随着我国经济建设的不断发展，工业生产和居民生活对天然气的需求日益增长，天然气供需矛盾成为制约天然气行业发展的重要因素。在这一背景下，做好相关技术管理对于天然气生产企业提升运营能力来说尤为重要。同时，还要保证天然气场站设备安全运行，以物联网信息技术、无线传输技术等结合为主线的天然气场站的新型管理模式，运用物联网先进的运维思路和运营策略体现出数据传输技术的先进性，成为当前天然气场站新时期发展提速增效的重要方式。

1 物联网技术发展现状

物联网技术能够实施实时数据监控，降低运营成本，提高运行安全系数。在天然气场站安全生产过程中，通过互联网技术终端实现多点监控，多层运行为天然气安全生产提供有力保障。“物联网”一词起源于1999年的美国，麻省理工学院Auto–ID实验室最早明确提出物联网的概念，认为物联网就是将所有物品通过射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。此时，物联网技术仅限于射频识别（RFID）和互联网。随后物联网不断发展，国际电信联盟（ITU）、欧洲智能系统集成技术平台（EPoSS）、欧盟物联网研究项目组（CERP-IoT）等机构纷纷给出各自的“物联网”定义，物联网概念由萌芽走向清晰。2008年11月，国际商业机器公司（IBM）提出“智慧地球”战略，得到了美国政府的支持和认可，国际多家知名物联网研究机构进一步将“智慧地球”的内容融入在其发布的物联网相关报告中。

20 世纪90 年代物联网技术快速发展，计算机技术、智能化技术、感应技术在各个经济领域中发挥出重要作用。我国物联网技术的核心技术掌握虽与发达国家有一定差距，但是在社会生活中应用不断推进的过程中，呈现出较好的发展态势。物联网技术在国内各行业领域的应用受到政府重视，物联网技术应用逐渐广泛，例如天然气生产场站升级中实现了物联网、组件管理维护等各方面能力的提高。同时油气生产企业运用物联网技术创新机制不断形成较好的管理措施。天然气场站安全生产中运用物联网技术实现了全天候24 h 的天然气计量监控，使得安全性能不断提升，及时消除安全隐患，不仅提升了天然气场站运行效率，也改变了过去存在的人工参与过多、数据误差较大等问题，大幅度降低了天然气场站的运营成本，促进了效益的提升。

无线传输技术能够实现油气生产现场设备数据的远程交互，其多以无线数据的传输模块为核心，可实现传输对数据的采集、设备的远程管理。当前，天然气场站应用的无线传输技术建立在以3G、4G 为主的公网和以数传电台、数字网桥为主的专用网络基础上，与传统的有线传输模式相比，无线数据传输有效地减少了挖沟、铺设线缆等施工作业，降低了施工作业风险，实现了天然气场站生产的智能化革新，同时对生产场站周边环境的适应性也更强。随着我国装备制造水平的不断提升，天然气一体化集成装置在场站中获得了较好的运用，能基本满足当前集气站生产的实际需求，装置构成包括清管、自动排液等一体化作业，融合机械、动力及数据监测等多方位技术，实现了气液分离、远传截断和外输计量等功能。

2 天然气场站安全生产管理与物联网技术应用

天然气场站控制系统是专为燃气撬装或者燃气工程定制的自动控制系统，设备在无人干预的情况下按照规定的程序或者指令自动运行。利用工控机和其他信息技术手段，对产品运行过程进行实时监控。具有数据储备、记录、分析、显示、安全连锁、报警、并网上传等功能。通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通俗地讲，物联网就是“物物相连的互联网”，它包含两层含义：第一，物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍然是互联网；第二，物联网的用户端不仅包括人，还包括物品，物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。

（1）通过现场数据采集单元，包括中信号数据转换模块、中央处理器、通信接口模块等，在工作原理上，采用CPU 定时对数据进行采集，经过A/D 转换后形成数字量，通过接口与现场流量计等仪表通信，实现了数字信号运营。

（2）数据传输网络采用CDMA 通信方式，通过远程终端单元和硬件防火墙，满足通讯可靠安全性，排除病毒感染，保证通讯安全，加入数据加密的CDM 数据通道具有独立性和实时性，能够随时完成实时监控。

（3）利用终端设备无线传输前端等接口，实现互联系统供电启动后，系统前端的DT 又开始在通讯网络上注册完成与后台控制的连接。这一公网运行模式要求后台管理中心具有公网IP 地址和固定域名，实现对天然气场站流量数据的实时回准，场站的控制是实现监控，点数据的在线监测，自动生成曲线图并保存数据，推动天然气生产场站的自动化、智能化生产。

（4） 采用多模块设计模块之间预留相应的通讯接口，根据无线传输要求，实现不同的功能化组合，保证气站在后续无线设备升级时能够完成扩展，由网络实现现场场站数据的无线远传。根据相关的测评标准，设备具有稳定性并能够抗干扰。在日常运维中，根据监视设备完成对场站内移动通信技术的无线传输。

3 天然气场站运用物联网技术应用实践策略

LNG气化调压站供气终端是针对城镇独立居民小区、中小型业用户和大中型公建用户月用气需求而开发的天然气供系统.除LNG储罐外的所有功能元件集成于橇座上，整个系统占地面积小，制造周期短，现场安装方便快捷；整个系统的设计、制造、检测、调试及售后服务由专业制造商完成，可靠便捷。现在场安装工作量少，只有进出口管道连接以及外部电气的连接，操作维护方便，使用安全可靠，并可以实现远程遥控，无需现场值守。压缩天然气（CNG）是将管输或气井内的天然气经过过滤、脱硫、脱水并压缩（20MPa）至CNG高压运输撬车（或CNG瓶组、CNG集装箱），撬车将压缩天然气运送至燃气管网暂时无法敷设到的用气城市及单位，通过卸气、过滤、切断、换热（二级及二级以上）、调压、计量、加臭（可选）等过程将适当压力的天然气输送到燃气用户。高压天然气减压的过程是一个吸热过程，如果换热不充分。管道会出现结霜或冰堵，严重影响减压设备和减压过程的安全。因此减压前必须进行换热。依据现场条件不同可选择：锅炉热水换热、电加热换热、蒸气加热换热等方式。

（1）天然气场站内部建立合理的无线传输设备，通过天然气场站、无线传输设备、人员数据库的建立，相关工作人员可以应对突发性无线传输故障，为后续天然气场站无线传输技术升级提供技术保障和人员保障。场站周界环境复杂多样，管理上具有针对性，物联网的技术应用确保数据获取精确定位、目标识别与可视跟踪、低误报漏报的需求。

对现有场站周界安防技术手段进行了调研，分析得出在场站周界环境中红外对射状态，对于无人值守井站，周界安防系统显得尤为重要，被动入侵系统的应用极大程度减少了员工的工作强度，通过站控系统可直观的对天然气生产场站进行监控，并及时对突发情况做出处理，为场站安全生产上了“一把锁”。借鉴国内外先进的无线传输技术，设备管理部门通过实地调研后，根据实现场站设备的性能和分布及技术模型分析，做出正确的研判，确保数据传输精确度满足天然气生产场站技术管理要求，在物联网技术、无线传输技术推动下，实现设备的信息化、自动化升级。

（2）物联网通过二维码识别设备、射频识别RFID装置、红外感应器、全球定位系统中的技术应用，使得物联网技术能够发挥信息交换和通信管控监测、跟踪等功能。天然气场站建立智慧物联网架构，包括进行智能集气管网、输气管网等多层次管控。

（3）核心的业务模块就是智能计量、智能服务，实现数据的互通。通过数据分析提前对生产运行状态进行研判，对可能存在的问题隐患进行分析，并量化具体指标，避免安全事故的发生。例如，冬季天然气生产过程中，可能会出现冰堵现象，通过物联网技术对温度、压力、流量等进行实时监控，当生产数据达到或超过预警值时，及时发出报警提示，为防止事故的发生提供数据支撑；同时，通过长时间、大批量数据的综合分析，通过物联网技术为研究冬季防止水合物形成，提供了有力支持。

物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点，是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。物联网的应用和发展，有利于促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变，极大提高社会管理和公共服务水平，催生大量新技术、新产品、新应用、新模式，推动传统产业升级和经济发展方式转变，并将成为未来经济发展的增长点。

4 结语

随着国家能源改革的日益深入，天然气在一次性能源消费中占比不断提升，传统的燃油、燃煤能源消费方式在不断的被升级，天然气场站作为重要节点成为能源产业链条中重要一环，要进行技术改造以确保行业建设和场站发展的重要支持。天然气场站设备高效安全运行与场站控制技术和系统运用息息相关。本文围绕天然气场站物联网技术的实施和系统构成展开分析，对天然气场站采用物联网技术进行数据传输应用的实际策略进行论证。

实时数据的准确传输，隐患问题分析研判，故障预测等保障安全生产的必要性分析，确保了天然气场站设备安全稳定运行，同时实现企业经济效益的提升。随着国民经济快速发展，必须关注天然气场站设备生产技术管理，这具有重要的经济意义。人才管控、设备革新、技术提升等工作关系到天然气企业的整体运营，通过物联网技术能够有效提升天然气场站传输设备的技术管理能力，促进场站设备信息化建设水平提升，同时也夯实数据传输系统运行和维护的基础，最终实现天然气场站生产效益的最大化。

参考文献

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