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【摘 要】油气管道自动化控制技术是现阶段以及今后油气输送的重要技术手段。研究分析长输管道电气系统以及输油站的自动化技术，可以为各项工作的开展提供支持与参考。基于此，论文主要论述了长输管道电气系统，研究了输油站的自动化技术与手段。
【Abstract】The automatic control technology of oil and gas pipeline is an important technical means of oil and gas transportation at present and in the future. The research and analysis of electrical system and automation technology of long distance pipeline can provide support and reference for all kinds of work. Based on this， this paper mainly discusses the electrical system of long distance pipeline， and studies the automation technology and means of oil station.
【关键词】长输管道;电气系统;输油站自动化
【Keywords】long distance pipeline; electric system; automation of oil transportation station
【中图分类号】TE973 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）12-0169-02
1 引言
我国的长输管道起步较晚，现阶段初步形成了基于控制中心的一种自动化水平。在整体上来说，我国的油气管道还是存在一些不足。提升自动化水平，研究长输管道电气系统对于我国长输管道的建设与发展来说有着积极的价值与作用。
2 長输管道电气系统构成
长输管道电气系统主要利用先进的计算机技术、现代电子技术以及通信技术、信息处理技术等实现对变电站的二次设备的继电保护与管理，同时进行系统控制、测量以及信号、故障录波、自动装置等功能，对其进行重新组合、优化，可以实现对整个运行状况的监督与测量，是综合协调的一种具有综合性的自动化系统[1]。在电气系统中可以实现对系统中各种设备的信息交互，实现信息数据的共享，进而实现对管道运行的系统监督与管理，其原理如图1所示。
3 输油站自动化系统的构成
自动化管道控制系统通过各个系统共同构建形成，其具体的构成与内容如下：
3.1 模拟仿真自动化系统
模拟仿真自动化系统就是基于计算机系统为基础，利用数学方式进行处理，通过对系统中的温度变量、压力变量、流量变量、时间变量等方式作为主要变量，并且构建形成状态方程，其主要的作用就是描述油气管道输送情况。而在这个模拟仿真系统中可以实现离线仿真系统、在线仿真系统以及模拟培训功能，在实践中具有一定的功能特征。
①离线仿真功能。在系统中基于输量数值、时间因素以及目的地等信息，通过离线仿真系统编制批量计划内容为主，确定管道以及设备的具体运行模式之后，进行处理，进而实现在最快的速度以及应用最小能量的效果之下将其输送到目的地。②在线仿真功能。在线仿真功能就是通过SCADA系统中的实时性信息数据，如温度信息、压力信息以及流量信息、能耗信息等为基础，利用跟踪批量计划的方式进行预测，了解今后发展的主要趋势。③模拟培训。对此现场采集的信息数据进行分析，利用模拟仿真的方式进行处理，通过在线模拟的方式了解管道在实践中运行的具体状况，通过培训调度以及操作等方式提升专业能力，提升工作质量[2]。
3.2 SCADA系统自动化
油气管道输送系统中的自动化技术就是基于SCADA系统实现的，其主要就是通过调度中心的计算机系统、站控系统等构成。在调度控制中心中，操作人员可以分析工作站中运行管道的泵、压缩机以及阀等相关数据，了解到现场设备的具体运行状态，在设备以及管道之间出现故障的时候可以对其进行安全保护，在紧急的状态之下可以停止运输，保障管道的安全性。
现阶段，在石油管道行业中应用的SCADA系统主要有OASYS系统、CITECT系统、RSView32系统、Epipeview系统、ViewstarICS系统、PKS系统以及Honeywell HS系统等不同的系统。这些系统技术水平相对较高，但是一些系统的远程启停、状态反馈信号等功能还未完善。为了完善这些系统的功能，就要通过调控中心控制与操控这些设备，了解设备的运行状态，进而实现自动化的监督与控制。
3.3 数据管理自动化系统
数据管理就是一种基于SCADA系统为主的技术手段，在实践中的主要职能就是了解设备以及管道的运行状态，可以为各项活动提供有效的信息参考与支持，真正地实现信息化的管理。而基于石油管道板块中的数据管理系统中就是通过管道生产管理系统、企业资金计划以及地理信息系统，强化监督管理，保障管道的完整性，可以在根本上实现数字化、信息化以及科学化的管理。 3.3.1 线路管理自动化系统
管道线路系统主要的责任就是保障整个系统运输系统的完整性，其主要作用就是信息数据的收集、风险管理、完整性评价分析、效能评价等，是最基础的内容。线路管理的主要作用就是基于地理信息系统为主要内容，可以实现对各种信息的管理。而管道线路设计则主要基于地理信息系统之上开始的。而因为线路施工現场征地以及其他条件因素的影响，在管道线路设计过程中会与实际的状况出现一定的偏差问题。在实践中要综合施工状况对其进行合适的修订处理，进而保障信息数据的真实性。在实践中，要综合管道管理的具体状况进行分析处理，重视数据信息的收集管理，在开始处理的过程中，就要将各项信息内容录入信息平台中，之后再进行数据校核处理，为竣工验收提供数据支持。
3.3.2 资产管理自动化
资产管理的责任就是对设备以及备件、材料进行系统化的管理。其中，资产管理需要各种材料等信息技术手段的支持，提供设备的在线监测功能，可以实现信息的诊断信息内容。站场设备与材料技术是自动化管理的核心。在实践中主要的信息来源于设备与材料的信息技术、设备的维护、维修以及设备监测与诊断信息内容。现阶段，调度控制系统可以实现操作的调度与控制，但是必须要通过专业人员进行看护。而今后为了实现无人值守则就要完善联锁保护、火灾监视、设备故障诊断、网络故障诊断与管理，进而实现自动化管理的安全性与高效性。
3.3.3 运营管理自动化
输量与能耗是管道效益衡量的核心指标，其主要就是对管道的进口计量信息、能耗信息、各种状况以及信息进行分析，进而实现管理，在实践中主要就是通过对管道的油气输量、分输量等相关内容的精准计算，了解具体的信息数值，进而提升运营管理的质量与效果。
3.3.4 应急管理自动化
应急管理主要就是制定完善的管道维修应急管理方案，对于在管道中容易出现的火灾、爆炸等安全隐患制定完善的应急措施与手段，利用SCADA系统强化管理，综合各项信息状况，分析解决突发性的问题，可以对事故问题进行精准的处理，可以快速处理，及时抢修。
4 输油气管道自动化技术发展方向
基于国外油气管道自动化技术的发展来说，现阶段长输管道的主要目的就是实现无人化的管理，为了实现无人化管理就要合理应用各种技术手段，为其提供完善的技术指导与支持。对此，在实践中要提升对以下几点的重视。
4.1 提升自动化能力，构建完善的技术与管理模式
提升自动化的能力与水平，基于管理目的与要求，基于实际状况构建完善的技术管理系统，为自动化发展提供充足的技术支持以及管理模式。
4.2 形成大数据，构建完善的管道信息化网络系统
应用智能化的设备与技术手段，进行网络以及系统化建设，可以对整个系统进行信息化建设，实现信息数据进行系统的整合分析，通过网络化技术手段方式更新信息数据，构建系统的、完善的大数据网络系统。
4.3 加强数据分析应用
油气管道逐渐构成了网络系统，其中，管道输量技术要求越来越严格，在这个模拟过程中要分析输量的变化，保障其可以在规定时限中，应用最少的资源达到基地的效果，具有模拟仿真以及能耗分析的数据应用功能是今后发展的重点内容与主要方向。
5 结语
研究长输管道电气系统及输油站自动化技术手段，分析今后自动化应用的主要趋势以及技术要求，对于长输管道电气系统及输油站自动化发展来说有着积极的价值与作用。随着长输管道电气系统及输油站自动化技术的不断发展与成熟，配套的设备也逐渐完善，在今后的发展中，长输管道电气系统及输油站自动化技术势必会不断的成熟。
【参考文献】
【1】谭学进.DCS系统在长输管道输油站的应用[J].科技资讯，2017，15（3）：123-124.
【2】赵虎.油气长输管道SCADA仿真系统设计与实现[J].化工管理，2016（25）：115.
【Abstract】The automatic control technology of oil and gas pipeline is an important technical means of oil and gas transportation at present and in the future. The research and analysis of electrical system and automation technology of long distance pipeline can provide support and reference for all kinds of work. Based on this， this paper mainly discusses the electrical system of long distance pipeline， and studies the automation technology and means of oil station.
【关键词】长输管道;电气系统;输油站自动化
【Keywords】long distance pipeline; electric system; automation of oil transportation station
【中图分类号】TE973 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）12-0169-02
1 引言
我国的长输管道起步较晚，现阶段初步形成了基于控制中心的一种自动化水平。在整体上来说，我国的油气管道还是存在一些不足。提升自动化水平，研究长输管道电气系统对于我国长输管道的建设与发展来说有着积极的价值与作用。
2 長输管道电气系统构成
长输管道电气系统主要利用先进的计算机技术、现代电子技术以及通信技术、信息处理技术等实现对变电站的二次设备的继电保护与管理，同时进行系统控制、测量以及信号、故障录波、自动装置等功能，对其进行重新组合、优化，可以实现对整个运行状况的监督与测量，是综合协调的一种具有综合性的自动化系统[1]。在电气系统中可以实现对系统中各种设备的信息交互，实现信息数据的共享，进而实现对管道运行的系统监督与管理，其原理如图1所示。
3 输油站自动化系统的构成
自动化管道控制系统通过各个系统共同构建形成，其具体的构成与内容如下：
3.1 模拟仿真自动化系统
模拟仿真自动化系统就是基于计算机系统为基础，利用数学方式进行处理，通过对系统中的温度变量、压力变量、流量变量、时间变量等方式作为主要变量，并且构建形成状态方程，其主要的作用就是描述油气管道输送情况。而在这个模拟仿真系统中可以实现离线仿真系统、在线仿真系统以及模拟培训功能，在实践中具有一定的功能特征。
①离线仿真功能。在系统中基于输量数值、时间因素以及目的地等信息，通过离线仿真系统编制批量计划内容为主，确定管道以及设备的具体运行模式之后，进行处理，进而实现在最快的速度以及应用最小能量的效果之下将其输送到目的地。②在线仿真功能。在线仿真功能就是通过SCADA系统中的实时性信息数据，如温度信息、压力信息以及流量信息、能耗信息等为基础，利用跟踪批量计划的方式进行预测，了解今后发展的主要趋势。③模拟培训。对此现场采集的信息数据进行分析，利用模拟仿真的方式进行处理，通过在线模拟的方式了解管道在实践中运行的具体状况，通过培训调度以及操作等方式提升专业能力，提升工作质量[2]。
3.2 SCADA系统自动化
油气管道输送系统中的自动化技术就是基于SCADA系统实现的，其主要就是通过调度中心的计算机系统、站控系统等构成。在调度控制中心中，操作人员可以分析工作站中运行管道的泵、压缩机以及阀等相关数据，了解到现场设备的具体运行状态，在设备以及管道之间出现故障的时候可以对其进行安全保护，在紧急的状态之下可以停止运输，保障管道的安全性。
现阶段，在石油管道行业中应用的SCADA系统主要有OASYS系统、CITECT系统、RSView32系统、Epipeview系统、ViewstarICS系统、PKS系统以及Honeywell HS系统等不同的系统。这些系统技术水平相对较高，但是一些系统的远程启停、状态反馈信号等功能还未完善。为了完善这些系统的功能，就要通过调控中心控制与操控这些设备，了解设备的运行状态，进而实现自动化的监督与控制。
3.3 数据管理自动化系统
数据管理就是一种基于SCADA系统为主的技术手段，在实践中的主要职能就是了解设备以及管道的运行状态，可以为各项活动提供有效的信息参考与支持，真正地实现信息化的管理。而基于石油管道板块中的数据管理系统中就是通过管道生产管理系统、企业资金计划以及地理信息系统，强化监督管理，保障管道的完整性，可以在根本上实现数字化、信息化以及科学化的管理。 3.3.1 线路管理自动化系统
管道线路系统主要的责任就是保障整个系统运输系统的完整性，其主要作用就是信息数据的收集、风险管理、完整性评价分析、效能评价等，是最基础的内容。线路管理的主要作用就是基于地理信息系统为主要内容，可以实现对各种信息的管理。而管道线路设计则主要基于地理信息系统之上开始的。而因为线路施工現场征地以及其他条件因素的影响，在管道线路设计过程中会与实际的状况出现一定的偏差问题。在实践中要综合施工状况对其进行合适的修订处理，进而保障信息数据的真实性。在实践中，要综合管道管理的具体状况进行分析处理，重视数据信息的收集管理，在开始处理的过程中，就要将各项信息内容录入信息平台中，之后再进行数据校核处理，为竣工验收提供数据支持。
3.3.2 资产管理自动化
资产管理的责任就是对设备以及备件、材料进行系统化的管理。其中，资产管理需要各种材料等信息技术手段的支持，提供设备的在线监测功能，可以实现信息的诊断信息内容。站场设备与材料技术是自动化管理的核心。在实践中主要的信息来源于设备与材料的信息技术、设备的维护、维修以及设备监测与诊断信息内容。现阶段，调度控制系统可以实现操作的调度与控制，但是必须要通过专业人员进行看护。而今后为了实现无人值守则就要完善联锁保护、火灾监视、设备故障诊断、网络故障诊断与管理，进而实现自动化管理的安全性与高效性。
3.3.3 运营管理自动化
输量与能耗是管道效益衡量的核心指标，其主要就是对管道的进口计量信息、能耗信息、各种状况以及信息进行分析，进而实现管理，在实践中主要就是通过对管道的油气输量、分输量等相关内容的精准计算，了解具体的信息数值，进而提升运营管理的质量与效果。
3.3.4 应急管理自动化
应急管理主要就是制定完善的管道维修应急管理方案，对于在管道中容易出现的火灾、爆炸等安全隐患制定完善的应急措施与手段，利用SCADA系统强化管理，综合各项信息状况，分析解决突发性的问题，可以对事故问题进行精准的处理，可以快速处理，及时抢修。
4 输油气管道自动化技术发展方向
基于国外油气管道自动化技术的发展来说，现阶段长输管道的主要目的就是实现无人化的管理，为了实现无人化管理就要合理应用各种技术手段，为其提供完善的技术指导与支持。对此，在实践中要提升对以下几点的重视。
4.1 提升自动化能力，构建完善的技术与管理模式
提升自动化的能力与水平，基于管理目的与要求，基于实际状况构建完善的技术管理系统，为自动化发展提供充足的技术支持以及管理模式。
4.2 形成大数据，构建完善的管道信息化网络系统
应用智能化的设备与技术手段，进行网络以及系统化建设，可以对整个系统进行信息化建设，实现信息数据进行系统的整合分析，通过网络化技术手段方式更新信息数据，构建系统的、完善的大数据网络系统。
4.3 加强数据分析应用
油气管道逐渐构成了网络系统，其中，管道输量技术要求越来越严格，在这个模拟过程中要分析输量的变化，保障其可以在规定时限中，应用最少的资源达到基地的效果，具有模拟仿真以及能耗分析的数据应用功能是今后发展的重点内容与主要方向。
5 结语
研究长输管道电气系统及输油站自动化技术手段，分析今后自动化应用的主要趋势以及技术要求，对于长输管道电气系统及输油站自动化发展来说有着积极的价值与作用。随着长输管道电气系统及输油站自动化技术的不断发展与成熟，配套的设备也逐渐完善，在今后的发展中，长输管道电气系统及输油站自动化技术势必会不断的成熟。
【参考文献】
【1】谭学进.DCS系统在长输管道输油站的应用[J].科技资讯，2017，15（3）：123-124.
【2】赵虎.油气长输管道SCADA仿真系统设计与实现[J].化工管理，2016（25）：115.