本论文所涉及的科研项目来源于某天然气门站监控系统设计。监控系统的主要功能是对门站天然气的温度、压力、流量和阀门的监控，论文主要阐述了天然气监控系统开发过程中所用到的关键技术。论文首先阐述了门站监控系统的功能和方案，然后分别对门站监控系统的上位冗余、下位冗余、Modbus多机通信、系统时间同步和系统防雷防爆等关键点进行研究。上位监控软件使用WinCC开发，采用冗余设计，实现系统故障数据的备份和拷贝。下位数据采集软件使用STEP7开发，采用西门子软冗余设计，提高了系统的可靠性。设计开发PLC与多台流量计算机通信，解决了基于Modbus的多机通信的技术难点。其次论文重点论述了系统可靠性建模、计算方法，比较了冗余系统与非冗余系统的可靠性指标，证明了系统采用冗余设计的必要性。最后为保证系统时钟同步，设计了GPS时钟同步的方案，解决了系统时钟同步的难点。目前系统设计和开发已完成，并应用于某天然气门站，达到了对该门站的监控、调压的目的。