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《最江蘇》簡介隨著燃氣行業的快速發展,保障城市燃氣企業的生產安全和用氣用戶的安全變得尤為重要。無錫華潤建設的“城市智能供氣系統”利用物聯網技術對輸氣管道壓力數據進行采集、存儲和分析。升級“華潤智能供氣系統”合資閥門品牌,將調壓站自感知、自判斷與人工決策、遠程控制相結合,構建全方位、全天候、全過程的供氣壓力智能監控系統。

“華潤智能供氣系統”:推動天然氣管網輸配智能化升級

案例分析師曹曉慶

隨著燃氣行業的快速發展,保障城市燃氣企業的生產安全和用氣用戶的安全變得尤為重要。無錫華潤建設的“城市智能供氣系統”利用物聯網技術對輸氣管道壓力數據進行采集、存儲和分析。升級“華潤智能供氣系統”,將調壓站自感知、自判斷與人工決策、遠程控制相結合,構建全方位、全天候、全過程的供氣壓力智能監控系統。目前,無錫華潤正在全面深化應用研究,系統推進標準制定。在此基礎上,形成了華潤集團社區智能供氣系統企業標準,并在全國200多個城市推廣使用。

該案例被中國經濟信息社和無錫市政府評選為“2016年無錫市物聯網應用十大案例”之一。

智能穩壓,

“遠程控制”實現無人值守現場

走進無錫市濱湖區蘇溪路高、中壓調壓站,站東、西角安裝兩臺360度旋轉高清攝像頭,四對光電探測器布置在四圍墻上方電動智能調節球閥,以監視車站。一切。

“天然氣易燃易爆,因此車站的安全管理非常重要。高清攝像頭的視覺監控和光電探測器的紅外感應報警,為車站的安全監管設置了雙道防線。”李俊龍說,當AG真人官方网址走進車站門口時,光電探測器的感應信號會第一時間回傳到控制中心后臺,周邊警報會立即響起,提醒工作人員現場出現異常情況。同時,高清攝像頭拍攝的圖像為車站提供可視化管理。一切都在工作人員的監控之下。

在站中心豎立一根直徑約40cm的黃色進氣管,一端連接上游管道,另一端通過過濾器后通向調壓室。在面積小于20平方米的高、中壓調壓室中,雙向管道并排放置。 “每個調壓站配備雙管路,但只有一根管路運行。當主管路運行時,輔管路處于備用狀態。在主管路檢修和突然障礙物的情況下,輔管路處于待命狀態。”管道可以立即啟動,保證供氣的連續性。”李君龍說。

進氣壓力傳感器、流量調節閥、過濾器、調壓器、流量計、出口壓力傳感器等幾個關鍵部件依次連接到主管線上電動智能調節球閥,所有設備運行正常。在高壓主管道進口處,壓力表顯示當前進氣壓力2.2MPa,電動球閥閥位在98%開度。調壓器減壓后,中壓管道上的流量計顯示當前出口流量為/h,出口壓力表顯示當前出口壓力為0.34MPa,可成功從高壓中減壓到中等壓力。

在調壓室旁邊的機艙內,有兩個高約2米的機柜,一個是電源柜,一個是遠程終端RTU。 “RTU主要由CPU模塊、模擬量I/O模塊、數字量I/O模塊、通訊模塊等組成。管道上的壓力、流量、閥位開度等參數通過電線傳輸到模擬或數字信號傳輸到RTU,然后使用GPRS通信技術將數據發送到智能供氣平臺。”李君龍說。

在控制中心的電腦屏幕上,城市燃氣管網覆蓋的全景圖顯示了各主要節點的進出氣壓力和瞬時流量數據。點擊宿溪路高、中調壓站,集管道工藝流程、設備配置、數據監控三要素于一體的工程圖清晰勾勒出調壓站的設備結構和運行狀態。點擊圖紙上的每一臺設備,查看其設備屬性和運行狀況。平臺實現站場安全防護、管道運行實時監控、危險預警報警、遠程在線控制等多種功能,為調壓提供全方位、全天候、全過程監管服務車站。

走出站臺,鎖上門,整個調壓站再次安靜了下來。無錫華潤燃氣基于物聯網技術構建的調壓站智能監控及輔助控制系統,實現了調壓站真正的“無人值守”。

“天然氣管網系統是一個大通道。任何一個調壓站的壓力發生變化后,都可能引起周圍多個調壓站壓力的連鎖反應,影響全身。因此,壓力的調節通常需要通過多個調壓站的配合來完成。由于不同調壓站之間距離較遠,傳統的手動調壓方式連續周期長、費時費力,無法實現快速響應。”無錫華潤燃氣副總經理朱大令表示。

據朱大令介紹,公司調壓組20名員工主要負責9個高中壓站的管理維護工作,包括調壓、故障處理、設備維護等。現基于互聯網物聯網技術,傳統意義上的調壓設備自動化,實現了自我感知、自我判斷、人工決策、遠程控制相結合。工作人員可遠程調節壓力,有效提高工作效率。

系統集成,

“多級聯動”智能優化供氣方案

一個城市的天然氣管網輸配系統主要由門站、各級調壓站和管網組成。調壓站作為天然氣管網系統的核心和樞紐,其流量分配的作用及其運行狀態的變化,直接關系到整個天然氣輸配系統的穩定性和安全性。

目前,華潤燃氣在無錫的管網總長6000多公里,其中2個門站分別接收西氣東輸和川氣東輸的氣源;各級調壓站包括高壓調壓站2座、中高壓調壓站9座、中中壓調壓站3座、中低壓調壓站500余座,其中工業用戶333座、工業用戶200余座民用領域的調壓柜;每8公里有一個高壓閥室,共17個。

“每一個調壓站都像一個裝備精良的士兵,隨時準備上陣,卻缺少一個統帥帶頭的戰斗,單打獨斗只能降低整個天然氣管網的效率輸配電系統。效率。只有總教練出征,全營齊心協力,克敵制勝。”朱大嶺元帥說,無錫華潤燃氣正在探索和建立的“自適應智能供氣系統”。

無錫華潤燃氣副總經理張紅琴表示,“雖然智能監控輔助控制系統實現了燃氣管道壓力數據實時監測、危險預警和及時報警等功能。 ,壓力調節仍然是工作人員通過網絡遠程控制流量,實現閥門的閥位控制,調節范圍完全依賴于操作者的工作經驗,與閥門之間的有效聯動調壓站無法實現,只能由工作人員單獨操作。讓整個天然氣管網輸配系統從自動化向智能化轉變的關鍵是系統集成。“自適應智能供氣系統”是“智能監控輔助控制系統”的升級版,真正實現了自感知、自控決策、自我決策、自我調節,最終形成最優化的供氣方案。”

2016年6月,“無錫華潤燃氣自適應智能供氣系統”在華潤集團總部獲批企業科技項目。自適應智能供氣系統的軟件開發與硬件升級同步進行。無錫市鳳翔路中學作為第一個改造試點,壓力站已進入全面建設階段。宿溪路高中壓站和錢橋高中壓站改造工程預計2016年底完成。

張洪欽表示,“自適應智能供氣系統”在整個無錫天然氣管網系統中的應用,將是一項龐大的系統工程,需要多方面突破。目前,無錫華潤燃氣的立足點主要集中在擴大覆蓋、加快改造進度和降低運營成本三個方面。

一是建立從閘站、各級調壓站、閥室到終端用戶的多層次智能監控網絡。隨著無錫城市的發展和天然氣用戶需求的不斷增加,供氣不平衡問題已成為影響燃氣管網運行和安全的關鍵。最終用戶的壓力波動直接反映了供氣的安全性。壓力過低會導致減壓,不能正常使用。如果壓力過高,會因超壓而導致漏氣。

來自終端用戶的數據反饋是前端管道壓力調整參數的重要來源。建立完整的智能數據采集網絡對于管道自適應調整至關重要。

“無錫華潤燃氣智能監管網正在加快向社區和大型綜合體的覆蓋。目前,新建住宅小區的調壓柜安裝智能監管系統,供氣量300立方米,大型綜合體工商業用戶接入量為也以每年約60個站點的速度增長,從大到小,從點到點,最終實現智能監管網全覆蓋。”朱大令說。

二是利用智能遠程調壓限流技術,實現高、中壓站智能化。目前中高壓調節站的工作原理是基于壓力傳感器、流量計等各種傳感器采集的實時數據。操作人員可通過網絡遠程控制流量閥的閥位,實現流量調節和壓力控制。但壓力是天然氣管道運行最重要的參數。在不同的壓力條件下,即使電動閥的閥位相同,流量也會不同。因此,基于流量的調整方法的準確性較低。

“中高壓調壓站智能化改造的核心項目是調壓器的改造升級。改造后的智能調壓器可根據不同場景自動調節閥位開度,任意調節調壓器。對調壓器的出口壓力和瞬時流量進行限制,最終實現管網自動調壓。這使得企業可以多樣化供氣方案。例如,夜間用氣時,天然氣管網壓力較高。 ,通過終端用戶的數據反饋,系統平臺下達指令,各調壓站自動降壓,多級調壓站聯動反應,最終使整個管網達到供氣平衡。”朱大令說。

三是積極制定企業標準,降低運營成本。與電力行業的智能化相比,天然氣行業起步較晚,缺乏行業標準。制定技術標準是促進產品規模化生產、降低成本的有效手段。目前,無錫華潤燃氣制定了《智能燃氣表技術標準》和《低功耗壓力監測設施技術標準》兩項企業標準,其中智能燃氣表技術標準已被深圳燃氣采用,鎮江華潤燃氣、南京華潤燃氣等。多家企業以此為藍本,華潤集團內部推廣低功耗壓力監測技術標準。

“以前智能燃氣表的采購價格是310元,現在采購成本降到200元左右,降幅超過30%,這與標準化生產密切相關。成本的降低是有利于推廣應用,積極推動自適應智能供氣系統相關技術標準的制定,包括智能遠程調壓、限流技術等,意義重大。”朱大令說。

“自適應智能供氣系統”應用前景廣闊

研究表明,無錫華潤燃氣自適應智能供氣系統是基于物聯網技術的智能供氣系統解決方案,可有效減少運維工作量,降低運維成本,提高輸電能力。天然氣管網的分配效率。天然氣管網的安全管理水平和自動調壓使“削峰填谷”成為可能。

“各種調壓站在具備智能化優勢的同時,充分融入低功耗壓力監測設施技術,使智能供氣系統能夠以單一的外部供電方式供電,鋰電池供電供電、太陽能供電等。擴大模式可以有效解決偏遠地區的電力短缺問題。”朱大令說。

無錫華潤燃氣已將低功耗壓力監測設施技術全面應用于調壓柜、調壓計量箱、閥井、低壓管網終端、陰極保護、商業及公益用戶等領域通過降低接入設備功耗、優化數據采集傳輸方式等多種手段,成功降低了系統整體功耗。

一是降低接入設備的功耗。無錫華潤燃氣充分使用低功耗硬件設備。壓力變送器功耗小于360mW,泄漏報警器功耗小于600mW,微動閥工作電流小于50mA。

二是優化數據采集和傳輸方式。在外接供電模式下,數據采集終端處于實時工作狀態,數據實時采集上傳,存儲容量僅為5天的歷史數據。在鋰電池供電狀態下,數據采集終端各通道獨立打開,采用用戶自定義上傳策略,時間和頻率,1-60分鐘內可設置。數據存儲容量大于15天的歷史數據,終端采集或上傳。數據結束后進入休眠模式,休眠工作電流不大于40uA。鋰電池為可充電電池,單次放電時間1年以上,電池容量3年內可滿足使用要求,供電時間長,更換方便。

朱大令表示,“自適應智能供氣系統”為管網供氣平衡、用氣控制和管理提供了有效手段,顯著提高了公司的管理效率,為企業帶來長遠利益。公司可持續運營天然氣管網的能力。在無錫​​試點成功后,該系統將在集團內部率先推廣,預計未來將廣泛應用于電力、石油、化工、城市供水、供熱、供氣等行業。

公司簡介

成立于2005年9月,是一家主要從事天然氣設計、安裝、生產、加工、銷售、燃氣設備及器具維修、汽車加油、危險品道路運輸的合資企業。目前,天然氣管網總長度已達6000多公里,日供氣能力近300萬標準立方米,管道燃氣居民用戶超過​​100萬戶,工商業3000多個管道燃氣用戶,年銷售收入超過20億元。元、城市燃氣管網覆蓋全市七區,形成了西城南、南、北、西“一中四區”的完善服務網絡。無錫華潤燃氣“城市燃氣智能管理平臺”獲江蘇省住房和城鄉建設廳第三批“江蘇省城市建設示范工程”,獲國家企業管理現代化創新成果二等獎和省企業管理現代化創新成果一等獎等。無錫華潤燃氣還被國務院國資委評為“中央企業先進集體”。

本文由中國經濟信息服務中心江蘇中心出品。

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