集气站是天然气集输过程中的关键环节,提高集气站的管理水平有助于保障天然气的稳定供应,降低天然气的生产成本,提高天然气在能源消费市场的竞争力。传统的集气站管理过程信息化程度低且控制过程自动化水平不高,随着天然气产量的日益增长,迫切需要进行集气站生产管理过程的数字化建设以提高管理效率、降低人员工作强度。为此,本文对集气站数字化建设的总体方案及其关键实现技术进行了研究,开发形成了集气站数字化监控系统。首先,分析了当今天然气行业发展趋势和数据采集与监视控制系统的研究现状,结合集气站生产工艺特点和数字化改造需求,提出了一种包括感知与控制设备层、数据采集层、数据传输层、功能层、人机交互层等五层结构的集气站数字化监控系统总体方案,并给出了系统功能结构。其次,对系统开发过程中的数据集成方法和分离器液位的控制方法等实现技术进行了研究。针对传统数据采集与监视控制系统的数据交互格式繁杂、与其他生产管理系统数据集成困难的问题,采用基于OPC UA的集气站数据集成方法,实现数字化监控系统与其他生产管理系统的信息共享;针对分离器液位控制依赖人工指令操作、控制效果不佳的问题,在分析了PID控制算法和模糊控制理论原理的基础上,提出了基于模糊自适应PID的分离器液位控制方法,改善了分离器液位的控制效果。最后,在上述研究基础上,结合某集气站数字化建设实际情况进行了集气站数字化监控系统的开发。该系统实现了集气站数据采集与传输、数据监控、数据存储、接口管理、系统管理等功能,对促进传统集气站数字化和信息化升级具有重要的实用价值。