基于智能感知的“无人燃气场站”管理运行体系研究

引言：近年来，随着我国城镇化进程加快与居民生活水平不断提高，天然气消费需求持续增长，城镇燃气已成为城市能源供应的重要组成部分。然而，燃气作为易燃易爆的特殊能源，燃气场站在日常运营中如若管理不善、设备老化或操作不当，极易引发泄漏、爆炸等突发事故，造成严重后果。因此，如何借助现代科技手段，建立起科学、高效、智能的管理运行体系，全面防范和化解安全风险，是燃气企业需要解决的核心问题之一。

一、 城镇燃气场站管理现状

传统燃气场站的运行管理模式仍以人工值守为主，依靠人工巡检、现场监控与手动操作来保障安全生产。然而，随着城镇燃气用户规模的持续扩大，燃气场站数量与规模不断增长，人工值守模式逐渐暴露出人力成本高、管理效率低、风险防范能力有限等问题。一方面，部分燃气场站地处偏远地区或地势复杂区域，人员值守条件艰苦，长期存在岗位无人化、值守人员专业素质参差不齐等现象，难以及时发现隐患并有效处置 [1]。另一方面，传统监控系统多为单点式、分散式，信息孤岛现象严重，数据无法实时共享和联动分析，难以形成统一高效的智能调度和应急处置机制，安全管理水平亟待提升。

二、 场景建设构想

为破解传统模式弊端，构建基于智能感知技术的“无人燃气场站”管理运行体系，是顺应数字化发展趋势、提高场站安全管理水平的必然选择。具体来说，未来“无人燃气场站”将围绕感知智能化、运行自动化、管控一体化三大目标，依托物联网感知设备、高清视频监控、智能传感器、AI 分析算法、数字孪生等前沿技术，搭建覆盖数据采集、远程监控、智能分析与应急响应的全流程闭环管理体系，实现“少人值守、无人巡检、异常自动预警、风险实时处置”，推动场站运行管理模式由传统人工依赖型向数字智能型转变。场景构建不仅包括对场站核心设备、管线、阀门、调压装置等进行全方位感知，还应延伸至外部环境及周边安全因素的监测，如地质变化、极端天气等，实现多维度数据的实时采集与智能分析，形成全天候、全覆盖的动态安全防护网。

三、技术路线

（一） 目标任务明确

“无人燃气场站”建设的首要任务是明确安全运行与智能化管理的总体目标，围绕“感知全面化、监控智能化、处置高效化”三个核心维度，制定分阶段、可量化的任务计划 [2]。通过建设可视化远程监控平台、智能风险预警系统、在线诊断分析模块，实现对场站运行状态的实时掌控与动态调度。

（二） 系统建设规划

系统建设应以统一架构、模块化设计为原则，分层分域实施。前端部署智能传感设备与高清视频探头，采集压力、温度、流量、泄漏等多维度运行数据，并通过5G 或专用通信网络传输至后端管理平台。平台集成数据存储、分析、可视化、预警推送等功能，实现对不同场站的远程集中管理与一体化指挥调度。同时，建设灵活开放的接口标准，方便与企业现有SCADA、GIS 等信息系统对接，打破数据孤岛。

（三） AI 算法应用

在数据分析环节，充分引入人工智能与机器学习算法，对采集到的大量运行数据进行实时分析和模式识别，自动判别设备异常、运行偏差及潜在风险隐患。例如，利用机器学习建立设备状态的健康评估模型，提前预测设备故障风险；结合异常检测算法，实现对泄漏、非法入侵等突发情况的即时识别与处置，提高场站风险预警的准确性与及时性。

（四） 孪生平台创新

结合数字孪生技术，构建燃气场站的虚拟映射，实现物理场景与数字空间的实时双向交互与动态仿真。通过孪生场景可视化，管理人

员可在线查看场站实时状态，模拟不同工况下的运行变化与应急处置方案，提前评估风险，优化应急预案。同时，孪生平台为运维人员提供远程调度与操作指引，进一步减少现场作业需求，提高管理效率。

（五） 处置机制落实

在完善技术支撑的基础上，必须建立完善的多级联动处置机制。一旦智能感知系统发现异常或风险，系统可自动生成报警信息并同步推送至相关管理人员与应急处置小组，按预设预案快速响应。通过与本地应急管理、消防等部门建立信息共享与联动机制，形成“感知—预警—处置”闭环，切实保障突发事件第一时间有效控制，最大程度减少损失。

四、 创新效益

（一） 创新赋能企业安全生产工作方法升级

基于智能感知技术打造的“无人燃气场站”，使燃气企业安全生产工作方式实现了深层次的革新。依托全天候自动化感知和智能化数据分析，场站各类风险点、关键设备及管网状态能够实时动态掌握，有效避免了传统依赖人工巡检时可能存在的疏漏与滞后[3]。在此基础上，远程集中管控、异常自动报警、智能预判等功能有机结合，使安全管理从以往的被动响应逐步转向超前预防、精准治理，显著增强了燃气场站本质安全水平。

（二） 创新赋能企业多跨协同处置机制优化

依托智能感知、AI 分析和数字孪生等先进技术，“无人燃气场站”在提升自身安全防控能力的同时，也打破了燃气企业内部信息壁垒，实现运行管理、风险预警、应急指挥等多个环节无缝衔接。各职能部门之间可以第一时间共享现场数据、设备状态和风险信息，快速形成联动处置闭环，显著提高了应对突发异常的整体反应速度和决策效率。场站与当地应急、消防、城管等外部单位建立起高效协同机制，一旦发生险情，可迅速将实时感知到的关键数据和预判结果传递给相关单位，统一调度资源，形成上下联动、部门联防的应急响应格局，推动企业跨部门、多层级的安全管理和处置机制持续优化，全面提升风险防范和突发事故应对的综合能力。

（三） 创新赋能燃气行业数字化标准推广

“无人燃气场站”作为智能感知技术在城镇燃气领域的落地应用示范，为行业内探索和完善智慧燃气建设标准提供了全新的实践样本与可借鉴路径。在各类核心传感设备布设、远程监控平台搭建、AI智能算法部署以及孪生平台构建等方面积累了丰富经验，可在不同场站灵活复制与扩展，促进管理流程、技术指标、数据接口等实现规范化、一体化。

五、结论

在“双碳”目标与数字经济快速发展的背景下，燃气行业正迎来转型升级的关键期。基于智能感知的“无人燃气场站”不仅是技术创新的具体实践，更是企业落实安全生产主体责任、提升管理效能的重要抓手。

参考文献

[1] 唐立君 , 彭知军 . 城镇燃气无人值守场站的研究 [C]// 中国城市燃气协会标准工作委员会 .2024 年中国城市燃气协会标准工作委员会年会暨燃气安全运营和智慧建设研讨会论文集 . 中国燃气控股有限公司 ; 华润集团有限公司 ;,2024:164-171.

[2] 马瑞莉 , 袁理想 , 邵华 , 等 . 城镇燃气无人值守站建设与发展探讨 [J]. 城市管理与科技 ,2024,25(03):31-34+47.

[3] 唐康 , 蒋志恒 . 基于智能感知的“无人燃气场站”管理运行体系研究 [C]// 中国城市燃气协会标准工作委员会 .2023 年中国城市燃气协会标准工作委员会年会暨燃气安全运营和智慧建设研讨会论文集 . 宁波华润兴光燃气有限公司 ; 浙江城市数字科技有限公司 ;,2023:355-360.