天然气场站安全生产中物联网技术的应用

天然气场站安全生产中物联网技术的应用

赵志平

中石油昆仑燃气有限公司湖北分公司湖北武汉430061

摘要：城市化进程的加快，促进我国天然气使用率不断升高。将物联网技术应用到天然气场站的管理系统建设中去，可以建立更加先进的管理平台。不仅可以及时对场站的安全生产工作进行监测，还能有效降低人员参与，在降低作业成本的同时提高安全性能。本文就天然气场站安全生产中物联网技术的应用展开探讨。

关键词：物联网；天然气场站；应用

引言

物联网技术在天然气场站安全生产中的合理应用，会实现输配气设施的实时监控，在降低运行成本的同时，提高的运行的安全系数，特别通过互联网计算机终端可实现多层、多点监控运行，更为企业安全提供了保障。

1联网技术的发展现状

物联网技术最早于1999年在麻省理工学院被提出，2005年开始普及，在2009年获得快速发展。之后搭载计算机技术、感应技术以及智能化技术在各个经济发展领域发挥的作用越来越重要。尽管我国的物联网技术在发展时间上相对于国外起步较晚，在核心技术的掌握能力上远远落后于发达国家，但如今在社会生活中的应用也变得越来越明显。我国的物联网技术在发展中呈现出以下特点：政府的重视程度不断提高，为进一步促进我国物联网技术的发展，高校增设物联网专业，并建立物联网实训室，从而培养学生的实践能力，并提高其在物联网组建、管理、维护以及应用方面的能力；另一方面我国对物联网技术的创新机制不断推出激励措施，这些工作都不断促进我国通信技术的水平和质量的提高。

2天然气场站安全生产中物联网技术的优势

包括以下内容：首先，可以全天候24h监控天然气计量，当出现天然气泄漏等安全事故时，监控室部门可以及时调整与反应，促进安全性能提升，及时消除安全隐患，确保整体质量。其次，通过远程抄表方式减少人工参与，降低人工误差的出现，同时还可以大幅度降低人工成本，促进效益提升。再次，通过对计量情况的及时检测，公司领导可以及时掌握运营情况；最后，计量期间的数据可以全部输入数据管理库内，同时按照相关要求对数据资料进行管理，系统通过及时反馈存储信息，进一步提高公司管理水平。

3天然气场站安全生产管理中对物联网技术的主要应用

3.1现场数据采集单元

由中央处理器、信号（数据）转换模块、显示模块、通信接口模块组成。工作原理：中央处理单元（CPU）定时对8路模拟量进行数据采集，模拟信号经过A/D转换后变为数字量，并将其值存入内存；定时通过485接口与现场流量计等仪表通讯，并将其值存入内存；数字信号经运算、处理后转换为实际测量值，存入内存；以主动（定时）或被动（呼叫）的方式向通信模块发送数据。

3.2数据传输网络的应用分析

通过对当前通信方式的比较可以发现，CDMA通信方式的性价比最高。同时还能确保通信的安全、可靠性。具体可以通过远程终端单元或者硬件防火墙将其拨入网络，因此不容易出现病毒感染的情况。除此之外，为了保证通信的安全可靠可以引入数据加密技术。确保CDMA数据通道的独立性，具有很强的实时性，因此在进行控制时，可以保证随时监控。

3.3数据管理平台

采用微软公司的SQLSERVER2000大型数据库管理系统。该系统易于维护，可满足大型数据管理的要求，同时该管理平台可与油田公司现行的工程数据库ORACLE系统方便地实现数据共享。SQLServer2000是微软公司最新版的大型数据库服务器，其性能指标在各方面都有赶超Oracle数据库的趋势。SQLServer2000是一个功能完备的数据库管理系统。它包括支持开发的引擎、标准的SQL语言、扩展的特性（如复制、OLAP、分析）、存储过程、触发器等特性。SQLServer与Windows界面风格完全一致，且有许多"向导（Wizard）"帮助，因此易于安装和学习。由于今天Windows操作系统占领着主导地位，选择SQLServer一定会在兼容性方面取得一些优势。另外，SQLServer2000除了具有扩展性，可靠性以外，还具有可以迅速开发新的因特网系统的功能。尤其是它可以直接存贮XML数据，可以将搜索结果以XML格式输出等特点，有利于构建了异构系统的互操作性，奠定了面向互联网的企业应用和服务的基石。这些特点在.NET战略中发挥着重要的作用。MicrosoftSQLServer2000增加了OLAP（联机分析处理）功能。OLAP可以通过多维存储技术对大型、复杂数据集执行快速、高级的分析工作。数据挖掘功能能够揭示出隐藏在大量数据中的倾向及趋势，它允许组织或机构最大限度的从数据中获取价值。通过对现有数据进行有效分析，这一功能可以对未来的趋势进行预测。

3.4计量数据综合管理软件系统

在公司内部中央控制机可以通过预设时间，对期间发出的数据指令进行读取，同时通过数据传输功能，经过处理后进行显示，并进行再次存储。综合管理软件还可以对传输数据进行进一步的分析处理，以图形和文字的方式进行输出，方便人们根据数据结果做出正确的决策。通过授权的用户还可以通过局域网对天然气的供应情况进行查考。具体功能如下：生产管理部门具有最高权限，可以实现对所有数据的查询与维护。同时公司领导可以通过浏览器实现对相关数据的查看，但不能对数据进行修改。第一，静态信息的处理主要包括流量计的规格、型号，检定时间以及使用年限等；第二，天然气计量动态信息查询，每台流量计的信息主要包括：瞬时输出、累计输出情况以及最新的检定时间等；第三，输气公司领导以及相关的管理部门可以随时对任意时间段的天然气输出情况的计量进行巡查。同时还应该及时根据系统的情况发出指示，供管理部门进行调整。一旦发生意外事件，还可以通过及时报警，为处理泄露事件赢取时间。第四，通过公司内部局域网发布远程信息，相关负责人也可以通过计算机查询相关信息。通过授权管理，相关人员还能及时对数据库服务器内的内容进行访问。第五，根据天然气输气公司的要求可以编制各种报表进行打印，方便浏览；第六，按照天然气公司的要求，可以生成趋势图，对公司的运营情况进行有效分析。

4社会及经济效益及发展方向

（1）由于对计量间天然气浓度实施了24小时连续在线监测，当气体发生泄漏时，监控室及管理部门可在第一时间做出反应，极大地提高了生产的安全性，消除了重大事故隐患；（2）由于采用远程抄表，可大大提高目前抄表人员的工作效率，减少车辆等资源浪费，大幅度降低公司总体运行成本；（3）通过对各计量间实时监测，公司领导可实时掌握公司的输差情况，为稳定输差提供科学依据；（4）由于各计量间的运行数据全部存入数据库管理，可按照ISO9000的要求对流量计等数据资料进行管理，系统可自动提示流量计检定时间等信息，对提高公司管理水平具有重要的意义；该技术的先导性试验在大港油田取得了成功，在其他油田大面积推广，无疑会取得巨大的经济及社会效益，具有良好的应用前景。

结语

在天然气场站安全生产系统中应用物联网技术，可以将数据库服务器的功能应用于日常计量的运营管理中，对于降低人力成本、提高管理水平、扩大经济效益以及社会效益具有非常积极的作用。

参考文献：

[1]赵艳艳.物联网技术现状及应用前景展望[J].河北农机，2016（11）：31-32.

[2].物联网技术在天然气产业链中的作用与发展趋势[J].城市公用事业，2015，27（03）：55.