輸油管線數(shù)字化管理的應(yīng)用

摘要：數(shù)字化為輸油管線的管理提出了一種新思路，華南銷售公司輸油管線數(shù)字化建設(shè)經(jīng)過(guò)多年的投入，經(jīng)歷了從研發(fā)、試驗(yàn)、實(shí)施、優(yōu)化等階段，形成了自己獨(dú)有的管理模式。它是基于自動(dòng)化控制、網(wǎng)絡(luò)通信、視頻傳輸、軟件集成和數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)等技術(shù)，與生產(chǎn)管理、工藝等緊密結(jié)合的較為智能化的管理應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)字化的全面推廣、應(yīng)用使輸油管網(wǎng)高效運(yùn)行有了更為有力的保證。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制；數(shù)據(jù)采集；管理應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TE977 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—8937（2012）23—0175—02

在2004年以前，管理方式采用人工巡查方式，不僅巡查工作量大，人力資源消耗大，而且難以適應(yīng)有效的監(jiān)控，生產(chǎn)、安全、環(huán)保要求。通過(guò)工藝、地面建設(shè)、管理等各方面，千方百計(jì)降低成本，最大限度提高開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益。隨著產(chǎn)建規(guī)模的增大，華南管網(wǎng)管道數(shù)會(huì)越來(lái)越多，如何有效管理好數(shù)千公里的輸油管線，顯得尤為重要。

如何有效、快速、及時(shí)的發(fā)現(xiàn)設(shè)備損壞或被偷盜，是安全生產(chǎn)最需要解決的主要問(wèn)題之一。輸油管線由于特殊條件和環(huán)境，許多生產(chǎn)設(shè)備（如：管道、閥門等）露天放置、涉及的地域很廣，管理難度非常大。為了降低操作成本、精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)和人員、提高工作效率、提高生產(chǎn)安全性、保護(hù)自然環(huán)境、建設(shè)和諧管網(wǎng)需要開(kāi)發(fā)一套“智能化生產(chǎn)管理控制平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。采用現(xiàn)代成熟的信息、通訊、自控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭自動(dòng)采集，借助現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動(dòng)加載到指揮中心數(shù)據(jù)庫(kù)，為各級(jí)管理部門應(yīng)用提供開(kāi)放的數(shù)據(jù)平臺(tái)，使生產(chǎn)和管理人員及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。通過(guò)建立地質(zhì)專家系統(tǒng)、工藝專家系統(tǒng)、管網(wǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配產(chǎn)自動(dòng)化；利用截流技術(shù)和遠(yuǎn)程可控開(kāi)關(guān)截?cái)嘌b置，實(shí)現(xiàn)開(kāi)、關(guān)輸送遠(yuǎn)程控制；建立電子巡查系統(tǒng)，對(duì)站場(chǎng)適時(shí)進(jìn)行圖像和工況分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)站場(chǎng)運(yùn)行的安全監(jiān)控。以上技術(shù)的應(yīng)用，可以真正達(dá)到對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。通過(guò)將各部分的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集到調(diào)度中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)管理人員在任何地方，對(duì)整個(gè)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)視，對(duì)任何生產(chǎn)異常情況進(jìn)行報(bào)警提示。將處理后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入地質(zhì)、工藝等關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)錄入功能。同時(shí)，為管理人員提供統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表的數(shù)據(jù)服務(wù)。

1 方案的生成

根據(jù)供應(yīng)量的要求，配產(chǎn)與動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)綜合區(qū)塊的歷史產(chǎn)能和新建產(chǎn)能等因素分配產(chǎn)量到各區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊依據(jù)地質(zhì)以及儲(chǔ)油產(chǎn)能評(píng)價(jià)等因素，并結(jié)合控制平臺(tái)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)提供的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，形成初步配產(chǎn)方案。

2 配產(chǎn)與動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)

根據(jù)審批通過(guò)后確定的最終配產(chǎn)方案，生產(chǎn)管理與控制平臺(tái)將配產(chǎn)方案分別下發(fā)到各個(gè)項(xiàng)目部、站場(chǎng)，由站場(chǎng)操作人員執(zhí)行相關(guān)操作。

實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)產(chǎn)能評(píng)價(jià)與配產(chǎn)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，提供組合優(yōu)化配產(chǎn)方案，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)的最優(yōu)化管理。

輸油工程生產(chǎn)管理系統(tǒng)根據(jù)上面形成的初步配產(chǎn)方案，結(jié)合工況和地面管網(wǎng)輸送能力等因素，形成進(jìn)一步配產(chǎn)方案。

3 生產(chǎn)管理系統(tǒng)

通過(guò)建立適合站場(chǎng)特點(diǎn)的專家知識(shí)庫(kù)、故障實(shí)時(shí)診斷方法、生產(chǎn)工作制度，提供工程設(shè)計(jì)的具體方案，系統(tǒng)如圖1所示。

4 自動(dòng)報(bào)警

通過(guò)對(duì)站場(chǎng)的設(shè)備裝置的生產(chǎn)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)視，生產(chǎn)運(yùn)行管理與控制平臺(tái)能及時(shí)的向管理操作人員反映出裝置設(shè)備運(yùn)行的任何異常，一旦發(fā)生異常情況，系統(tǒng)平臺(tái)能及時(shí)通過(guò)各種報(bào)警方式提示通知相關(guān)操作管理人員。系統(tǒng)報(bào)警方式主要分為：聲光、圖像、短信、屏幕圖標(biāo)閃爍以及視頻監(jiān)視聯(lián)動(dòng)等。根據(jù)異常情況的不同，啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

5 運(yùn)行自動(dòng)控制

①站場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)控。利用工藝流程圖以及管網(wǎng)圖，可以對(duì)整個(gè)站場(chǎng)所有運(yùn)行設(shè)備裝置狀況實(shí)時(shí)監(jiān)視，也可以對(duì)單套裝置進(jìn)行監(jiān)視。授權(quán)用戶可以遠(yuǎn)程對(duì)各控制點(diǎn)的控制參數(shù)進(jìn)行修改調(diào)整。

②管網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控。通過(guò)整個(gè)管網(wǎng)圖，可以對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行監(jiān)視，也可以對(duì)某個(gè)區(qū)塊管網(wǎng)或單根管線等進(jìn)行監(jiān)視。平臺(tái)系統(tǒng)按照設(shè)定條件對(duì)任何壓力溫度等異常情況進(jìn)行報(bào)警提示；可以提供短信息發(fā)送、E—Mail、電話語(yǔ)音撥叫功能發(fā)送報(bào)警給指定管理人員；支持對(duì)歷史報(bào)警信息進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、打印等操作。

6 資料自動(dòng)共享

通過(guò)覆蓋整個(gè)管線的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，采用數(shù)據(jù)集中、應(yīng)用分散的模式實(shí)現(xiàn)所有的數(shù)據(jù)資料的共享；利用各系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，實(shí)現(xiàn)不同信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。數(shù)據(jù)共享主要由生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享、管理數(shù)據(jù)共享、異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。

7 管網(wǎng)管理

實(shí)現(xiàn)對(duì)輸油支線（支線的起點(diǎn)、止點(diǎn)）、輸油干線（干線的起點(diǎn)、止點(diǎn)）、外輸管線等基本信息的管理；實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)拓?fù)鋱D的管理，提供管網(wǎng)基本信息的管理維護(hù)操作界面；實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)主干管網(wǎng)運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)視，包括每根主干管線的進(jìn)口壓力、溫度、流量，出口壓力、溫度、流量等運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

8 視頻監(jiān)視

重點(diǎn)井場(chǎng)、主要路口采用太陽(yáng)能供電，數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線方式，將視頻信號(hào)傳送至最近的站上，接入光纖網(wǎng)絡(luò)；實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量交接站、站場(chǎng)裝置區(qū)、以及儲(chǔ)罐周邊（安保）等視頻系統(tǒng)的集成。用戶可以在管網(wǎng)任何有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)對(duì)各場(chǎng)所的視頻監(jiān)控。

9 電子路卡及路口視頻

實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)路口過(guò)往車輛實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，過(guò)往車牌識(shí)別、速度測(cè)定；實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)往歷史車輛的分析統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉運(yùn)過(guò)程的監(jiān)控。

10 車牌識(shí)別系統(tǒng)

電子路口數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)：兼容集成多種視頻監(jiān)控系統(tǒng)；遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻傳輸監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)；完善的權(quán)限控制；敏感區(qū)域的全方位監(jiān)控；基于車牌識(shí)別的有效管理與監(jiān)控。

11 智能身份識(shí)別考勤功能

實(shí)現(xiàn)對(duì)站場(chǎng)、罐區(qū)等主要場(chǎng)所人員的實(shí)時(shí)身份識(shí)別，隨時(shí)掌握各場(chǎng)所的人員情況。平常實(shí)現(xiàn)考勤功能，異常情況為人員撤離提供參考依據(jù)。

總之，數(shù)字化管理的重點(diǎn)放在生產(chǎn)前端，致力于原始數(shù)據(jù)的一次錄入，并直接用于現(xiàn)場(chǎng)指揮決策，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和應(yīng)用的及時(shí)性，最大限度的提高效率，減輕崗位員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免相關(guān)環(huán)節(jié)的重復(fù)勞動(dòng)。數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)生產(chǎn)的自動(dòng)化管理，減少了日常巡檢維護(hù)工作量，降低了操作成本，也有利于環(huán)境保護(hù)。華南管網(wǎng)數(shù)字化的建設(shè)必將為“科技、綠色、和諧”的現(xiàn)代化油品輸送的建設(shè)起到積極推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒伯敏.自動(dòng)控制理論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2] 陳藹莉.推進(jìn)企業(yè)信息化工程進(jìn)程的對(duì)策研究[J].情報(bào)雜志，2002，（2）.

[3]馬國(guó)芬.企業(yè)產(chǎn)業(yè)信息化及定位分析[J].江西社會(huì)科學(xué)，2001，（10）.