LNG智能加气站建设方案设计

2022-12-15

LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气的简称)是目前在交通行业(特别是重型卡车)中使用较为广泛的燃油替代产品，具有高效、清洁、环保等优点，而LNG加气站是将低温储罐中储存的LNG经管路、低温潜液泵、LNG加气机等设备充装到汽车LNG车载瓶中的专用场所。为更好的对LNG加气站工艺设备、生产经营、安全应急进行管理，加气站内通常配备有多套不同功能的监控、管理系统，这些系统既有各自不同的控制功能，相互独立，又是相互紧密联系，缺一不可，共同实现了LNG加气站的系统自动化、消费便捷化和安全可控性。

随着国内LNG加气站建设的如火如荼，一些大型燃气公司进行了大量投资建设和站点布局，加气站建设呈现网络化趋势，站点遍布全国，各站点的独立运行已满足不了企业整体的生产运行、市场营销、安全应急管理，因此LNG智能加气站的建设迫在眉睫。通过“云平台”(也可以称之为调度中心)将单个场站纳入整体集约管理，形成场站运行的“智能大脑”，实现各层级公司对所属终端站点关键信息的监管、控制，最终实现企业对下设公司、场站的管理效率提高、管理成本降低，有效提升场站运营效率、提高客户满意度，最终实现LNG加气站网络运行的最优效率和企业收益的最大化。

1. LNG智能加气站的概念

LNG智能加气站的建设是依靠场站现有的各项系统，通过智能化的网络运行框架，实现数据管理和分析、便捷消费等功能，把加气站经营模式从传统单站经营向现代化综合管理转变，探索场站组织效率的持续提升、完善顾客消费体验和对经营环境的快速反应，降低管理成本，提高工作效率，给企业带来经济效益。LNG智能加气站的建设不仅仅是先进自动化设备的应用，更是站在企业管理和客户需求的角度，充分运用大数据手段，建立具有数据采集、分析、优化能力的管理系统，形成“智能大脑”式神经网络。

2. LNG智能加气站的建设

结合目前LNG加气站建设、运营管理中遇到的实际问题，LNG智能加气站是要在现有硬件基础上，通过搭建智能化管理平台，从现场管理、客户消费、安全应急三个方面进行智能化的方案设计，不仅可以通过自身系统平台的搭建来完善智能管理系统，也可以利用微信、货车帮等外部平台实现部分功能的智能管理;同时可将各个场站的实时数据同步传输到这个大型智能化管理平台的总控，实现智能加气站的多级管理。

(1)现场管理智能化

为实现对LNG加气站日常生产经营及设备管控，加气站内通常配备有LNG加气机控制系统、PLC过程控制系统、燃气泄漏报警系统、SCADA数据采集与监控系统、仪表风系统、视频监控系统等控制管理系统。LNG加气机控制系统自成体系以集成控制板的形式集成在LNG加气机内;PLC过程控制系统可和LNG加气机控制系统和燃气泄漏报警控制系统进行通信;燃气泄漏报警系统和PLC过程控制系统配合完成加气站的紧急保护操作;其他辅助系统为场站的运行、过程管理和现场监控提供服务。

现场管理智能化是将LNG加气站各类数据采集设备采集到的信号进行自动检测，通过变送器将检测结果传输并统一反应到这个智能管理平台上，实现对设备运行状态实时监测，并经可编程控制器智能化的存储、分析、整理计算后进行保存、调用、显示，从而实现超限报警、故障诊断、预警分析、检维修提醒等功能，根据初步判断结果不断人工修正，从而逐渐提升现场智能管理水平。现场操作和管理人员不仅能在系统上通过相应指令对加气站大部分设备进行操作和控制(加液过程只能在现场手动操作、卸液过程需要在现场手动辅助操作);后台的上级管理人员也可以在远程中控室监督、管理LNG智能加气站的运行情况，同步收集各类实时数据，形成生产运行报表，不再需要场站单独上报，有效提升工作效率、减少员工额外工作内容。

(2)客户消费智能化

加气站内设有IC卡管理系统，可以进行充值、消费、客户消费查询等活动，但由于LNG加气车的流动性较强，加液需求随货运情况而变化，单站IC卡管理系统很难实现客户的精准管理，客户开发、服务及市场变化应对上容易出现因人工判断导致的失误;而客户消费智能化是指场站以客户需要为出发点，根据收集、整理的现有信息，分析出顾客需求、购买力以及场站可以获得的商业期望值，从而有计划、有针对性的组织各项经营活动，场站与客户的关系可以由点对点的“单线式”升级为线交线的“网络式”，不仅可以为客户提供更精准的服务，也能提高各场站运行效率和盈利能力。

通过智能管理系统，可以实现场站LNG消费管理，对销售指标完成情况和销售数据规律进行智能统计、分析，从而预测未来一段时间内场站销量变化趋势，合理安排资金、人员、配送、销售、服务、维检修等一整套工作计划;分析零售价格和销量关系，灵活运用“量价关系”，针对不同群体，执行量价互动、定价和营销相结合的方案，使场站经营利润最大化;实现对进站客户管理，对客户数据进行智能分析，判断不同客户近期运输路线和消费能力，从而开展客户分级服务方案，提供多元化、差异化的增值服务;智能管理系统还可将场站收费系统与ETC、微信、支付宝、货车帮、喂车车等平台联合，智能识别车牌和消费金额，满足客户便捷的支付需求。

(3)安全应急智能化

安全应急智能化是指智能管理系统在场站配置的环境检测设备在具备相关基础功能的前提下，同时可以实现检测、分析、报警并最终实现智能化安全控制和ESD、消防设施的应急联动。场站设置温度探头、燃气探头、火焰识别等检测设备，在检测到泄漏或着火后，根据检测结果，智能判断分析泄漏和着火原因，进行不同等级的报警，并及时开启防护功能、切断供电设施、关闭管线阀门、发出疏散提醒、启动应急照明等功能，并根据后续检测到的相关信息，采取相应对策，以防止火灾或爆炸事故进一步扩大。

3. LNG智能加气站建设存在的问题和解决方案

在智能加油站建设方面，目前已经摸索出一套较为完备的系统、形成了较为明确的建设思路，可以作为LNG加气站智能化的一个方向，但LNG加气站客户服务群体的特殊性，又使得LNG加气站的智能建设还处于探索和尝试阶段。在我看来，LNG智能加气站建设的核心是在各场站联网的基础上，将场站的各个已有系统和拟开发系统接入这个智能平台，同时将各个系统互联互通，与云端的大数据平台集成，最终实现各项功能的智能化。但目前LNG智能加气站也仅是在现有的场站管理系统上修修补补或者是接入互联网，对于智能化建设未形成清晰的概念、未对整体解决方案形成一个全面的共同认识，导致LNG智能加气站的建设还存在较多问题：

(1)系统架构不统一

目前LNG加气站设备制造行业的行业标准还不完善，未形成统一标准，特别是在加气站管理系统架构方面，每个设备厂家都各自独立研究，提供的方案都是封闭的系统架构，不支持与其他厂家的互联互通，增加了使用不同设备的站点后期接入智能平台的困难。各LNG加气站设备厂家应成立行业协会，制定统一的行业标准，与管理信息系统软件的开发商共同建立一个开放的系统构架平台，方便后来者逐步完善。

(2)硬件设施不具备

虽然经过近几年的发展，LNG加气站的设备设施自动化程度有了很大提高，设置了各种数据采集、传感器，但一些早期设备自动化程度依然较低，同时一些私人投资站点为节省投资也采购了一些低端设备，这些设备硬件条件太差，导致无法很好的实施智能化。新投资站点应尽可能选用自动化程度较高的设备，并留有足够多的端口，方便后期智能化的建设。

(3)人员素质不达标

智能加气站的建设，不仅是场站的智能化，更是现场管理人员综合素质的反映，智能化的场站必须要有更加懂管理、精业务、善分析的高素质人才来协同建设和经营，而目前加气站员工通常属于学历低、接受能力差的群体，容易出现人员的“短板效应”。各LNG加气站投资公司现在就应该在场站人才结构上进行规划布局、及早培训，才能使场站员工在智能场站建设完成的时候更好的服务于场站，发挥出智能场站的最佳效果。

4. 结语

要实现LNG智慧加气站的建设目标，不是一朝一夕可以完成的。在智能平台形成雏形的时候，新建站点可以采用“弯道超车”的方式实现智慧站点建设一次到位;已建成站点则需要一个功能、一个功能的逐步改造和完善，分阶段实现智慧站的打造目标，逐步实现场站网络全覆盖、业务系统集成、大数据分析等各项功能;以现场管理体系、客户消费服务、安全应急联动的智能化为主要架构，科学规划发展LNG智慧加气站，实现LNG加气站的智能发展。

摘要：随着国家环保治理要求的不断严格，天然气重卡得到了广泛的应用，对应着LNG加气站也得到了广泛建设，但出于建设投资、客户需求等因素考虑，站点通常选择建设在比较偏远的国、省道，导致站点信息联网及大量数据的上传、分析功能实现较为困难，但随着“互联网+”的推进和“5G时代”的来临，使得偏远地区LNG加气站的智能化建设和管理具备了可操作性。本文通过对LNG智能加气站的方案设计，从现场管理、客户消费、安全应急三个方面提出一些LNG智能加气站建设的关键点，以期为未来“LNG智能加气站”的实现提供一些可供参考的内容。

关键词：智能,LNG加气站,方案设计