上海天然氣管網(wǎng)有限公司 蔡玲超

隨著科技信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能技術(shù)逐步完善和成熟，依靠高度集成化、智能化的系統(tǒng)，使人類雙手的解放成為可能。越來越多無人值守系統(tǒng)的推廣及應(yīng)用，推動(dòng)了傳統(tǒng)工作模式的變革。對(duì)于危險(xiǎn)性較高的天然氣行業(yè)，傳統(tǒng)的天然氣場(chǎng)站管理模式也正在逐步得到變革。采用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和入侵報(bào)警，大大提高場(chǎng)站運(yùn)行的安全性；采用計(jì)算機(jī)操作和自動(dòng)控制可提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性及工作效率，避免員工長時(shí)間暴露在高危風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境之中，提高人員的安全性，從而達(dá)到天然氣經(jīng)營企業(yè)安全、可靠、高效運(yùn)行的管理目標(biāo)。

1 天然氣無人值守場(chǎng)站定義

天然氣無人值守場(chǎng)站，是指在日常運(yùn)行情況下，天然氣場(chǎng)站內(nèi)無工作人員值守，站內(nèi)電動(dòng)閥門和重要的儀表設(shè)備由天然氣經(jīng)營企業(yè)控制中心的值班人員進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控或者通過自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，并通過站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來采集壓力、溫度，通過可燃?xì)怏w探頭數(shù)據(jù)對(duì)場(chǎng)站內(nèi)主要設(shè)備的安全運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，通過站內(nèi)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來采集視頻監(jiān)控和周界報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而對(duì)場(chǎng)站內(nèi)周邊環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

2 天然氣無人值守場(chǎng)站特點(diǎn)

目前，國內(nèi)多數(shù)天然氣場(chǎng)站通常會(huì)采取有人值守的管理模式，配置10～15人，實(shí)行人員倒班制，通過人工現(xiàn)場(chǎng)操作的方式對(duì)場(chǎng)站內(nèi)各類設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行管理。由于人工記錄的大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析速度較慢，導(dǎo)致了運(yùn)行調(diào)度效率降低，一些運(yùn)行調(diào)度命令不能得到及時(shí)執(zhí)行，場(chǎng)站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行故障無法在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)和解決，加之基層場(chǎng)站管理人員技術(shù)水平和能力參差不齊，場(chǎng)站運(yùn)行效率受到人員能力的制約影響較大，安全管理和運(yùn)行效率大大降低，運(yùn)行成本也相對(duì)較高。

(1) 天然氣無人值守場(chǎng)站優(yōu)勢(shì)。相比較于傳統(tǒng)有人值守站，無人值守站運(yùn)行模式是通過控制中心設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作，可以提高設(shè)備操作的準(zhǔn)確率和運(yùn)行效率，大大降低了人為操作可能帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也降低了運(yùn)行成本，特別是人工成本。具體體現(xiàn)在無人值守站通過合理設(shè)計(jì)，減少相應(yīng)的生活輔助設(shè)施，可減少前期生活輔助設(shè)施投入成本和后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；合理配置片區(qū)巡檢人員和專業(yè)維護(hù)保養(yǎng)人員，每年可減少10～15名人員的人工成本。

(2) 天然氣無人值守場(chǎng)站不足。天然氣無人值守場(chǎng)站的不足主要體現(xiàn)在對(duì)自動(dòng)化程度的要求比較高，對(duì)設(shè)備設(shè)施的可靠性和性能要求也非常高，導(dǎo)致無人值守站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的成本和后期運(yùn)行維護(hù)成本增加，同時(shí)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)水平、專業(yè)素養(yǎng)要求也相對(duì)較高。無人值守場(chǎng)站在設(shè)計(jì)、建設(shè)、自動(dòng)化控制及運(yùn)行維護(hù)、專業(yè)人員水平等方面一旦出現(xiàn)缺陷，就會(huì)埋下安全隱患，在運(yùn)行過程中有可能會(huì)造成嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故。

3 天然氣無人值守場(chǎng)站安全運(yùn)行管理要點(diǎn)

3.1 天然氣無人值守場(chǎng)站安全運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)

管理標(biāo)準(zhǔn)是天然氣無人值守場(chǎng)站安全運(yùn)行的基本條件，該標(biāo)準(zhǔn)要涵蓋日常巡檢、工藝變更、工作考核等內(nèi)容[1]。

(1) 天然氣經(jīng)營企業(yè)要結(jié)合企業(yè)管理的天然氣管線公里數(shù)、無人站數(shù)量、城市道路交通等實(shí)際情況，制定天然氣無人值守場(chǎng)站日常巡檢管理辦法，包括巡檢頻率、站內(nèi)巡檢路線、巡檢的關(guān)鍵點(diǎn)等，保證巡檢內(nèi)容做到全覆蓋和無遺漏。

(2) 天然氣經(jīng)營企業(yè)要制定工藝變更操作管理辦法，總體按照“無人值守、遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督”的管理理念，工藝流程變更操作可采用“作業(yè)申請(qǐng)-下派作業(yè)單-遠(yuǎn)程操作-現(xiàn)場(chǎng)人員監(jiān)督”的運(yùn)行模式。作業(yè)時(shí)，以場(chǎng)站自控系統(tǒng)為主，實(shí)現(xiàn)由燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)控制中心遠(yuǎn)程操作；現(xiàn)場(chǎng)人員監(jiān)督，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)緊急事件并做相應(yīng)的處置。

(3) 天然氣經(jīng)營企業(yè)要落實(shí)工作考核，通過不定期抽看視頻監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)突擊檢查來落實(shí)工作考核，反推企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)的有效落實(shí)和執(zhí)行。

3.2 天然氣無人值守場(chǎng)站安全運(yùn)行技術(shù)要點(diǎn)

天然氣無人值守場(chǎng)站應(yīng)配置具有數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程傳輸、警報(bào)等主要功能的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集涵蓋場(chǎng)站內(nèi)工藝參數(shù)、氣體泄漏火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、視頻安防系統(tǒng)[2]。數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸至天然氣經(jīng)營企業(yè)調(diào)度中心，進(jìn)行遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、監(jiān)視無人值守場(chǎng)站的設(shè)備運(yùn)行情況和周邊外部運(yùn)行環(huán)境。一旦出現(xiàn)異常情況，立即發(fā)出警報(bào)，通知站內(nèi)和調(diào)度中心人員，便于及時(shí)處置[3]。

數(shù)據(jù)采集的具體內(nèi)容如下：

(1) 工藝參數(shù)。應(yīng)采集遠(yuǎn)控閥門、壓力、溫度、液位、流量、加熱系統(tǒng)等工藝參數(shù)，各儀表設(shè)備應(yīng)具有就地顯示及信息遠(yuǎn)傳雙重功能，采用站控系統(tǒng)完成對(duì)整個(gè)站區(qū)的集中監(jiān)控、管理和自動(dòng)控制，可保證站內(nèi)工藝設(shè)備能可靠、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

(2) 氣體泄漏火災(zāi)報(bào)警。在露天工藝設(shè)備區(qū)應(yīng)設(shè)置激光可燃?xì)怏w探測(cè)器，實(shí)時(shí)檢測(cè)工藝裝置區(qū)內(nèi)可燃?xì)怏w泄漏情況。工藝設(shè)備區(qū)設(shè)置火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，采用紅外/紫外復(fù)合探測(cè)器，儀表間設(shè)置智能感溫/感煙探測(cè)器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)站內(nèi)火情，通過遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)與調(diào)度中心聯(lián)網(wǎng)。

(3) 視頻安全系統(tǒng)。場(chǎng)站門口設(shè)置帶識(shí)別功能的門禁系統(tǒng)和紅外線報(bào)警系統(tǒng)，可快速識(shí)別人員，對(duì)非法靠近和進(jìn)入場(chǎng)站的人員進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警或語音警告。場(chǎng)站圍墻設(shè)置周界報(bào)警系統(tǒng)，一旦監(jiān)控到非法進(jìn)入，立即發(fā)出警報(bào)和語音警告，同時(shí)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)形成聯(lián)動(dòng)。一旦周界報(bào)警系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，攝像機(jī)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)準(zhǔn)異常點(diǎn)，實(shí)時(shí)記錄、儲(chǔ)存情況。設(shè)置與110聯(lián)動(dòng)的報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警，借助警方力量，抵抗非法分子。

3.3 天然氣無人值守場(chǎng)站安全運(yùn)行可靠性保障

天然氣場(chǎng)站無人值守站運(yùn)行模式對(duì)現(xiàn)有的控制系統(tǒng)及管理水平提出了更高的要求。因此，為實(shí)現(xiàn)高水平的無人值守，需要采取一定的可靠性保障措施來確保無人值守站的安全和平穩(wěn)運(yùn)行。

(1) 儀表控制系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)及遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)要具備高可靠性，能保障主要工藝系統(tǒng)自動(dòng)、安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

(2) 工藝設(shè)計(jì)要有自動(dòng)切換功能或有充分的設(shè)計(jì)余量，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行事故處理，避免影響正常生產(chǎn)運(yùn)行，為技術(shù)人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)處理事故留有充足的時(shí)間，并對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行有效的優(yōu)化管理，防止無效報(bào)警泛濫，實(shí)現(xiàn)有效報(bào)警，保障報(bào)警系統(tǒng)的可靠、精準(zhǔn)。

(3) 利用現(xiàn)有技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)高水平的無人值守。常用的技術(shù)手段有視頻巡檢、隱患識(shí)別、視頻報(bào)警聯(lián)動(dòng)等。隱患一般指跑冒滴漏，即工作介質(zhì)的滲漏和泄漏。跑：平時(shí)設(shè)備巡檢、設(shè)備日查時(shí)發(fā)現(xiàn)油、氣、水的壓力表指示壓力逐漸下降時(shí)，一般判斷為可能某部位有泄漏情況；冒：當(dāng)氣、水管系出現(xiàn)漸變故障時(shí)多會(huì)有氣泡、水泡的現(xiàn)象；滴：多數(shù)出現(xiàn)在外露的油、水管拐彎處，不斷地有一滴滴的液體滴下來，多數(shù)是附近的管接處密封不好的故障現(xiàn)象；漏：除了指漏電外，還指油、氣、水的輕微泄漏情況。

(4) 要提高專業(yè)技術(shù)人員的技能水平，建立專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高專業(yè)技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)，打破場(chǎng)站專業(yè)工種分工，開展基于維護(hù)、維修、保養(yǎng)、操作、應(yīng)急處置等方面的培訓(xùn)，培養(yǎng)復(fù)合型專業(yè)技能人員，確保技術(shù)人員能力水平更高、更可靠。

4 天然氣無人值守場(chǎng)站應(yīng)用效果分析

天然氣場(chǎng)站通過無人值守管理運(yùn)行模式，不僅可以提高生產(chǎn)運(yùn)行效率，降低安全隱患，而且可以降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)企業(yè)盤活用工和提高員工利用率的目的。

(1) 提升了生產(chǎn)運(yùn)行效率。無人值守站通過實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、定期巡檢、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)，轉(zhuǎn)變了原有生產(chǎn)運(yùn)行方式。在調(diào)控中心管理模式下，工作直接由中心監(jiān)控協(xié)調(diào)，減少了中間環(huán)節(jié)，組織機(jī)構(gòu)更加精簡(jiǎn)，資源配置更加合理，調(diào)度和響應(yīng)更加高效，生產(chǎn)運(yùn)行效率大大提升。

(2) 降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。無人值守站配套安裝自動(dòng)化設(shè)備，員工平均每日工作量為日巡檢工作量，對(duì)比8 h值守的場(chǎng)站，日工作量大幅減少，并將員工從資料填報(bào)、現(xiàn)場(chǎng)巡檢等日常煩瑣的工作中解放出來，有效降低了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(3) 減少了安全隱患。無人值守站將頻繁人工操作改為自動(dòng)控制，人為誤操作的風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制，同時(shí)降低了員工進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域的頻次，物的不安全狀態(tài)和人的不安全行為等潛在的安全隱患得到消除，有效降低了員工的安全風(fēng)險(xiǎn)。

(4) 盤活了勞動(dòng)用工。通過天然氣場(chǎng)站無人值守運(yùn)行模式，盤活了企業(yè)一線操作員工，靈活調(diào)度，適當(dāng)為場(chǎng)站、管道的改建、擴(kuò)建、維修、搶修等高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)增配人員力量，降低安全風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，同時(shí)為企業(yè)提質(zhì)增效提供新的動(dòng)力。

5 結(jié)語

天然氣無人值守場(chǎng)站通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控等代替了人工現(xiàn)場(chǎng)巡檢，這種生產(chǎn)運(yùn)行模式對(duì)天然氣經(jīng)營企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展利遠(yuǎn)大于弊。要實(shí)現(xiàn)天然氣場(chǎng)站無人值守運(yùn)行模式，首先前期需要投入大量的資金，會(huì)影響天然氣經(jīng)營企業(yè)當(dāng)年經(jīng)營利潤；其次在技術(shù)水平、控制標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備可靠性及人員技能上需要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)新突破；最后還要不斷優(yōu)化勞動(dòng)組織結(jié)構(gòu)、合理運(yùn)行管理制度、提升安全管理模式、制定切合實(shí)際的生產(chǎn)操作和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程等。雖然我國實(shí)施天然氣場(chǎng)站無人值守進(jìn)程發(fā)展比較晚，也存在一些問題，但從長遠(yuǎn)來看，無人值守場(chǎng)站的建設(shè)實(shí)施對(duì)于天然氣場(chǎng)站向更安全高效、更高標(biāo)準(zhǔn)及更先進(jìn)管理方式邁進(jìn)將發(fā)揮越來越重要的作用。