在能源领域快速发展的当下,燃气作为一种重要的清洁能源,在人们的生产生活中占据着关键地位。而燃气场站作为燃气输配系统的核心节点,其安全、高效运行至关重要。随着科技的飞速进步,智慧燃气应运而生,为燃气场站的管理与运营带来了全新的解决方案,正逐步改变着传统燃气行业的格局。
智慧燃气:技术融合驱动变革
智慧燃气是将物联网、大数据、人工智能、云计算、GIS 等先进技术深度融合于燃气行业的产物。物联网技术通过在燃气设备、管道等关键部位部署大量传感器,实现对燃气运行状态的实时感知与数据采集,如同为燃气系统装上了无数敏锐的 “触角”,让每一个细微变化都能被精准捕捉。
大数据技术则如同智慧燃气的 “大脑”,对海量的燃气数据进行存储、分析与挖掘。它能从复杂的数据中洞察燃气使用规律、设备运行趋势以及潜在的安全隐患等,为决策提供有力的数据支撑。人工智能中的机器学习、深度学习算法,可对采集到的数据进行智能化处理,实现智能预警、故障诊断以及优化调度等功能。例如,通过对历史数据的学习,AI 算法能够精准预测设备故障发生的概率,提前安排维护,避免故障引发的安全事故和供气中断。
云计算为智慧燃气提供了强大的计算和存储能力,使得数据处理和分析能够高效进行,且无需大规模的本地硬件设施投入。GIS(地理信息系统)则赋予了燃气数据空间维度,通过地图可视化的方式,清晰展示燃气场站、管网的分布情况,以及燃气的流动路径,方便管理人员进行直观的监测与管理。
智慧燃气在场站的应用实例
智能化设备监测与管理
众多燃气场站已大规模应用智慧燃气技术进行设备监测与管理。以杭州河庄供气站为例,该站作为钱塘区大江东区域及近半萧山区天然气的关键调控节点,日调控最高气量近 200 万 m³,年调控气量 7 亿 m³。通过加装智能感知设备,对站内的压缩机、调压阀、流量计等核心设备的运行参数,如压力、温度、流量、振动等进行实时采集。同时,加载应用智慧管理系统,运用 AI 预警模型和大数据分析技术,根据设备运行数据的历史规律和实时变化,判断设备是否处于正常运行状态。一旦数据出现异常波动,系统会迅速发出预警,提示管理人员及时处理,有效避免设备故障导致的供气中断和安全事故。
在山东济南的安子坡 LNG 储配站,通过遍布站内的近百台摄像头和激光甲烷云台监测设备,对场站进行全方位监控。这些设备不仅能实时监测场站的现场环境,还能精准检测甲烷等可燃气体的浓度。一旦检测到气体泄漏,系统立即报警,并启动相应的应急处置措施,保障场站安全。而且该场站智能化系统接入济南智慧燃气运营平台,实现了远程调度,即便工作人员身处距离储配站 60 多公里外的市区,也能对场站进行实时管控。
数字化巡检与安防升级
传统燃气场站依靠人工巡检,效率低且存在诸多盲点。智慧燃气引入巡检机器人等智能化设备,与数字化平台相结合,实现了全站 7×24 小时全天候监管。例如,在一些大型燃气场站,巡检机器人按照预设路线自主巡逻,利用搭载的多种传感器,对设备外观、运行声音、温度等进行检测,并将数据实时传输至管理平台。同时,借助图像识别技术,机器人能够识别设备的异常状态,如阀门未关闭到位、管道表面出现裂缝等,极大提高了巡检的精准度和及时性。
在安防方面,智慧燃气场站通过集成门禁系统、监控系统以及视频 AI 能力,构建了严密的安防体系。视频 AI 可自动识别偏离常态的行为,如违禁闯入、人员在站内抽烟、出现烟雾火焰以及未戴安全帽等异常情况,系统会实时监测、自动诊断并智能预警。如内蒙古乌兰察布丰镇分输站,站场工艺区围墙上的振动光缆与高精度激光对射装置组成 “电子围栏”,任何触碰企图都会即刻触发警报。先进的云台扫描式激光可燃气体探测器,每小时自动对 32 个预设点位进行红外扫描巡航,能在极短时间内精准识别燃气泄漏,且响应速度较传统点式探测器大幅提升。周界报警系统与工业电视监控联动,一旦探测到异常入侵,摄像头自动转向锁定报警区域进行录像取证,工作人员可远程广播警告,实现 “秒级响应、远程处置”。
优化运营决策与应急管理
智慧燃气的大数据分析和仿真技术,为燃气场站的运营决策提供了科学依据。燃气水利仿真系统通过自动化建模,可深入分析管网压力、流量、流速、局部压损分布情况,模拟各类应急情况下的处置方案,如气源中断、管道泄漏等。同时,能基于不同的外部环境变化,如季节更替、气温变化、用户用气需求波动等,制定合理的生产调度方案。并且结合地区经济发展和能源需求,提前规划管网建设布局。例如,杭州中燃利用燃气水利仿真系统,不仅能保障萧山区、钱塘区百姓的日常用气,还能结合当地产业发展规划,提前做好管网建设布局,确保未来生产用能。
在应急管理方面,智慧燃气场站利用数字孪生技术,构建与真实场站完全一致的虚拟模型。通过实时数据驱动,虚拟模型能同步反映真实场站的运行状态。一旦发生紧急情况,如燃气泄漏、火灾等,管理人员可在虚拟模型中进行应急演练和方案预演,快速制定最佳的应急处置策略。同时,通过与物联网设备的联动,迅速启动相应的应急设备,如切断气源阀门、启动消防设备等,提高应急响应速度和处置效果。
智慧燃气为燃气场站带来的优势
提升安全性能
智慧燃气通过全方位、实时的设备监测和智能预警,极大降低了燃气场站的安全风险。能够及时发现设备故障隐患、燃气泄漏等安全问题,并迅速采取措施进行处理,有效避免了因安全事故导致的人员伤亡和财产损失,保障了周边居民和企业的生命财产安全,维护了社会稳定。
提高运营效率
自动化的设备监测与管理、智能化的巡检以及科学的运营决策,减少了人工干预,提高了工作效率。设备故障的及时发现和处理,避免了因设备停机造成的供气中断,保障了燃气供应的稳定性和连续性。同时,优化的生产调度方案使燃气资源得到更合理的分配和利用,提升了整体运营效率。
降低运营成本
智慧燃气减少了人工巡检、设备维护等人力成本投入。通过精准的设备故障预测和预防性维护,避免了设备过度维修和突发故障带来的高额维修费用。并且优化的运营决策,如合理的气源调配和管网建设规划,降低了能源损耗和基础设施建设成本,实现了降本增效。
实现精细化管理
借助大数据分析和可视化技术,管理人员能够实时、全面地了解燃气场站的运行状况,对设备运行、人员管理、能源消耗等各个环节进行精细化管理。通过对数据的深入挖掘,还能发现潜在的问题和优化空间,进一步提升管理水平和服务质量。
结语
智慧燃气技术的应用,为燃气场站的发展注入了强大动力,带来了前所未有的变革。从设备监测到巡检安防,从运营决策到应急管理,智慧燃气全方位提升了燃气场站的安全性能、运营效率和管理水平。在未来,随着科技的不断进步,智慧燃气将持续创新与完善,为燃气行业的高质量发展奠定坚实基础,助力构建更加安全、高效、绿色的能源供应体系,为人们的美好生活提供更可靠的能源保障 。