输气场站智能仪表自动化技术应用措施研究

在能源输送过程中，输气场站的运行效率和计量精度发挥重要的作用。输气场站负责汇入和分输多气源，但是在实际工作中面临气源组分波动和输气损耗控制等方面的问题。因此需要利用智能仪表自动化技术，综合利用数据采集和设备升级以及流程优化等方面，优化系统性管理效果，使输气场站的智能化水平得以提高，提高场站管理的精细化。

一、智能仪表自动化技术在输气场站的应用场景

（一）气体流量监测

智能仪表利用自动化技术精准测量输气场站气体流量，有效集成流量计量仪表和自动化控制系统。针对传统流量计量设备，利用数字化传感器和自动数据采集模块，可以高效地完成测量工作，保障测量精度。例如在孔板流量计在流量计算过程中，主要是对节流装置上下游的差压值进行测量，而利用自动化系统可以对温度和压力等参数的变化动态化补偿，有利于控制误差，使计量精准性得以提高，合理控制误差问题，提高整体计量的精准性。此外利用超声流量计，利用非侵入式测量方式和宽量程比，可以全面监测输气场站流量【1】。利用自动化技术可以实时采集数据，还可以利用 SCADA 系统远程监控和分析流量数据，为场站运行调度提供参考。该技术的优势包括自动化和实时性等，可以减少人工干预的负面影响，保障输气场站的综合效益。

（二）压力温度调控

智能仪表可以 合理调控输气场站的压力和温度，综合利用传感器和自动化控制系统，有利于实时监测和动态化调整关键参数。在输送天然气的过程中，压力和温度等参数关系到整体输送效率和安全性，因此需要精准调控压力和温度。例如利用数字化仪表可以综合利用总线计量系统，通过数字形式向控制室中传输现场压力和温度信号，减少信号传输过程中的噪声干扰和精度损失，使系统测控的精度得以提高。此外利用自动化技术构建闭环控制系统，可以实现工艺要求预设，综合里欧滚自动调节阀门开度和启停压缩机等设备，有利于合理控制场站内的压力和温度等。利用这一技术可以保证场站运行的稳定性，避免因为压力波动和温度改变而引发安全风险，安全地输送天然气。

（三）泄漏检测

智能仪表利用自动化技术可以检测输气场站的泄漏问题，主要是利用气体传感器和数据采集系统。泄漏天然气之后将会浪费资源，还会引发火灾和爆炸等问题，因此及时处理泄漏问题，可以保障场站运行的安全性【2】。现代智能仪表中配置了气体传感器，可以对空气中微量天然气浓度变化进行快速检测，并且利用自动化系统可以向监控中心实时传输检测数据。利用先进的算法模型，智能仪表可以精准定位泄漏部位，并且可以快速评估泄漏问题的影响范围，为工作决策的制定奠定基础。例如在输气管道中布置不同的监测装置，可以对整个场站的潜在泄漏进行覆盖，避免因为没有及时发现局部泄漏问题而引发大规模安全事故。利用这一技术，可以及时、精准地检测泄漏，提高场站管理安全性水平，在输气场站将智能仪表自动化技术的优势发挥出来。

二、输气场站智能仪表自动化技术应用案例

结合西气东输工程中苏北地区输气场站中智能仪表自动化技术的应用，通过优化数据采集和设备升级以及工作流程等方面，将该技术的优势发挥出来，推动输气场站可持续发展，优化西气东输工程的综合效益。

（一）在线色谱分析仪精准计量应用

1.多气源组分监测需求

因为多气源组分的特点，将会频繁改变场站进气气质，增加计量误差。针对传统的单一气源设计，利用静态计量系统通过不利于对组分变化进行动态化补偿，因此需要构建高精度的气体组分监测体系。

2.分析仪系统部署

为了控制组分波动的影响，场站选用在线色谱分析和激光光谱综合利用监测方案。配置 GC-MS 和 TDLAS等设备，有利于全面检测 12 种组分。同时配置自动进样系统和恒温控制模块，有利于提高样品代表性。构建冗余网络架构，综合利用工业以太网和5G 专网双通道完成数据传输工作，有利于连续性地开展监测工作【3】。在软件开发过程中，利用组分动态修正算法对流量计计量数据动态化调整。同时构建组分变化数据库，可以存储海量数据，为热值平衡分析和溯源分析提供参考。

（二）计量系统升级和输损控制

西气东输苏北地区输气场站利用传统的孔板计量方式，将会产生较大的压损，在输送天然气的过程中需要利用较多的能量对阻力给予抵抗，降低了能源利用率，同时会提高输送成本，而且会频繁开展维护工作，不仅造成资源浪费，还会影响到输气的稳定性。为了处理上述问题，各场站开始改造涡轮计量撬。在改造过程中利用高精度的双转子涡轮流量计，可以使整体测量精度得以提高。在实际工作中利用温压补偿模块，可以根据天然气温度和压力等参数，对流量数据给予补偿，减少干扰因素。利用在线诊断系统，对流量计的运行状态进行实时监测，可以及时预警故障问题，方便工作人员落实维护措施。

输气场站运行中需要重视输损问题，需要完善输损调查报告，明确管输损耗的主要原因为设备故障响应不及时和配套仪表检定不及时等因素。为了规避上述问题，工作人员每天需要对超声流量计声速值进行记录，出现超差问题，可以缩短报警响应时间，提高故障处理效率。定期强制切换流量计，有利于及时解决计量不准确的问题，规避输损问题【4】。通过交叉对比分输量，使数据的精准性得以提高。

（三）SCADA 系统国产化适配应用

在输气场站运行中利用进口 SCADA 系统存在一些难度，控制器停产不利于供应备件，提高维护难度，影响系统运行的稳定性。为了规避上述问题，需要实现 SCADA 系统国产化发展。在国产化设备型号选择阶段，可以利用Atlas500 智能边缘设备和麒麟操作系统，可以保证系统运行的稳定性，可以适应各种复杂的运行环境。在改造过程中需要开展试点工作，主要是测试数据迁移和协议转换，提高协议兼容性，有利于无缝对接系统原有设备，为后续系统拓展提供便利。

为了保证 SCADA 系统的升级工作能够平稳地进行，同时提高年轻职工对该体系的熟练运用，采取了‚工程实践+实地指导‛相结合的新型训练方式。在此基础上，对年轻的工作人员进行充分的培训，包括路由组态、网络跳线和联调等。通过对新制度的实施，使职工对新制度有了更深刻的认识，同时也获得了许多实际工作的经验。通过替换多余的通讯模组，提高了通讯的可靠性；在此基础上，对控制逻辑进行了优化，使故障修复所需的时间由原来的4 个小时缩短到 1.5 个小时，从而有效地提升了应急处理的水平。

结束语：

本文结合具体案例分析了输气场站智能仪表自动化技术应用措施，有效解决场站输气损耗等问题，高效管理各种设备。在今后发展过程中，在输气效率优化过程中需要研究利用人工智能技术，使场站管理自动化水平持续性提高。

参考文献：

[1]李琴艳.基于超声波传感的智能仪表自动化流量测量方法研究[J].自动化应用,2025,66(12):162-164.

[2]袁野,靳小东.输气场站智能仪表自动化技术应用措施及效果[J].石化技术,2025,32(05):203-205.

[3]李鸿鹏,张龙洲,黄墨轩,等.智能仪表诊断系统在油气领域的应用与探索[J].石化技术,2025,32(04):89-91.

[4]田坪.基于深度学习的智能仪表故障诊断系统研究与实现[J].技术与市场,2025,32(04):46-49.