用智能燃气计量管理点供站

李建龙

北京 顺义燃气有限责任公司 北京顺义 101300

摘要 近年来，空气污染日渐严重，政府以各种措施治理环境，自2013年的“大气十条”就明确提出，“优化天然气使用方式，新增天然气应优先保障居民生活或用于替代燃煤”。也正是从那时，以“控制煤炭消费总量，推动能源利用清洁化”为目的的“煤改气”工程在国内开始启动并提速。因为燃气管网建设难度较大、周期太长、成本太高等因素，大多数农村煤改气地区所用气源均为便宜运输的CNG、LNG。且现北京市已建设的CNG加气站、LNG气化站数量有限，且距离供气点供站距离较远。所有配送车辆均已充装记录单记录运输气量。而点供站未设立地泵或卸车流量计，对于所卸气量不能与充装气量进行对比，不行形成有效计量。

随着物联网技术的兴起，云计算技术和无线通信的大量应用，智能化管理已经成为主流，先用的人工抄拖车余压，工作量大，且公司不能及时准确地获得配送量和用气量信息。想要及时、准确地获得公司的充装量、配送量、用气量、销售量等信息，就要将无线无网络技术应用在燃气计量中，将公司的充装、销售系统进行线上监测。并在此基础上进行计量改革。根据集团NB技术的应用将计量随时监控、随时更新。

下文中将要结合公司充装配送业务，将智能计量应用在各个环节中。

绪论

1.课题研究的背景

1.1现煤改气点供站的管理背景

随着煤改气的发展，未接通管道气的用户日益增多，对天然气管网不能通达的村庄可采用CNG和LNG方式供气，点供站的数量也随之怎加。现LNG点供站均已估计用量、计划排产、巡检接车大致这三个方面进行运行：职工根据站平均用量和站内剩余气量；测算需要的气量形成排产计划，上报公司调度，调度部门根据排产调动车辆冲装、送气；职工按照排产时间到供气站安装、连接、卸气、巡检等操作；CNG点供站与LNG供气站运行方式除了CNG供气站必须有人24小时监管，其它基本一致。这样周而复始的保证用户用气、保证供气站安全运行。

1.2现计量方式背景

CNG、LNG点供站仅在出口位置设有流量计，用于计量该站所供气量，至于该站的配送气量是通过充装站流量计进行计量，且每次充装配有充装单据；站内的职工通过只能单据记录配送气量，无法确定实际配送量与充装单据是否相符。职工通过每周查抄站内出口流量计，上报每周供气报表。通过每次送气单据上报每周配送量。

第二章 智能远传计量在CNG点供站中应用

2.1 CNG点供站中供应链

CNG点供站供应方式单一，供应链简单明了如下简图所示；

压缩母站

压缩机

加气柱（2）

CNG简易流程图

2.2根据CNG简易流程图分析智能计量的应用

可知CNG点供站供气链中只有；（1）管网进压缩母站计量；（2）加气柱加气计量；（3）点供站调压撬供气计量；（4）燃气用户用气计量。（五）卸气柱无计量。（以下用数字代替流量计）

智能计量具备（1）燃气流量上传、（2）压力传感上传、（3）燃气温度上传、（4）智能切断。

后台系统服务功能将5个环节进行基本信息收集；包括车辆的基本信息，供气站基本信息，下游用户基本信息。

在计量加气柱流量计、卸气柱流量计加装智能流量计；可实现对车辆配送气量的监护、加气柱加气量、卸气柱卸气量都可进行事实监控。计量表加气柱流量计可以对流量、压力、温度、和智能切断或切换。

例如长管拖车充装压力20MPA下，充装气量大约为3000m³，记录数据与拖车信息上传到后台服务器（用扫二维码方式对加气柱流量计设备和拖车进行配对、登记、上传）。 拖车配送到CNG供气站，职工操作安装、连接卸气柱；在对拖车和卸气柱流量扫码配对、登记、上传。卸气柱流量计对卸气的压力、气量、温度、进行实施上传；卸气柱流量计需与调压撬流量计实时配对；调压撬流量计与下游用户燃气表进行配对；通过个个环节充装、配送、卸气、供气和用气的记录上传；可以实现①检测卸气柱到下游流量计之间管线有无泄漏；②监管配送车辆送气量；③下游用户气量与该站所供气气量一致，表示供气站到燃气用户输送途中无泄漏状况、无偷盗气状况，实现了对管线和气量的实时监控。④可以根据卸气柱压力传感装置对拖车进行压力监测，若拖车余压达到下线（不为0或负压）流量计自行切断或切换到另一个卸气柱，实现自动化操作。

用智能管理燃气。通过对个个环节的压力、流量、温度等数据的实时监测，实现了安全自动化管理。

第三章 智能远传计量在LNG点供站中应用

3.1 LNG简易流程图

加液机/加液口

3.2根据LNG简易流程图分析智能计量的应用

LNG供应链为：（1）购气泵检、（2）加液机流量计或加液口泵检、（3）点供站出口流量计、（4）下游用户燃气表

（五）罐车卸液或杜瓦瓶卸液无流量计。

智能计量具备（1）燃气流量上传、（2）压力传感上传、（3）燃气温度上传、（4）智能切断。

后台系统服务功能将5个环节进行基本信息收集；包括车辆的基本信息，供气站基本信息，下游用户基本信息。制作LNG供应系统链服务监管平台。

LNG点供站分布较多，场站建设简易，多采用巡站模式进行运行。安全隐患存在较多。如：场站安全阀起跳不易发现、站内管线泄漏不能及时发现处理等隐患。智能计量就能觉得这些问题。

所在在LNG进液口和进气口加装智能流量计对进站气量进行计量上传，与LNG点供站出液口流量计进行关联。通过流量监测，对站内设备进行监测。后台服务系统就会根据进气量与出气量的差值判断站内是否存在漏气或者安全阀起跳状况。人员根据实时监测的系统出现的提示状态，第一时间到达现场进行维修。站内出口流量计与下游用户燃气表进行关联，通过对流量的监测管理输送管线的监测。数据对比均在后台服务系统完成。进站流量计与加液机/加液泵测得数据做到关联。实时监控配送气量。避免私自换屏、私自卖气的行为出现。如果可以实现LNG点供站就可以采用技术智能运行，人员维修的方式进行管理。

LNG供气站加装智能流量计的好处为：①无人值守、巡检模式的缺陷部分消除。②通过流量计相互关联系统测算下游用气量。系统设定排查计划。③对全程气量的实时监控。对不容易巡查的管线进行技术监测。④数据及时更新，减小购销差、防范偷盗气。

第四章 总结与展望

4.1总结

本文主要是构建的一套通过智能计量对CNG、LNG供气站的监测、管理；通过智能流量相互关联，后台服务系统的操作；实现对设备、管线、配送车辆的实时监管。同时可以通过终端系统实时访问燃气管理系统和各个环节计量表的状态。终端系统通过对流量计的监管；随时显示购销差；随时监护各个环节的工作状态。实现生产运行自动化、安全管理自动化。

4.2展望
本文构建的CNG、LNG供应链的流量监管构思随在理论上存在可能，还要根据实际状况进行调整、改进、增加。对于现在智能计量技术要求能否满足要求还需考证。本人希望可以在以下方面进行研究。

一、流量计本身就采用机械式转动，可否实现流量计自主发电的原理；干电池作为辅助和备用，这样可以减少电池的使用，节约成本、减少人员监护工作、还可以保护环境。

二、流量计远传防爆措施必须做好；因为时时刻刻有信号传入、传出容易起火爆燃。由于点供站部分都是临时性供气站；待管网通气后点供站停用，所以智能计量设备便于拆卸、并且可以安全在下一个供气站使用；做到节约成本、一劳永逸。

此外，在管理方面，应该改变传统的管理制度，形成科学、合理和高效的管理体制、提高智能燃气的整体水平。

作者简介：李建龙 出生:1989-07-30。性别：男。职称：燃气助理工程师。学历：大学本科。单位：北京顺义燃气有限责任公司。研究方向：燃气系统运行

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