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无人值守调压站远程监控与安全防护系统

作者：刘晨1 王大全2　来源：1.天津市燃气集团第三销售分公司 2.天津市煤气工程设计院　评论：　更新日期：2013年04月11日

1 概述

为适应城市燃气事业的发展，要求燃气企业对燃气储配站、高-中压调压站、重点工业用户、管网关键节点的安全运行状况、运行压力、流量等数据及现场环塘隋况，实施动态监测、远程遥控管理。现有高-中压调压站一般为有人值守，随着社会经济的发展，为尽快建设节约型社会，应推广应用无人值守调压站，采用数据采集与监控系统。天津外环外区域在对原有人值守高-中压调压站进行改造的同时，新建高-中压调压站也尽可能应用此项技术，目前已完成了系统建设，应用效果较好。燃气无人值守高-中压调压站可节省建设用地，节省投资费用，节省管理成本，节省人力资源及运营费用等，并能动态监测、远程遥控，提高调度效率。

2 无人值守调压站系统组成及内容

2.1 系统子站设备构成

系统子站包括流量计、双金属温度计、压力变送器、差压变送器、温度变送器、阀门电动执行机构、可燃气体泄漏检测变送器、加臭机控制器、红外对射器、摄像机、视频服务器、EPS (Emergency Power Supply，备用电源)等主要设备。

2.2 系统对子站监控的技术参数

系统对子站监控的技术参数有进、出站燃气压力、温度、计量数据、气体泄漏浓度检测报警状态、电动阀门状态、伴热运行信号等，以上参数均应符合《城镇燃气设计规范》(GB 50028—2006)的要求。

2.3 采集终端

被安装在现场的RTU (Remote Terminal Unit，远程测控单元)定时从现场仪器仪表通过线缆获取数据，按内置程序采集数据后执行操作指令。图像部分由摄像机传给服务器，对视频信号解码压缩后以数字视频流的形式上传。

2.4 通信网络

① 数据的传输

由有线DDN (Digital Data Network，数字数据网)、ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线路)及GPRS (General Packet Radio Service，通用分组无线服务)无线网络通过MODEM(调制解调器)实现有线及无线双通道冗余传输，在吞吐量较小、实时性要求不高时可灵活采用GPRS无线通信方式。

② 图像的传输

视频监视图像在有线通信网络可覆盖的区域采用有线DDN或ADSL通信方式，如有线通信网络覆盖不到或单独为此敷设专线不经济的区域，可对该站点采用CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)无线通信方式传输图像，通过MODEM至调度管理中心并以动态显示。在无线通信频段未达到3G(3rd Generation，第三代数字通信)的现状下，采用此通信技术将站区现场动态图像进行传输，并能够满足远程监控调度的管理要求，是对无线传输动态图像(图像压缩-解压)的一大突破。目前在天津外环外有线通信网络覆盖不到的区域进行了应用，效果较好。

2.5 调度管理中心

由人机界面软件和视频显示终端组成。上位系统可显示模拟工艺界面及上传的视频流解码，并处理上传来的数据。系统既有防止误操作的验证和甄别功能，又有条件查询、数据汇总、生成报表等功能，并对设备的运行情况做出判断，在异常情况下自动采取必要措施。

2.6 远程控制

系统不仅可以实现远程控制开启阀门、改变运行参数、设定报警上下限值、解除或开启布防等功能，还可自动检测流量计运行工况。当检测到的运行工况流量数据与设定在控制器内流量阈值等同时，控制器发出对流量计设备进行切换计量的指令。流量计所在管道上电动阀门自动关闭或打开，使流量计设备自动切换到另外一路计量管道上，运行不同量程的计量设备，实现大、小流量自动切换。以上功能的完善真正实现了科学管理、按需供给、安全监管，既保证了无人值守燃气高-中压调压站的节能运行，又使燃气资源得到科学的调配，且确保公平、公正、准确计量。

2.7 侵入监视管理

通过红外感应可侦测是否有外部人员侵入，用摄像监视是否有外部人员侵入系统设备所在的监控范围内，并将侦测、监视到的红外感应信号、图像信号通过通信系统传送到上级调度管理中心，同时红外感应侦测输出报警信号，上级调度管理中心可通过人机界面立即发现，并采用人工或自动控制联动现场声光报警器报警。