区域化管理自控技术研究

区域化管理自控技术研究

李小冉 吴雨晗

中国石油工程建设有限公司华北分公司 河北省 任丘市 062550

摘要 通过对区域化管理的背景和目标水平进行简介，对区域化管理及无人值守站的调度模式、运行管理及仪表系统维护，以及区域化管理的功能配置及通信数据传输等进行研究。为仪表自控专业在区域化管理及无人值守站在今后的研究起到一定的参考和指导意义。

关键词 区域化管理 无人值守 调度模式 巡检 维护

1. 概述

1.1区域化管理的背景

随着我国油气管道工程建设高峰的来临，油气管道开始了较大规模的建设。由于管道公司均按照所属管道资产进行独立管理，随着管道建设规模的扩大和气源多路分配，管线敷设日益密集，在同一区域内经常出现多家管道公司并存、同一区域内和近距离的管道站场交叉管理、多家公司投入人力物力进行巡检维护，且无法实现资源共享，造不必要的资源浪费。

此外，管道公司“运检分离”的运行模式，即站场人员仅负责管道生产监控运行，维抢修及巡检人员负责设备维护和日常保养，导致站场人员技能单一，应急能力和操作能力较低，综合能力欠缺。

目前，油气管道站场管理仍采用站场几班倒、日常人工巡检的传统运行管理模式，油气管道的调度中心SCADA系统优势不能完全发挥作用；同时部分油气管道站场深处我国西部戈壁、沙漠或野生自然保护区等地无人区，远离城市，社会依托较差，配置大量倒班人员也与以人为本、和谐发展不相适应。

1.2区域化管理的目标水平

由管道调控中心统一远程控制，管道站场实现无人值守、无人操作、远程控制的水平。根据油气管道的特点，采用作业区形式的区域化管理模式，实现人力资源共享与优化，达到以人为本、高效可靠运行的生产管理新模式。按地域设置管道分公司及管理处，负责区域内管道、站场的现场运行管理。充分依靠调控中心和区域管理，实现对管道调度生产运行、自动巡检、维检修、应急抢险各方面的优化管理。

目前国内长输油气管道，在管道调控中心的主要软硬件配置上和系统功能开发上已达到国际较先进水平，但目前生产运行、维护及站场管理仍延用传统模式，需要根据管道运行管理体制，建立与国际先进水平管道公司相适应的生产管理模式，通过对无人值守站场的研究，确定无人值守站场的建设方案及管理模式。

2. 无人值守站的运行管理

油气管道由调控中心实现统一远程控制，站场无人值守，远程操作的水平。另外，通过今后的数字化管道平台可实现在线生产实时监控，以及在线巡检系统、设备管理系统、应急演练预案、运行调度管理、气源分配等综合生产运行管理。

同时，设置设区域管理公司的运维机构，负责所辖区域内站场、沿线管道的日常巡检、设备维护、故障处理和维抢修工作等。沿线管道和站场可分别采用无人机、机器人等进行自动巡检，减少巡检人员和降低劳动力以及恶劣环境下的作业风险等。

3. 无人值守站的仪表系统维护

制定严格的设备巡检制度。对现场仪表、控制设备进行外观和运行状况的检查；对各站设备的状态运行、报警参数等处理进行详细的记录等。

通过建立完善的仪表维修管理体系，保证无人值守站场的仪表设备，包括现场仪表、自控阀门、控制系统、供电系统及接地系统等应稳定、可靠、运行正常；所有设备应按要求进行维护和测试，保证功能的持久性和可靠性；提高仪表维护、检修水平，避免因仪表设备故障影响的站场运行，建立完善的仪表设备维护及管理系统，健全的维护数据库，并符合管道生命周期安全数字化管理的需要。

通过数字化管道平台系统应提供巡检任务模板定义功能，定义各专业巡检应完成任务的模板，然后再根据模板自动形成实际的巡检任务单，必要时还可以进行人工的调整干预。巡检任务模板可以设定任务巡检点、巡检检查项等。系统要建设定期巡检和特巡两种巡检模式的功能模块，各模块建设自定义巡检任务功能，以满足不同巡检任务的需求。对于定期必须巡到的巡视点，增加巡检到位打点功能，通过系统可以查看巡视点的巡检到位情况。

另外，数字化管道平台可通过设备管理系统的实施，深入设备资产的精细化管理，实现设备资产管理的信息化、标准化、流程化：

（1）可以满足实现对站场内设备的精细化管理的要求，实现对设备检维修、备品配件的电子化管理。

（2）可以提供设备分类管理、设备台账管理、设备档案管理、设备启停记录管理、设备维护保养管理、设备维修管理、设备检验管理、设备备品备件管理、设备故障处理提示等功能。

4. 通信链路及数据传输

油气管道通常设置主、备调控中心，两个主、备调控中心之间应建设在不同的地域城市，且保持一定的安全距离，以降低气候环境和自然灾难等可能同时中断两个调控中心的运行所带来的风险。

RTU阀室可采用管道同沟敷设的光缆向上、下游站场两个方向同时传输数据；站场与调控中心的数据传输可采用一主一备通信方式。可根据当地运营商情况采用光缆、公网、无线及卫星等。同时，由调控中心向各区域管理公司下发数据进行监视。

系统应具有自动判断通信线路故障和寻找通信路由的诊断功能。当主通信信道中断时，系统应自动启动备用线路，在最短的时间内恢复与远方站的联系。一旦发现主通信信道恢复，应立即切换回主通信工作。通信中断和切换应发出报警并将其记录。

5. 区域化管理功能配置

调控中心负责统一监视、调度、管理全线的生产运行，如下达命令、采集各种数据、协调各个远方工艺站场和线路截断阀的运行、处理全线的事故。各工艺站场的站控制系统和RTU，在正常情况下受调控中心的指挥，为调控中心提供数据，负责本地站的具体操作和连锁保护，完成各种具体的操作程序（如流程切换、设备的启动/停车、连锁保护、过程控制等）。为满足今后区域化管理的需求，应根据需求进行综合管理平台的建设，主要包括：

1. SCADA系统；

2. 在线巡检系统；

3. 设备管理系统；

4）运行调度管理系统；

5）气源调度管理系统；

6）抢维修管理系统；

6）应急抢险指挥系统；

8）地理信息管网系统（GIS）；

9）大屏幕综合展示系统；

10）移动视频监控（单兵）系统。

6. 总论

采用区域化管理运行模式，运行单位需对现行的管理制度进行升级管理，减少或取消站场内的运行人员，大力扩充区域维抢修人员及其综合管理能力，提高全线的巡检效率和设备维护能力。同时能有效地减少在恶劣环境、极端天气及危险偏远区域的巡检人员；另外能减少站场内不必要的办公生活设施，节能降耗，降低投资运行成本。

随着自动化控制、通讯技术及工艺设计、设备可靠性的提高，各大企业控制优化经营成本的需求，油气长输管道区域化管理及无人值守站模式将成为未来的主流趋势。