大，导致人员紧缺的矛盾突出，此外“运检分离”延长了故障响应时间，影响了管网安全运行和经济效益[1-3],如何对现有传统运行管理模式进行创新成为迫切需要解决的问题。

基于浙江省天然气管网现状，考虑管网未来发展情况，提出了“集中监控，运维一体化”的管理模式[4-6]。该管理模式以区域中心站为管理单元进行“集中监控”，按照“运检维一体化”的作业方式对生产运行及设备维护实行统一集中的作业管理。创新后的管理模式可有效解决人力、物力资源的利用效率问题，提升了统一调度控制管理能力，缩短了故障响应时间。

1 传统运行管理模式弊端分析

在传统运行管理模式中，输气场站只负责本场站及其所辖阀室生产监控、设备日常巡检、现场操作及应急处置等，并与调度中心构成调度运行组织体系。该种管理模式有以下弊端：

1) 人力资源效率低下。各输气场站管理的线路距离、阀室数量及用户类型各有差异，各站之间存在工作量分布不均的现象。分散监控模式下为满足各站基本值班需求每站均配置6～7名输气员工，因而在工作量较小的场站中人力资源未能得到充分利用。

2) 故障响应时间不及时。运检分离模式下，输气场站内人员仅负责设备的日常巡检维护，检修工作由各区域的专业检修队负责。随着管网建设里程的增加，各输气站地理位置跨度相应变大，检修队伍维护半径随之延伸，对于路途较远的输气场站，专业检修队到达现场所需的时间延长，事故发生后无法保证故障响应时间，给管道平稳运行带来了安全隐患。

随着管网的快速发展，天然气输气场站数量也将不断增加，生产运行部门直接管理大量的输气场站,导致管控体系不顺畅。因此，传统管理模式已不适应精细化、现代化管理的需要。

2 集中监控运行模式

输气场站区域“集中监控”的管理模式以区域为作业单位，每个区域确定1个输气场站为区域中心场站，与相邻的输气场站(称为驻守站)及其所辖阀室组成1个管理单元。区域中心场站在实行区域监控的基础上，负责对所辖范围内各输气场站的过滤、计量、调压等主要工艺流程进行监控和远程操作，并按照“运检维一体化”的作业方式，对生产运行及设备维护实行统一集中的作业管理[7-9]。

2.1设立原则

以方便管理、满足应急处置为原则，根据用户用气与应急特性，按1.5h内能到达最远的输气场站为限划定作业区域，区域中心站一般管辖4～8座输气场站。

2.2组织机构设置

在确保浙江省天然气管网安全稳定高效运行的前提下，充分考虑运行产生的经济效益，组织机构由“调度中心+区域中心站”构成。区域中心站对其所辖驻守站和阀室进行监控，并将所有信息反馈至调度中心。基于管网安全稳定运行的要求，结合站内实际情况对值班人员进行了重新安置： 区域中心站设管理人员2人，巡检、维护人员2人，24h值班7～10人；驻守站按2人配置，实行不定时工作制，确保白天至少1人在岗，夜间有人值班。

2.3职责划分

1) 区域中心站。负责所辖驻守站和阀室的生产运行工况、安防系统、设备报警信息的监控管理及工艺流程的远程操作，定期对设备进行切换试验、维护保养等工作。此外负责所辖范围内电位测量、线路重点部位巡查、安全检查、技能培训等日常工作。

2) 驻守站。负责本站范围内设备的日常巡检及治安保卫工作；负责管辖范围内设备检修的现场许可、运行隔离、监护等工作；负责管辖范围内输气异常、设备故障、线路事件等的先遣处置和预警等。

2.4业务处理流程

1) 正常操作流程。涉及操作任务，相关调度指令由调度中心直接下达到区域中心站，区域中心站值班人员直接实施远程操作。

2) 事故处理流程。运行人员发现异常情况，应根据现场情况及时通知区域中心站值班人员，再由区域中心站值班人员向调度中心汇报。在紧急情况下，运行人员可直接向值班调度汇报，并根据调度指令采取相应措施。事故发生后，区域中心站应立即派人到达事故现场进行处置。

3) 特殊作业流程。一般的维修、检修作业，由各驻守站运行人员负责隔离、检测、监护等工作，并定期向区域中心站上报作业进度；重大检修作业，由区域中心站安排人员在现场配合开展各项隔离、检测、监护等工作。

2.5技术支撑

1) SCADA监控系统。可对管道运行全过程实行动态远程监控，并完成大部分生产流程的切换和启停操作，此外SCADA系统的报警功能有助于异常情况的早期发现并及时处置。为确保集中监控管理模式下SCADA系统的可靠性，在原有调控中心和驻守站2个控制层级基础上，新增区域中心站控制层级，且各层级间相互独立，其监控系统结构如图1所示。调控中心可监控所有输气场站和阀室的控制系统；区域中心站可监控管辖区域内驻守站和阀室的控制系统；驻守站仅监控本站的控制系统[10-13]。

图1 SCADA监控系统控制层级示意

2) 安防视频监控系统。该系统同样设置为调控中心、区域中心站、驻守站三个层级。在原有基础上将阀室、驻守站的安防视频监控系统权限由驻守站调整至区域中心站，扩大了区域中心站的监控范围。

3) 通信系统。通信系统作为连接调度中心、区域中心站、驻守站的纽带，其可靠性决定了集中监控运行的可靠程度。目前各输气场站间主要通过光缆进行信息传输，在集中监控管理模式下，驻守站再租用公网光纤作为备用通信链路，以确保通信系统的可靠性[14-16]。

3 风险与效益分析

由于原单站监控工作量较小，通过提升设备自动化水平与提高报警可靠性，不会增加区域中心站集中监控的风险。同时，通过保留2名驻站人员，使应急情况下驻站人员赶赴现场的时间、速度与原模式基本相当。此外，区域中心站集中管控模式下，非值班人员增加，加强了现场应急处置力度，增强了应急处置的机动性和灵活性。因此，区域中心站集中管控模式下运行风险可控，应急能力有所加强。

采取“区域中心站集中管控与运维一体化管控”模式，可减少人员编制约30%，相应节约了人力成本。此外，还可减少驻守站综合楼、生活辅助设施等固定资产投资，并降低了维抢修人员往返场站频次、减小了行车距离，可有效降低生产运行的交通成本。

4 结束语

随着自动化信息技术水平的不断提升和大量应用，输气场站的管理已逐步实现“有人职守、无人操作”的模式，并不断地向无人化管理模式突破[17-20]，“集中监控，运维一体化”管理模式的建立很好地适应了管道近年来的迅猛发展。该管理模式以稳定的SCADA系统为前提，以设备稳定性、可靠性为保障，同时配合多种形式的设备维护检修，使输气场站日常工作大规模减少，少量运行人员即可满足多站操作、巡检等工作的需要。

1) “集中监控，运维一体化”模式充分利用了人力资源，降低了运营成本，缩短了故障响应时间，提升了控制管理能力，最终达到了提高本质安全的目的。

2) 随着管网规模的持续发展，对安全可靠性要求不断增加，“集中监控，运维一体化”的管理模式必成为未来省级管网的发展趋势。

3) 管理模式的变化，必然带来新问题，集中监控成功实施的关键在于自动化技术的可靠程度，运维一体化的顺利开展则取决于人员的培训和综合素质的提升。

[1] 于媛.中石油北京油气调控中心运行机制研究[D].青岛： 中国石油大学(华东)，2009.

[2] 丛雁飞.第四方物流——北京油气调控中心发展研究[D].青岛： 中国石油大学(华东)，2009.

[3] 杨月亮.变电站集中监控运行管理模式分析[J].中国科技纵横,2014,23(12)： 11-12.

[4] 朱勇.川渝地区输气管道管控一体化与数据集成应用研究[D].成都： 西南石油大学，2009.

[5] 梁怿,韩建强,王磊.远控自动分输系统在西气东输甘塘站的应用[J].油气储运,2013,32(02)： 171-173.

[6] 徐雪飞.谈谈现代天然气企业的生产运行管理[J].中国化工贸易,2013,21(12)： 9-11.

[7] 龚树鹏.中国石油管道公司发展战略的几点思考[J].油气储运,2005,24(08)： 31-33.

[8] 罗承先.壳牌集团的管理体制和经营特点[J].石油化工技术经济,1999,9(01)： 17-18.

[9] 蓝月华.天然气场站控制系统管理探讨[J].城市建设理论研究,2015,5(14)： 9-10.

[10] 陈胜男.天然气输气场站SCADA系统分析与设计[J].工业设计,2012,21(03)： 8-9.

[11] 董春红.站控SCADA系统的实现[J].天然气工业,2005,25(02)： 149-151.

[12] 王存伟.天然气SCADA系统的设计与实现[J].石油与天然气化工,2012,41(01)： 14-16.

[13] 王兴明.嘉兴市天然气管网监控调度智能化系统若干技术的探讨[J].城市公用事业,2013,27(04)： 64-65.

[14] 许罡.江西省天然气管道项目SCADA系统的应用[J].油气储运,2011,30(09)： 2-5.

[15] 王建国.SCADA系统在天然气管道的集成应用[J].自动化与仪表,2008,23(12)： 8-10.

[16] 林汇添.西气东输管道工程自动化方案设想[J].石油规划设计,2001,12(04)： 9-11.

[17] 夏太武,钟瑾瑞,袁树海.数字化油气田建设与管理变革[J].油气田地面工程,2016,35(05)： 35-36.

[18] 刘喜平.管道生产监控数据传输方式优劣比较[J].城市建设理论研究,2014,25(03)： 12-13.

[19] 唐青.油田公司生产视频监控系统设计、实现及管理[J].信息化建设,2016,29(08)： 21-25.

[20] 高爱茹.国外管道运营服务公司的组织与管理[J].石油科技论坛,2001,7(06)： 41-46.

ExploringofGasTransportationStationRegionalCentralizedMonitoringandOperationMaintenanceIntegrationManagementMode

Ten Weiming, Ji Shouhong, Liu Chengsong

(Zhejiang Energy Natural Gas Operation Co. Ltd., Hangzhou, 310052, China)

Aiming at the problem of the rapid development of natural gas pipeline network, low management efficiency with traditional management mode, personnel shortage and other contradictions, the operation and management mode of centralized monitoring, operation and maintenance integration is put forward on the basis of improving automation, informatization and intelligence of the equipment to realize the optimal allocation of human resources and fault recovery time reduction, controllability of safe and stable operation of pipeline network is improved.

gas transportation station; regional central station; centralized monitoring; operation and maintenance integration

TP277

B

1007-7324(2017)05-0047-03

稿件收到日期： 2017-07-03，修改稿收到日期2017-07-26。

滕卫明(1972—)，男，1993年毕业于华北电力学院生产过程自动化专业，现主要从事天然气管网运行管理工作，任高级工程师。