基于大數(shù)據(jù)、云計算的智慧化長輸管道

萬立鑫

摘要：改革開放以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國已經(jīng)基本建立了相對完善的、系統(tǒng)的油氣管道系統(tǒng)，并在管道自動化基礎(chǔ)上取得了長足的進步。通過研究國內(nèi)外大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)在長輸管道中的應用，結(jié)合自身崗位進行探討，發(fā)現(xiàn)依靠SCADA系統(tǒng)和云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)可以構(gòu)建智慧化長輸管道框架結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)管道業(yè)務流程從調(diào)度控制、生產(chǎn)管理、經(jīng)營管理完整業(yè)務鏈的整體貫通，使管道業(yè)務各項技術(shù)與管理領(lǐng)域的數(shù)據(jù)流進行有 效的協(xié)調(diào)和銜接。本文主要就云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)在長輸管道的發(fā)展趨勢展開論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：長輸管道;SCADA系統(tǒng);云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)

1.長輸管道的現(xiàn)狀及SCADA系統(tǒng)在長輸管道的應用現(xiàn)狀

1.1長輸管道的應用現(xiàn)狀

長輸管道是目前運輸量最大、最主要、最經(jīng)濟的油氣輸送方式，在石油工業(yè)發(fā)展中起著極其重要的作用，其主要作用是利用最低的成本，實現(xiàn)最快的輸送，從而降低油氣開發(fā)、運輸、管理成本，提高油氣資源的利用效率，從而滿足我國油氣資源使用量不斷增大的情況。但是長輸管道線路相對較長，地勢跨越幅度大，并且在輸送過程中必須要進行全面的監(jiān)控，從而才能避免在輸送中影響油氣質(zhì)量和運輸效率。

1.2 SCADA系統(tǒng)的應用

隨著信息技術(shù)的大力發(fā)展，其在長輸油氣管道中也促進行業(yè)的進步，推動了石油行業(yè)的自動化、信息化、智能化發(fā)展。SCADA系統(tǒng)，也就是數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，是我國長輸油氣管道的一種主要的信息技術(shù)。SCADA系統(tǒng)主要通過應用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對長輸油氣管道的整個輸送過程進行掌控，確保管道運行的穩(wěn)定性，使油氣生產(chǎn)、輸送調(diào)度實現(xiàn)精準化、自動化，減輕人員工作量，提高長輸油氣管道運行的效率，最終實現(xiàn)長輸油氣管道經(jīng)濟效益的提高。

首先，SACDA系統(tǒng)結(jié)合GPS技術(shù)、GIS技術(shù)便可以對長輸管道的生產(chǎn)運營狀況進行實時監(jiān)控、準確測量，所采集的數(shù)據(jù)也更加準確、全面，且具有實時性，以此為基礎(chǔ)，便可以建立信息查詢系統(tǒng)，對實現(xiàn)數(shù)據(jù)的準確傳遞以及信息共享，既可以使往后的經(jīng)濟分析提供有力數(shù)據(jù)保證，又可以通過沿線設(shè)備的壓力、流量、溫度等情況，實時監(jiān)測運行情況，從而全方位了解運行中管道的狀態(tài)。

其次，通過SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)遠程調(diào)度與控制，調(diào)度中心利用場站控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、閥室控制單元對運輸中涉及到的機械設(shè)備、閥門進行遠程自動化控制，保證設(shè)備處于良好工況以及保障管輸計劃的順利執(zhí)行。

最后，通過SCADA系統(tǒng)和泄漏監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)合，在管道運輸過程中全方位了解溫度、壓力、液位、流量.沿線地理信息、相關(guān)設(shè)備運行情況，從而及時發(fā)現(xiàn)運輸中出現(xiàn)的異常，及時進行故障搶修與災害控制。

雖然長輸管道基本已經(jīng)實現(xiàn)數(shù)字化管理，也利用了GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、泄漏監(jiān)測系統(tǒng)、移動巡檢等系統(tǒng)進行管理，但是分析效率較低，缺乏高效的控制處理能力、系統(tǒng)設(shè)備的自診斷能力和分析預測能力，因此搭建智慧化長輸管道的需求越來越迫切。

2.智能化管道的建設(shè)

智能化管道是與長輸管道SCADA 系統(tǒng)、泄漏監(jiān)測系統(tǒng)以及管道完整性管理系統(tǒng)的有效結(jié)合，實現(xiàn)管道生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、輸送過程的實時監(jiān)控、管理模式的優(yōu)化等，提高原有SCADA 系統(tǒng)的應用價值。

首先，在調(diào)度中心模擬管道運行系統(tǒng)，通過云計算根據(jù)客戶的需求對油品運輸批量進行計劃與編制，確定運輸設(shè)備、運輸方式，設(shè)備需要使用到輸油泵、加熱爐，還要確定沿線管道壓力，并做好油品控制，通過最經(jīng)濟有效的方式把油品輸送進煉廠。

其次，通過大數(shù)據(jù)，不僅實現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)的自動采集和傳輸，保證數(shù)據(jù)及時、準確地獲取，而且擴展了數(shù)據(jù)的多樣性，滿足了長輸管道的多維度、可視化安全管理。工作人員、管理人員可以及時準確地獲取設(shè)備參數(shù)信息，通過對多類數(shù)據(jù)的綜合分析得出更為準確、可靠的評價結(jié)果，提前預知設(shè)備的故障情況、保養(yǎng)信息以及管道運營的潛在風險，提升應急響應及業(yè)務處理能力。

最后，管理人員通過云計算平臺的數(shù)據(jù)的整合和海量數(shù)據(jù)的存儲分析，省去采集數(shù)據(jù)的前端預處理，降低后續(xù)分析、使用的處理強度，提高處理速度。依據(jù)管道內(nèi)、外檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析、管道本體的腐蝕預測、管道及設(shè)備維修策略的優(yōu)化等，從而加強管道的風險預控能力，提高管道運營效率，提升決策管理水平，實現(xiàn)預知性的維修維護。

3.結(jié)論

以長輸管道業(yè)務的客戶需求為主導，利用現(xiàn)在健全的自動化的管理系統(tǒng)，通過運營數(shù)據(jù)自動采集和處理、工藝流程可視化展示及生產(chǎn)過程實時監(jiān)測，結(jié)合云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合具體客戶業(yè)務需求挖掘、分析和優(yōu)化管理模式，提高經(jīng)濟效益，推進管道運營管理的標準化、科學化和智慧化建設(shè)。

參考文獻：

[1]王懷義.楊喜良，長輸油氣管道自動化技術(shù)發(fā)展趨勢探討，石油工程建設(shè)，2016， 42（5）

[2]王云嵐.楊平，淺談長輸油氣管道自動化技術(shù)發(fā)展趨勢， 防護工程， 2018年第35期

[3]王昆.李琳.李維校，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧長輸管道[J]，油氣儲運，2018年01期