В 1854 г. в целях защиты неразграниченных между Россией и Китаем территорий на Дальнем Востоке российские войска под командованием Н. Н. Муравьёва приступили к занятию Приамурья и Приморья. Китайские власти были заранее предупреждены и не препятствовали движению, но, пытаясь точно определить намерения российских властей, предложили встретиться с китайским представителем на р. Горбице. Генерал-губернатор, отбывший на Амур, отправил в 1854 г. в Ургу А. И. Деспота-Зеновича в сопровождении переводчиков П. Я. Шишмарёва и А. П. Фролова. В результате этой поездки А. И. Зенович сумел убедить ургинских амбаней (высших китайских чиновников), что многолетние согласие и мир являются подтверждением доброго расположения России к Китаю, а переброска ведётся исключительно для защиты российских и смежных китайских владений от англичан.

      В 1858 г., в преддверии подписания Айгунского договора, А. И. Зенович снова был отправлен Н. Н. Муравьевым в Ургу для сообщения важных политических сведений, касающихся обоих государств. Генерал-губернатор хотел ещё раз подчеркнуть уважительное отношение к ургинским правителям, чтобы исключить их негативное влияние на отношение пекинского двора к амурской проблеме.

      В составе этой делегации вместе с А. И. Зеновичем и П. Я. Шишмарёвым состоял и Н. С. Петров. В Урге делегация встретилась с амбанем бэйсэ Дэлэк Дорчжи. Переговоры, проведённые ими, закрепили мирные намерения Китая и желание его правительства начать переговоры и подписать договор.

      Став градоначальником Троицкосавска, А. И. Зенович направил свою деятельность на изменение ситуации в торговле. Он предложил предоставить право торговать с китайцами в Кяхте купцам 3-й гильдии и крестьянам, упростить систему пошлин и отменить или уменьшить сборы, добился увеличения доходов казны. Поддержав, а затем, продолжив борьбу первого Кяхтинского градоначальника Н. Р. Ребиндера за равноправие русского купечества в торговле с китайцами, он стремился к преодолению монополии китайских купцов в русско-китайской торговле. В. И. Мерцалов утверждал, что именно А. И. Зенович, совместно с переводчиком и преподавателем К. Г. Крымским и правителем канцелярии Н. С. Петровым разработал проект правил 1862 г. о сухопутной торговле между Россией и Китаем.

      Таким образом, Н. С. Петров хорошо зарекомендовал себя на службе в таможенном ведомстве. Впоследствии А. И. Зенович назначил его на пост правителя канцелярии Кяхтинского градоначальника. На данном посту Николай Степанович активно развивал