一种天然气分输站场的智能控制方法与流程

1.本发明涉及天然气分输场智能控制技术领域，尤其是涉及一种天然气分输站场的智能控制方法。


背景技术：

2.scada系统作为目前长输天然气管道沿线站场的核心控制系统，能够有效保证长距离输气管道的安全平稳运行，随着我国天然气长输管道建设的不断增长，智能化运行显得越来越重要，现阶段scada系统已将天然气管道工艺数据，例如阀门数据、管线压力温度数据、流量数据等的采集到plc控制器，并通过plc控制器对现场设备进行控制。
3.长输天然气管道沿线站场工艺流程按照其具体作用进行区分，可以分为进站区域、过滤区域、计量区域、调压区域、出站区域，各区域之间通过管线汇管进行连接，通过在plc控制器内编程已经实现了诸如自动启站、自动停站、自动过滤切换、自动计量切换、自动调压切换、单用户启停输等控制功能。
4.上述中的现有技术方案存在以下缺陷：过滤切换、计量切换功能均是在站场设备出现故障或值班人员手动下发命令后才会执行的自动控制逻辑，在设备均正常的情况下也无法实现天然气分输站场无人值守自动运行的功能，同时，在进行流程切换时也未对切换过程的具体状态进行监控分析，导致整体不能在故障发生前提前辨识出部分可能发生的故障。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种对站场已有scada控制系统发出指令的形式，对站场的分输工艺流程进行智能控制的新型数字电位器的压力检测系统。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种天然气分输站场的智能控制方法，其步骤如下：s1：功能区分类：按照天然气站场功能区域可将天然气站场功能区域划分为进站区、过滤区、计量区、调压区、出站区，对每个单独的功能区域进行分析，得出每个区域的不同运行状态，再根据这些不同状态的组合关系智能化的对天然气站场的分输运行进行控制；s2：确认设备状态，获取天然气分输站工艺流程中涉及进站区、过滤区、计量区、调压区内各阀门的设备状态，并获取各区域管道内的天然气压力数据，分析判断进站区的运行模式，进站区的正常分输模式只关注进站区的各设备状态，即使下游区域（过滤区、计量区、调压区、出站区）出现了分输中断，依然不影响该区域的运行状态；s3：分析各个区域的状态，分析判断过滤区的运行模式，分析判断计量区的运行模式，分析判断调压区的运行模式，分析判断出站区的运行模式，从而得出整体处于正常模式还是异常模式，并结合站场目前运行状态对站场的控制逻辑进行控制；s4，定期功能切换，根据各个站场运行情况对各个站场的功能进行切换：
a1：过滤区定期切换功能当过滤区处于正常分输模式，且其他区域处于正常分输模式或异常分输模式时，持续一段预设时间（t1）后，将通过过滤分离器自动切换逻辑切换在用路和备用路，预设时间（t1）达到后，执行过滤区定期切换的具体步骤如下：a、定期切换前记录此时过滤区的工艺状态信息，包括过滤分离区域内全部阀门全开到位状态、阀门全关到位状态；b、下发自动切换逻辑的命令，调用计时器（t2）开始计时，此时过滤区被转换为执行逻辑模式；c、若t2超过另外一预设时间（t3）后，恢复为过滤区正常分输模式，则重新开始定时切换（t1）的计时，定时切换功能执行完成；d、若t2超过另外一预设时间（t3）后，未恢复为过滤区正常分输模式，则自动按照定期切换前的工艺状态信息进行工艺流程恢复，并将过滤区强制置为过滤区执行逻辑模式，恢复工艺的原则遵循，先打开原在用路阀门，再关闭原备用路阀门的顺序进行流程恢复；e、另外一段预设时间（t4）后，即t2》= t3 t4时，取消过滤区执行逻辑模式的状态，系统按照上述方法自动判断过滤区目前所处的模式，发出定时切换失败报警；a2：计量区定期切换功能，当计量区处于正常分输模式，且其他区域处于正常分输模式或异常分输模式时，持续一段预设时间（t5）后，将通过计量撬自动切换逻辑切换在用路和备用路，预设时间（t5）达到后，执行计量区定期切换的具体步骤如下：a、定期切换前记录此时过滤区的工艺状态信息，包括计量撬区域内全部阀门全开到位状态、阀门全关到位状态；b、下发自动切换逻辑的命令，调用计时器（t6）开始计时，此时计量区被转换为执行逻辑模式；c、若t6超过另外一预设时间（t7）后，恢复为计量区正常分输模式，则重新开始定时切换（t5）的计时，定时切换功能执行完成，计量撬切换完成后，将计算当日早晨8时至切换成功时原在用路流量计的分输量；d、若t6超过另外一预设时间（t7）后，未恢复为计量区正常分输模式，则自动按照定期切换前的工艺状态信息进行工艺流程恢复，并将计量区强制置为计量区执行逻辑模式，恢复工艺的原则遵循，先打开原在用路阀门，当阀门全开到位后，再关闭原备用路阀门的顺序进行流程恢复；e、另外一段预设时间（t8）后，即t6》= t7 t8时，取消计量区执行逻辑模式的状态，系统自动判断过滤区目前所处的模式，发出定时切换失败报警；a3：调压区定期切换功能，当调压区处于正常分输模式，且其他区域处于正常分输模式或异常分输模式时，持续一段预设时间（t9）后，将通过调压撬自动切换逻辑切换在用路和备用路，预设时间（t9）达到后，执行调压区定期切换的具体步骤如下：a、定期切换前记录此时过滤区的工艺状态信息，包括调压撬区域内全部阀门全开到位状态、阀门全关到位状态；b、若t10超过另外一预设时间（t11）后，恢复为调压区正常分输模式，则重新开始定时切换（t9）的计时，定时切换功能执行完成；
c、若t10超过另外一预设时间（t11）后，恢复为调压区正常分输模式，则重新开始定时切换（t9）的计时，定时切换功能执行完成；d、若t10超过另外一预设时间（t11）后，未恢复为调压区正常分输模式，则自动按照定期切换前的工艺状态信息进行工艺流程恢复，并将调压区强制置为调压区执行逻辑模式，恢复工艺的原则遵循，先打开原在用路阀门，当阀门全开到位后，再关闭原备用路阀门的顺序进行流程恢复；e、另外一段预设时间（t12）后，即t10》= t11 t12时，取消调压区执行逻辑模式的状态，系统自动判断调压区目前所处的模式，发出定时切换失败报警；s5:切换时间诊断功能,当过定期切换功能成功时，记录切换执行时间（上述t2、t7、t
11
），记录各不同的切换功能的近5次的成功切换时间，过滤区切换成功时间单独被记录五次，计量区切换成功的时间单独被记录5次，调压区切换成功的时间单独被记录5次。以下用过滤区举例说明，多次执行成功时的t2被依次存入t
filter_1
、t
filter_2
、t
filter_3
、t
filter_4
、t
filter_5
，计算这5次成功时间的平均值和标准差；；如果过滤区定期切换再次成功时，此时的切换成功时间被记为t
filter_6
，则若以下条件条件完全满足，则发出切换过程逐渐劣化报警；
①
满足以下公式：，其中n为大于1的实数，一般经验值被设置为2；
②
满足以下公式：、、、、。
7.计量区、调压区的切换过程逐渐劣化报警算法一致，从而对整体故障情况进行报警。
8.通过采用上述技术方案，结合已具备的自动切换功能，自动停输，自动启输功能，可实现对天然气分输站场的自动控制。在自动控制过程中，准确识别站场的运行状态，在分输状态劣化或设备出现故障时，发出报警并提示需要人工介入处理。
9.进一步地，所述s1中进站区、过滤区、计量区、调压区内各阀门的设备状态，包括：a、阀门全开到位和阀门非全开到位，即当阀门被完全打开时的状态和阀门未被完全打开时的状态；b、阀门全关到位和阀门非全关到位，即当阀门被完全关闭时的状态和阀门未被完全关闭时的状态；c、阀门故障状态和阀门非故障状态，即当阀门出现如动力电丢失、阀门控制板故障等故障状态和阀门完全正常的状态；d、阀门自动控制状态和阀门手动控制状态，即阀门可以由控制器的程序逻辑控制和阀门由值班人员通过给控制器下发命令的方式控制阀门；e、阀门远程控制状态和阀门就地控制状态，即阀门可以通过控制器远程控制和控
制器不能通过控制器远程控制，而只能通过阀门就地控制。
10.通过采用上述技术方案，通过对进站区、过滤区、计量区、调压区内各阀门的情况进行限定，从而方便整体对进站区、过滤区、计量区、调压区设备检查时的异常状态进行报告，保证整体正常的使用。
11.进一步地，所述s2中可识别出的进站区的运行模式及分析方法包括：a、完全满足以下条件时，站场进站区被判断为正常分输模式，进站区正常分输模式表示现目前进站区设备一切正常，并且是正常分输的状态。
12.①
进站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
进站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
进站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
进站区无阀门故障状态；
⑤
进站区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
未正在执行正常启站、正常停站逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；b、完全满足以下条件时，站场进站区被判断为异常分输模式，进站区异常分输模式表示现目前进站区设备存在异常，但该异常不影响分输。
13.①
进站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
进站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
进站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
进站区任意阀门存在故障状态或进站区任意阀门处于就地控制状态或进站区任意阀门处于手动控制状态；
⑥
未正在执行正常启站、正常停站逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；c、当正在执行正常启站、正常停站逻辑时，站场进站区被判断为执行逻辑模式，进站区执行逻辑模式的持续时间一般较短，不会长期存在；d、当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场进站区被判断为紧急停站模式，进站区紧急停站模式与其他区域的紧急停站模式同时出现，表示现目前站场出现紧急事故；e、不满足以上四个条件时，站场进站区被判断为异常模式，异常模式的实际状态有很多种，例如放空管线的阀门处于非全关到位状态、主管线压力数据超限等，进站区异常模式出现时，需要人为立刻介入消除异常原因。
14.通过采用上述技术方案，便于整体对进站区的运行模式进行充分识别，防止整体在使用的过程中进站区出现故障，同时对工作人员进行故障提醒，方便工作人员及时检修。
15.进一步地，所述s2中分析判断过滤区的运行模式，可识别出的过滤区的运行模式及分析方法包括：b1、完全满足以下条件时，站场过滤区被判断为正常分输模式，过滤区正常分输模式表示现目前过滤区设备一切正常，并且是正常分输的状态；
①
过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；
②
过滤区所有备用路管线的阀门均处于全关到位状态；
③
过滤区前后差压在限定范围内；
③
过滤区压力数据在允许范围内；
④
过滤区无阀门故障状态；
⑤
过滤区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；b2、完全满足以下条件之一时，站场过滤区被判断为异常分输模式，过滤区异常分输模式表示现目前过滤区设备存在异常，虽然正在分输，目前该异常不影响分输；
①
完全满足以下条件时：a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区任意管线的阀门存在故障状态或手动控制状态或就地控制状态；c、过滤区前后差压在限定范围内；d、过滤区压力数据在允许范围内；e、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；f、未正在执行站场esd紧急停站逻辑。
16.②
完全满足以下条件时：a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区任意备用路管线的阀门均处于非全关到位状态；c、过滤区前后差压在限定范围内；d、过滤区压力数据在允许范围内；e、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；f、未正在执行站场esd紧急停站逻辑;
③
完全满足以下条件时：a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区前后差压超限；c、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑;
④
完全满足以下条件时：a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区前后压力数据超限；c、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；b3：当正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑时，站场过滤区被判断为执行逻辑模式，过滤区执行逻辑模式的持续时间一般较短，不会长期存在；b4：当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场过滤区被判断为紧急停站模式，同进站区紧急停站模式；b5：不满足以上四个条件时，站场过滤区被判断为异常模式，异常模式的实际状态有很多种，例如投用的在用路过滤支路的数量低于限值等，过滤区异常模式需要人员立刻介入处理异常问题。
17.通过采用上述技术方案，对整体内部分析判断过滤区的运行模式进行充分识别，
防止整体在使用的过程中分析判断过滤区出现故障，同时对工作人员进行分析判断过滤区的故障提醒，方便工作人员及时检修。
18.进一步地，所述s2中分析判断计量区的运行模式，可识别出的计量区的运行模式及分析方法包括：c1：完全满足以下条件时，站场计量区被判断为正常分输模式。计量区正常分输模式表示现目前计量区设备一切正常，并且是正常分输的状态；
①
计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；
②
计量区所有备用路管线的阀门均处于全关到位状态；
③
计量区压力数据在允许范围内；
④
计量区无阀门故障状态；
⑤
计量区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
计量区的任意一台在用路流量计瞬时流量在允许的范围内；
⑦
计量区任意一台流量计无报警（该报警包括流量计算机a类报警、b类报警、流量计与流量计算机通信中断报警、流量计算机与控制系统通信中断、流量计算机死机等各类与流量计算机相关的报警，下同）；
⑧
未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；
⑨
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；c2：满足以下任意条件时，站场计量区被判断为异常分输模式，计量区异常分输模式表示现目前计量区设备存在异常，虽然正在分输，但异常不影响分输；
①
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区任意备用路管线的阀门均处于非全关到位状态；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
②
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区压力数据超限；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
③
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区任意阀门存在故障状态或存在远程控制状态或自动控制状态；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
④
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区的任意一台在用路流量计瞬时流量小于低限；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
⑤
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区任意一台备用路流量计存在报警；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；c3：当正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑时，站场计量区被判断为执行逻辑模式；c4：当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场计量区被判断为紧急停站模式；c5：不满足以上四个条件时，站场计量区被判断为异常停输模式。异常模式的实际状态有很多种，例如在用路流量计故障等。
19.通过采用上述技术方案，对整体内部分析判断计量区的运行模式进行充分识别，防止整体在使用的过程中分析判断计量区出现故障，同时对工作人员进行分析判断计量区的故障提醒，方便工作人员及时检修。
20.进一步地，所述s2中分析判断调压区的运行模式，可识别出的计量区的运行模式及分析方法包括：d1：完全满足以下条件时，站场调压区被判断为正常分输模式，调压区正常分输模式表示调压区设备目前一切正常，且正在分输；
①
调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；
②
调压区所有安全截断阀均处于全开到位状态；
③
调压区所有备用路管线的球阀均处于全关到位状态；
④
调压区前后压力数据在允许范围内；
⑤
调压区无阀门故障状态；
⑥
调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，阀门开度大于2%；
⑦
调压区的备用路工作调压阀处于远程控制状态、手动控制状态，阀门开度小于2%；
⑧
未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；
⑨
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；d2：满足任意以下条件时，站场调压区被判断为异常分输模式。调压区异常分输模式表示调压区设备目前存在异常，虽然正在分输，但异常不影响分输；
①
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区备用路任意安全截断阀均处于非全开到位状态；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑。
21.②
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；
b、调压区任意备用路管线的球阀均处于非全关到位状态；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
③
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区前后压力数据超限；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
④
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区存在阀门故障状态；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑。
22.⑤
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区备用路工作调压阀均处于自动控制状态或阀门开度大于2%；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
⑥
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区备用路工作调压阀均处于自动控制状态或阀门开度大于2%；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；d3、当正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑时，站场调压区被判断为执行逻辑模式；d4、当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场计量区被判断为紧急停站模式；d5、不满足以上四个条件时，站场调压区被判断为异常停输模式，异常模式的实际状态有很多种，例如在用路工作调压阀处于手动控制等。
23.通过采用上述技术方案，对整体内部分析判断调压区的运行模式进行充分识别，
防止整体在使用的过程中分析判断调压区出现故障，同时对工作人员进行分析判断调压区的故障提醒，方便工作人员及时检修。
24.进一步地，所述s2中分析判断出站区的运行模式：e1：完全满足以下条件时，站场出站区被判断为正常分输模式，出站区正常分输模式表示出站区设备一切正常，且正在分输；
①
出站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
出站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
出站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
出站区无阀门故障状态；
⑤
出站区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
未正在执行单用户启停输逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；e2：完全满足以下条件时，站场进站区被判断为异常分输模式，出站区异常分输模式表示出站区设备存在异常，虽然正在分输，但该异常不影响分输；
①
出站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
出站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
出站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
出站区任意阀门存在故障状态或出站区任意阀门处于就地控制状态或出站区任意阀门处于手动控制状态。
25.⑥
未正在执行正常启站、正常停站逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；e3、当正在执行单用户启停输，站场出站区被判断为执行逻辑模式；e4、当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场进站区被判断为紧急停站模式；e5、不满足以上四个条件时，站场进站区被判断为异常模式，异常模式的实际状态有很多种，例如放空管线的阀门处于非全关到位状态、出站主管线压力数据超限等。
26.通过采用上述技术方案，对分析判断出站区故障状态进行检测，从而宝整体对故障状态进行检测和报警，方便工作人员快速对分输故障情况进行处理，保证整体良好的分输效果。
27.综上所述，本发明的有益技术效果为：1、采用了自动切换功能、自动停输和自动启输功能，实现对天然气分输站场的自动控制，在自动控制过程中，准确识别站场的运行状态，在分输状态劣化或设备出现故障时，发出报警并提示需要人工介入处理，产生故障识别提醒的效果；2、采用了采集天然气站场内不同分输区域的各设备状态及不同位置的天然气分输压力，分析各设备状态的持续时间，判断现阶段站场工艺流程的运行方式，并通过对站场已有scada控制系统发出指令的形式，对站场的分输工艺流程进行智能控制，产生智能控制的效果；3、采用了自动切换功能、自动停输和自动启输功能，提升了站场运行的智能化水平，降低了人员操作的频次，对于天然气平稳输送起到了一定保障作用，产生保障输送环境的效果。
附图说明
28.图1为本发明站场工作流程示意图；图2为本发明进站区流程示意图；图3为本发明过滤区流程示意图；图4为本发明计量区流程示意图；图5为本发明调压区流程示意图；图6为本发明出站区流程示意图。
具体实施方式
29.实施例一以下结合附图对本发明方法作进一步详细说明。
30.参照附图1，一种天然气分输站场的智能控制方法，其步骤如下：s1：功能区分类：按照天然气站场功能区域可将天然气站场功能区域划分为进站区、过滤区、计量区、调压区、出站区，对每个单独的功能区域进行分析，得出每个区域的不同运行状态，再根据这些不同状态的组合关系智能化的对天然气站场的分输运行进行控制，进站区、过滤区、计量区、调压区内各阀门的设备状态，包括：a、阀门全开到位和阀门非全开到位，即当阀门被完全打开时的状态和阀门未被完全打开时的状态；b、阀门全关到位和阀门非全关到位，即当阀门被完全关闭时的状态和阀门未被完全关闭时的状态；c、阀门故障状态和阀门非故障状态，即当阀门出现如动力电丢失、阀门控制板故障等故障状态和阀门完全正常的状态；d、阀门自动控制状态和阀门手动控制状态，即阀门可以由控制器的程序逻辑控制和阀门由值班人员通过给控制器下发命令的方式控制阀门；e、阀门远程控制状态和阀门就地控制状态，即阀门可以通过控制器远程控制和控制器不能通过控制器远程控制，而只能通过阀门就地控制；s2：确认设备状态，获取天然气分输站工艺流程中涉及进站区、过滤区、计量区、调压区内各阀门的设备状态，并获取各区域管道内的天然气压力数据，分析判断进站区的运行模式，进站区的正常分输模式只关注进站区的各设备状态，即使下游区域（过滤区、计量区、调压区、出站区）出现了分输中断，依然不影响该区域的运行状态，参照图2，可识别出的进站区的运行模式及分析方法包括：a、完全满足以下条件时，站场进站区被判断为正常分输模式，进站区正常分输模式表示现目前进站区设备一切正常，并且是正常分输的状态。
31.①
进站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
进站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
进站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
进站区无阀门故障状态；
⑤
进站区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
未正在执行正常启站、正常停站逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；b、完全满足以下条件时，站场进站区被判断为异常分输模式，进站区异常分输模式表示现目前进站区设备存在异常，但该异常不影响分输。
32.①
进站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
进站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
进站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
进站区任意阀门存在故障状态或进站区任意阀门处于就地控制状态或进站区任意阀门处于手动控制状态；
⑥
未正在执行正常启站、正常停站逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；c、当正在执行正常启站、正常停站逻辑时，站场进站区被判断为执行逻辑模式，进站区执行逻辑模式的持续时间一般较短，不会长期存在；d、当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场进站区被判断为紧急停站模式，进站区紧急停站模式与其他区域的紧急停站模式同时出现，表示现目前站场出现紧急事故；e、不满足以上四个条件时，站场进站区被判断为异常模式，异常模式的实际状态有很多种，例如放空管线的阀门处于非全关到位状态、主管线压力数据超限等，进站区异常模式出现时，需要人为立刻介入消除异常原因；分析判断过滤区的运行模式，参照图3，可识别出的过滤区的运行模式及分析方法包括：b1、完全满足以下条件时，站场过滤区被判断为正常分输模式，过滤区正常分输模式表示现目前过滤区设备一切正常，并且是正常分输的状态；
①
过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；
②
过滤区所有备用路管线的阀门均处于全关到位状态；
③
过滤区前后差压在限定范围内；
③
过滤区压力数据在允许范围内；
④
过滤区无阀门故障状态；
⑤
过滤区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；b2、完全满足以下条件之一时，站场过滤区被判断为异常分输模式，过滤区异常分输模式表示现目前过滤区设备存在异常，虽然正在分输，目前该异常不影响分输；
①
完全满足以下条件时：a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区任意管线的阀门存在故障状态或手动控制状态或就地控制状态；c、过滤区前后差压在限定范围内；d、过滤区压力数据在允许范围内；e、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；f、未正在执行站场esd紧急停站逻辑。
33.②
完全满足以下条件时：
a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区任意备用路管线的阀门均处于非全关到位状态；c、过滤区前后差压在限定范围内；d、过滤区压力数据在允许范围内；e、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；f、未正在执行站场esd紧急停站逻辑;
③
完全满足以下条件时：a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区前后差压超限；c、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑;
④
完全满足以下条件时：a、过滤区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、过滤区前后压力数据超限；c、未正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；b3：当正在执行过滤分离器切换、过滤分离器增开减关逻辑时，站场过滤区被判断为执行逻辑模式，过滤区执行逻辑模式的持续时间一般较短，不会长期存在；b4：当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场过滤区被判断为紧急停站模式，同进站区紧急停站模式；b5：不满足以上四个条件时，站场过滤区被判断为异常模式，异常模式的实际状态有很多种，例如投用的在用路过滤支路的数量低于限值等，过滤区异常模式需要人员立刻介入处理异常问题；参照图4，可识别出的计量区的运行模式及分析方法包括：c1：完全满足以下条件时，站场计量区被判断为正常分输模式。计量区正常分输模式表示现目前计量区设备一切正常，并且是正常分输的状态；
①
计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；
②
计量区所有备用路管线的阀门均处于全关到位状态；
③
计量区压力数据在允许范围内；
④
计量区无阀门故障状态；
⑤
计量区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
计量区的任意一台在用路流量计瞬时流量在允许的范围内；
⑦
计量区任意一台流量计无报警（该报警包括流量计算机a类报警、b类报警、流量计与流量计算机通信中断报警、流量计算机与控制系统通信中断、流量计算机死机等各类与流量计算机相关的报警，下同）；
⑧
未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；
⑨
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；c2：满足以下任意条件时，站场计量区被判断为异常分输模式，计量区异常分输模式表示现目前计量区设备存在异常，虽然正在分输，但异常不影响分输；
①
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区任意备用路管线的阀门均处于非全关到位状态；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
②
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区压力数据超限；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
③
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区任意阀门存在故障状态或存在远程控制状态或自动控制状态；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
④
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区的任意一台在用路流量计瞬时流量小于低限；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
⑤
完全满足以下条件时：a、计量区所有在用路管线的阀门均处于全开到位状态；b、计量区任意一台备用路流量计存在报警；c、未正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑；d、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；c3：当正在执行计量撬切换、计量撬增开减关逻辑时，站场计量区被判断为执行逻辑模式；c4：当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场计量区被判断为紧急停站模式；c5：不满足以上四个条件时，站场计量区被判断为异常停输模式，异常模式的实际状态有很多种，例如在用路流量计故障等；参照图5，可识别出的计量区的运行模式及分析方法包括：d1：完全满足以下条件时，站场调压区被判断为正常分输模式。调压区正常分输模式表示调压区设备目前一切正常，且正在分输；
①
调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；
②
调压区所有安全截断阀均处于全开到位状态；
③
调压区所有备用路管线的球阀均处于全关到位状态；
④
调压区前后压力数据在允许范围内；
⑤
调压区无阀门故障状态；
⑥
调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状
态，阀门开度大于2%；
⑦
调压区的备用路工作调压阀处于远程控制状态、手动控制状态，阀门开度小于2%；
⑧
未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；
⑨
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；d2：满足任意以下条件时，站场调压区被判断为异常分输模式。调压区异常分输模式表示调压区设备目前存在异常，虽然正在分输，但异常不影响分输；
①
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区备用路任意安全截断阀均处于非全开到位状态；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑。
34.②
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区任意备用路管线的球阀均处于非全关到位状态；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
③
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区前后压力数据超限；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
④
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区存在阀门故障状态；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑。
35.⑤
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区备用路工作调压阀均处于自动控制状态或阀门开度大于2%；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状
态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；
⑥
完全满足以下条件时：a、调压区所有在用路管线的球阀、安全截断阀均处于全开到位状态；b、调压区备用路工作调压阀均处于自动控制状态或阀门开度大于2%；c、调压区除去备用路工作调压阀之外的阀门均处于远程控制状态、自动控制状态，在用路工作调压阀阀门开度大于2%；d、未正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑；e、未正在执行站场esd紧急停站逻辑；d3、当正在执行调压撬切换、调压撬增开减关、用户启停输逻辑时，站场调压区被判断为执行逻辑模式；d4、当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场计量区被判断为紧急停站模式；d5、不满足以上四个条件时，站场调压区被判断为异常停输模式，异常模式的实际状态有很多种，例如在用路工作调压阀处于手动控制等；参照图6，分析判断出站区的运行模式：e1：完全满足以下条件时，站场出站区被判断为正常分输模式，出站区正常分输模式表示出站区设备一切正常，且正在分输；
①
出站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
出站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
出站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
出站区无阀门故障状态；
⑤
出站区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
未正在执行单用户启停输逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；e2：完全满足以下条件时，站场进站区被判断为异常分输模式，出站区异常分输模式表示出站区设备存在异常，虽然正在分输，但该异常不影响分输；
①
出站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
出站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
出站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
出站区任意阀门存在故障状态或出站区任意阀门处于就地控制状态或出站区任意阀门处于手动控制状态。
36.⑥
未正在执行正常启站、正常停站逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；e3、当正在执行单用户启停输，站场出站区被判断为执行逻辑模式；e4、当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场进站区被判断为紧急停站模式；e5、不满足以上四个条件时，站场进站区被判断为异常模式，异常模式的实际状态有很多种，例如放空管线的阀门处于非全关到位状态、出站主管线压力数据超限等分析判断出站区的运行模式：
e1：完全满足以下条件时，站场出站区被判断为正常分输模式，出站区正常分输模式表示出站区设备一切正常，且正在分输；
①
出站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
出站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
出站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
出站区无阀门故障状态；
⑤
出站区阀门均处于远程控制状态、自动控制状态；
⑥
未正在执行单用户启停输逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；e2：完全满足以下条件时，站场进站区被判断为异常分输模式，出站区异常分输模式表示出站区设备存在异常，虽然正在分输，但该异常不影响分输；
①
出站区所有主管线的阀门均处于全开到位状态；
②
出站区所有放空管线的阀门处于全关到位状态；
③
出站区主管线压力数据在特定的范围内；
④
出站区任意阀门存在故障状态或出站区任意阀门处于就地控制状态或出站区任意阀门处于手动控制状态。
37.⑥
未正在执行正常启站、正常停站逻辑；
⑦
未正在执行站场esd紧急停站逻辑；e3、当正在执行单用户启停输，站场出站区被判断为执行逻辑模式；e4、当正在执行站场esd紧急停站逻辑时，站场进站区被判断为紧急停站模式；e5、不满足以上四个条件时，站场进站区被判断为异常模式，异常模式的实际状态有很多种，例如放空管线的阀门处于非全关到位状态、出站主管线压力数据超限等。
38.s3：分析各个区域的状态，分析判断过滤区的运行模式，分析判断计量区的运行模式，分析判断调压区的运行模式，分析判断出站区的运行模式，从而得出整体处于正常模式还是异常模式，并结合站场目前运行状态对站场的控制逻辑进行控制；s4，定期功能切换，根据各个站场运行情况对各个站场的功能进行切换：a1：过滤区定期切换功能当过滤区处于正常分输模式，且其他区域处于正常分输模式或异常分输模式时，持续一段预设时间（t1）后，将通过过滤分离器自动切换逻辑切换在用路和备用路，预设时间（t1）达到后，执行过滤区定期切换的具体步骤如下：a、定期切换前记录此时过滤区的工艺状态信息，包括过滤分离区域内全部阀门全开到位状态、阀门全关到位状态；b、下发自动切换逻辑的命令，调用计时器（t2）开始计时，此时过滤区被转换为执行逻辑模式；c、若t2超过另外一预设时间（t3）后，恢复为过滤区正常分输模式，则重新开始定时切换（t1）的计时，定时切换功能执行完成；d、若t2超过另外一预设时间（t3）后，未恢复为过滤区正常分输模式，则自动按照定期切换前的工艺状态信息进行工艺流程恢复，并将过滤区强制置为过滤区执行逻辑模式，恢复工艺的原则遵循，先打开原在用路阀门，再关闭原备用路阀门的顺序进行流程恢
复；e、另外一段预设时间（t4）后，即t2》= t3 t4时，取消过滤区执行逻辑模式的状态，系统按照上述方法自动判断过滤区目前所处的模式，发出定时切换失败报警；a2：计量区定期切换功能，当计量区处于正常分输模式，且其他区域处于正常分输模式或异常分输模式时，持续一段预设时间（t5）后，将通过计量撬自动切换逻辑切换在用路和备用路，预设时间（t5）达到后，执行计量区定期切换的具体步骤如下：a、定期切换前记录此时过滤区的工艺状态信息，包括计量撬区域内全部阀门全开到位状态、阀门全关到位状态；b、下发自动切换逻辑的命令，调用计时器（t6）开始计时，此时计量区被转换为执行逻辑模式；c、若t6超过另外一预设时间（t7）后，恢复为计量区正常分输模式，则重新开始定时切换（t5）的计时，定时切换功能执行完成，计量撬切换完成后，将计算当日早晨8时至切换成功时原在用路流量计的分输量；d、若t6超过另外一预设时间（t7）后，未恢复为计量区正常分输模式，则自动按照定期切换前的工艺状态信息进行工艺流程恢复，并将计量区强制置为计量区执行逻辑模式。恢复工艺的原则遵循，先打开原在用路阀门，当阀门全开到位后，再关闭原备用路阀门的顺序进行流程恢复；e、另外一段预设时间（t8）后，即t6》= t7 t8时，取消计量区执行逻辑模式的状态，系统自动判断过滤区目前所处的模式，发出定时切换失败报警；a3：调压区定期切换功能，当调压区处于正常分输模式，且其他区域处于正常分输模式或异常分输模式时，持续一段预设时间（t9）后，将通过调压撬自动切换逻辑切换在用路和备用路，预设时间（t9）达到后，执行调压区定期切换的具体步骤如下：a、定期切换前记录此时过滤区的工艺状态信息，包括调压撬区域内全部阀门全开到位状态、阀门全关到位状态；b、若t10超过另外一预设时间（t11）后，恢复为调压区正常分输模式，则重新开始定时切换（t9）的计时，定时切换功能执行完成；c、若t10超过另外一预设时间（t11）后，恢复为调压区正常分输模式，则重新开始定时切换（t9）的计时，定时切换功能执行完成；d、若t10超过另外一预设时间（t11）后，未恢复为调压区正常分输模式，则自动按照定期切换前的工艺状态信息进行工艺流程恢复，并将调压区强制置为调压区执行逻辑模式，恢复工艺的原则遵循，先打开原在用路阀门，当阀门全开到位后，再关闭原备用路阀门的顺序进行流程恢复；e、另外一段预设时间（t12）后，即t10》= t11 t12时，取消调压区执行逻辑模式的状态，系统自动判断调压区目前所处的模式，发出定时切换失败报警；s5:切换时间诊断功能,当过定期切换功能成功时，记录切换执行时间（上述t2、t7、t
11
），记录各不同的切换功能的近5次的成功切换时间，过滤区切换成功时间单独被记录五次，计量区切换成功的时间单独被记录5次，调压区切换成功的时间单独被记录5次。以下用过滤区举例说明，多次执行成功时的t2被依次存入t
filter_1
、t
filter_2
、t
filter_3
、t
filter_4
、t
filter_5
，计算这5次成功时间的平均值和标准差；
如果过滤区定期切换再次成功时，此时的切换成功时间被记为t
filter_6
，则若以下条件条件完全满足，则发出切换过程逐渐劣化报警；
②
满足以下公式：，其中n为大于1的实数，一般经验值被设置为2；
②
满足以下公式：、、、、。
39.计量区、调压区的切换过程逐渐劣化报警算法一致，从而对整体故障情况进行报警。
40.实施例二站场各设备正常且正在对下游用户分输时站场各设备正常，即站场内各区域均满足正常分输模式条件下的状态时，在一段预设时间达到时（一般情况下，过滤区的该预设时间被设置为240小时，计量区的该预设时间被设置为720小时，调压区的该预设时间被设置为360小时），240小时达到时会下发过滤区切换命令至plc控制器，该plc控制器收到切换命令后，会根据预设的程序自动开始过滤区流程切换。在下发切换命令时，会开始t2计时器的计时。此时，过滤区被置为执行逻辑模式，此时过滤区内的各设备正在动作。一段时间后（t2《t3），若过滤区切换成功执行完成，则根据此时过滤区的各设备的状态，再次判断过滤区处于正常分输模式，重新开始240小时的时间计时。计量区、调压区也会分别在按照预定的时间周期(720小时、360小时)完成类似操作；实施例三站场各设备正常且正在对下游用户分输时，切换过程时间过长时。
41.站场的设备定期有人员进行维护，例如会定期对阀门进行注脂维护，维护不到位时可能会造成阀门卡涩、阀门动作时间延长等问题。
42.在场景一切换过滤切换成功后，会记录t2的时间，存储至t
filter_6
中。
43.若系统从运行投用至此次切换成功时小于6次，则将t
filter_2
存入t
filter_1
中，将t
filter_3
存入t
filter_2
中，将t
filter_4
存入t
filter_3
中，将t
filter_5
存入t
filter_4
中，将t
filter_6
存入t
filter_5
中。
44.若系统从运行投用至此次切换成功时大于等于6次，则首先按照如下公式进行计算得到平均值和标准差。计算后，若最近一次切换时间大于平均值加n倍方差（一般设置为2倍），且比之前记录的切换时间（t
filter_1
、t
filter_2
、t
filter_3
、t
filter_4
、t
filter_5
）更长，则出现切换过程劣化报警。出现报警后将t
filter_2
存入t
filter_1
中，将t
filter_3
存入t
filter_2
中，将t
filter_4
存入t
filter_3
中，将t
filter_5
存入t
filter_4
中，将t
filter_6
存入t
filter_5
中，以便下一次计算。
45.；实施例四计量区各设备正常且正在对下游用户分输，但过滤区处于异常分输模式，计量区切换过程失败。
46.在实际切换过程中，流程切换可能出现切换失败的情况，例如阀门卡涩导致阀门在接收到动作命令后无法进行动作，最终导致流程切换失败。若按照场景三计量区正在进行切换，在计量切换过程中一段时间内（t7）计量区未恢复为正常分输模式，则开始运行流程恢复模式，流程恢复模式是流程切换模式的相反过程，先确保切换前的在用路阀门打开，再确保切换前备用路的关闭，一段时间后（t6 《t7 t8），流程恢复为切换前状态，此时计量区处于正常分输模式，从表面上完全没有任何故障或报警信息，但此时会因为曾经进行的流程切换失败而报警，提醒需要人为介入处理切换失败的原因。
47.本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。