液化油品智慧平安儲(chǔ)運(yùn)管理系統(tǒng)

[摘 要]當(dāng)前，面對(duì)綠色低碳、本質(zhì)安全和智慧運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)實(shí)需求，原油儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)科學(xué)化、專業(yè)化、智能化、精細(xì)化管理勢(shì)在必行。山東港源管道物流有限公司立足煙臺(tái)港原油業(yè)務(wù)，借助數(shù)字化、智能化思維和工具，全面整合原油儲(chǔ)運(yùn)全業(yè)務(wù)鏈條數(shù)據(jù)資源，深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，通過搭建液化油品智慧平安儲(chǔ)運(yùn)管理系統(tǒng)，構(gòu)建起涵蓋設(shè)備管理、管道保護(hù)、重點(diǎn)設(shè)施管理、應(yīng)急調(diào)度指揮、人員考核培訓(xùn)的綜合性、一體化智慧管理體系，在消除管理盲區(qū)、保障安全生產(chǎn)的同時(shí)，進(jìn)一步提升了原油儲(chǔ)運(yùn)管理質(zhì)效，為煙臺(tái)港建設(shè)世界一流港口提供了智慧方案。

[關(guān)鍵詞]原油儲(chǔ)運(yùn)；港口原油管輸業(yè)務(wù)；智慧管理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)

一、背景及意義

（一）實(shí)施背景

山東港源管道物流有限公司成立于2019年1月14日，為山東港口煙臺(tái)港集團(tuán)子公司，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)煙臺(tái)港原油業(yè)務(wù)相關(guān)設(shè)施，為魯中魯北煉化企業(yè)提供原油接卸、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸服務(wù)。

自公司煙臺(tái)港原油管輸業(yè)務(wù)正式投產(chǎn)運(yùn)行以來，已建成包含2座30萬噸級(jí)在內(nèi)的11座10萬噸級(jí)以上的液體散貨碼頭，港口庫(kù)區(qū)總庫(kù)容達(dá)565萬立方米，同時(shí)運(yùn)行煙淄一期和煙淄復(fù)線兩條干線以及多條支線，管道總長(zhǎng)1100千米，服務(wù)客戶達(dá)60余家，累計(jì)管道輸送量已突破億噸大關(guān)。

然而，隨著原油管輸業(yè)務(wù)的不斷拓展，復(fù)雜運(yùn)行的“兩干多支”管線使得公司生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理愈發(fā)復(fù)雜，油品儲(chǔ)運(yùn)管理工作面臨巨大挑戰(zhàn)。

一是項(xiàng)目安全生產(chǎn)管控要求越來越高。煙臺(tái)港原油長(zhǎng)輸管道總長(zhǎng)目前已超過1100千米，工藝場(chǎng)站數(shù)量眾多，運(yùn)行過程安全難度加大，特別是外管道巡護(hù)和應(yīng)急調(diào)度，亟須高效的信息化數(shù)據(jù)處理模式，達(dá)到信息順暢精準(zhǔn)傳遞。

二是隨著服務(wù)客戶進(jìn)一步增多，公司“兩干多支”的管道運(yùn)輸，以及汽車火車裝船等其他轉(zhuǎn)輸手段，需要運(yùn)銷及生產(chǎn)管理更為緊密地配合，通過高效的信息互通共享，第一時(shí)間找到合理的輸配方案。

三是設(shè)備設(shè)施運(yùn)維工作量不斷增大。生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)滿負(fù)荷運(yùn)行，需要更合理的維護(hù)保養(yǎng)維修和更加完整的全過程數(shù)據(jù)管理，維持設(shè)備設(shè)施長(zhǎng)期健康服役。

四是節(jié)能降耗等成本管理需求日益增長(zhǎng)，需要在保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，縮短因設(shè)備運(yùn)維、應(yīng)急搶修等帶來的停輸或者減量時(shí)間，實(shí)現(xiàn)降本增效。

五是企業(yè)自我加壓下的安全管理需求。需要有效確保人員履職，更有針對(duì)性地按時(shí)、保質(zhì)、保量完成安全管理工作，提升本質(zhì)安全水平。

（二）重要意義

借助數(shù)字化、智能化的信息管控系統(tǒng)，有助于公司管理效能提升，進(jìn)而減少內(nèi)耗、降低成本，增加經(jīng)濟(jì)效益。

一是消除管理過程中的信息孤島。各級(jí)管理人員通過系統(tǒng)間交互通道，進(jìn)行信息交互，可保證各個(gè)系統(tǒng)之間信息暢通，避免各自為政、錯(cuò)誤判斷，從而提高組織機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

二是為管理決策提供智慧方案。智慧系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠向各子系統(tǒng)反饋重要信息，讓各系統(tǒng)的重要生產(chǎn)信息指導(dǎo)員工開展各項(xiàng)管理工作。

三是大數(shù)據(jù)疊加相互驗(yàn)證。智慧系統(tǒng)全面覆蓋生產(chǎn)運(yùn)行、商務(wù)貿(mào)易、保養(yǎng)維護(hù)、檢維搶修、安全管控，能使大量可采集、可分析、可利用、可升值的信息資源不再閑置浪費(fèi)。

四是為管理者構(gòu)建智慧生產(chǎn)駕駛艙。整合化的管理平臺(tái)將給企業(yè)管理者提供更全面、更直觀的企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀信息，使管理者能更好地做出決策。

綜上，公司需要以問題為導(dǎo)向，以需求為指引，借助數(shù)字化、智能化管理思維和工具，推進(jìn)油品儲(chǔ)運(yùn)管理升級(jí)，實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。

二、主要做法

山東港源管道物流有限公司利用數(shù)字化技術(shù)，全面整合數(shù)據(jù)資源，深度挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，搭建智慧平安原油儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)主平臺(tái)，構(gòu)建作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)多重防護(hù)、公司遠(yuǎn)程全局把控的綜合性管理模式。（如圖1所示）

平臺(tái)基于管理維度和業(yè)務(wù)管理維度，下設(shè)多個(gè)子系統(tǒng)模塊，通過識(shí)別各模塊企業(yè)核心指標(biāo)（KPI）與關(guān)鍵事項(xiàng)（GS），面向企業(yè)高層管理崗位，設(shè)計(jì)專項(xiàng)管理駕駛艙，依托大屏、看板、移動(dòng)App等終端場(chǎng)景，全面、準(zhǔn)確、智能地輔助企業(yè)管理層掌控生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)態(tài)勢(shì)，制定發(fā)展戰(zhàn)略決策。

（一）企業(yè)管理子系統(tǒng)模塊

1.生產(chǎn)組織系統(tǒng)

（1）通過開發(fā)生產(chǎn)作業(yè)安全監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管道生產(chǎn)作業(yè)過程全面信息化管理，提升管道生產(chǎn)作業(yè)信息交互和安全生產(chǎn)水平，規(guī)范生產(chǎn)作業(yè)工作流程。

（2）將船舶計(jì)劃、商務(wù)計(jì)劃、作業(yè)流程確認(rèn)、作業(yè)票簽批四個(gè)業(yè)務(wù)工作結(jié)合，實(shí)現(xiàn)從商務(wù)到生產(chǎn)排查全過程電子化、流程化，提高各業(yè)務(wù)信息流轉(zhuǎn)和執(zhí)行效率。

（3）通過選擇工藝主要節(jié)點(diǎn)，軟件按照工藝設(shè)備狀態(tài)和連通性規(guī)則，自動(dòng)生成該時(shí)間段最優(yōu)工藝流程及所需要的開關(guān)的閥門，并進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析（包含工藝流程沖突報(bào)警、閥門沖突報(bào)警等），生成工藝流程計(jì)劃書。同時(shí)，與生產(chǎn)運(yùn)行SCADA系統(tǒng)互聯(lián)，基于實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)防誤識(shí)別，減輕計(jì)劃制定人員工作強(qiáng)度，降低人為因素安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)可能性。通過開發(fā)生產(chǎn)作業(yè)安全監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)管道生產(chǎn)作業(yè)過程全面信息化管理，提升管道生產(chǎn)作業(yè)信息交互和安全生產(chǎn)水平，規(guī)范生產(chǎn)作業(yè)工作流程。（如圖2所示）

（4）通過“一步一確認(rèn)”“操作留痕跡”生產(chǎn)作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)作業(yè)過程動(dòng)態(tài)化、可視化交互，并與生產(chǎn)運(yùn)行SCADA系統(tǒng)互聯(lián)，基于實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖，避免發(fā)生人員誤操作。同時(shí)，可結(jié)合二/三維場(chǎng)景和人員定位數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程管控能力。

（5）以二/三維可視化場(chǎng)景為基礎(chǔ)，通過集成已建成的生產(chǎn)運(yùn)行SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)、運(yùn)銷管理與計(jì)量結(jié)算系統(tǒng)，結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)過程信息，分層實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)反映管道公司整體生產(chǎn)作業(yè)情況，實(shí)時(shí)模擬現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)工藝狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)管理端和移動(dòng)端數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)。通過構(gòu)建三維可視化平臺(tái)，夯實(shí)輸油管道工程的二/三維數(shù)字底座，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的三維可視化展示和數(shù)據(jù)的聚合分析。

（6）通過系統(tǒng)建設(shè)，完善企業(yè)日常生產(chǎn)作業(yè)過程的電子檔案體系，逐步取消紙質(zhì)記錄。

2.成本管控系統(tǒng)

構(gòu)建能源管理平臺(tái)，豐富成本管理相關(guān)內(nèi)容，將能源消耗成本、材料消耗成本、維修配件成本等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息化集成對(duì)接，按照經(jīng)營(yíng)管理要求，形成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)報(bào)表，為工期成本管控提供支撐。（如圖3所示）

3.運(yùn)銷系統(tǒng)

對(duì)卸船入罐計(jì)劃、管輸計(jì)劃等生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行識(shí)別和管控，將產(chǎn)生的計(jì)量憑證、輸油日?qǐng)?bào)、月報(bào)管理細(xì)粒度體現(xiàn)批次等，作為公司與各貨主企業(yè)計(jì)量交接的直接憑證依據(jù)，并進(jìn)一步完成對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程的全覆蓋。

同時(shí)，對(duì)接生產(chǎn)運(yùn)行調(diào)度管理系統(tǒng)，通過管輸計(jì)劃與實(shí)時(shí)輸送數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測(cè)、比對(duì)，實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的運(yùn)銷數(shù)據(jù)管理，減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率。

4.人員培訓(xùn)系統(tǒng)

系統(tǒng)通過演練、培訓(xùn)、評(píng)估、改進(jìn)等手段，提高企業(yè)員工應(yīng)對(duì)安全生產(chǎn)的能力。驗(yàn)證應(yīng)急預(yù)案對(duì)可能出現(xiàn)的各種應(yīng)急情況的適應(yīng)性，找出管理工作中可能要改善的地方，建立和保持可靠的通訊渠道及應(yīng)急人員的協(xié)同性，確保所有應(yīng)急組織都熟悉并能夠高效履行職責(zé)。建設(shè)“學(xué)-練-考”三大組件，強(qiáng)化培訓(xùn)效果。

（1）學(xué)習(xí)組件。將文本形式的預(yù)案全文用CHM電子文檔形式、樹狀結(jié)構(gòu)顯示出來，以便于學(xué)習(xí)者對(duì)應(yīng)急預(yù)案體系有一個(gè)全面的了解，特別是了解自己所處部門的職責(zé)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性。同時(shí)，也可以將其它有關(guān)的書籍、法律法規(guī)、輔助資料（包括影像、圖片）等資料用此結(jié)構(gòu)化的知識(shí)管理系統(tǒng)管理起來，以便于查閱和檢索。（如圖4所示）

（2）練習(xí)組件。建立題庫(kù)，以問答的方式將預(yù)案的內(nèi)容分部門按要求列出，供學(xué)員學(xué)習(xí)、掌握自己所在部門在應(yīng)急預(yù)案中的不同階段的相關(guān)職責(zé)和必要的處置。

（3）考核組件。系統(tǒng)可將題庫(kù)內(nèi)容（可選答案中混有干擾答案）按指定部門、指定題類等隨機(jī)組合在一起形成試卷，以供學(xué)員選答。

5.設(shè)備運(yùn)維模塊

在SCADA系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)維保障模塊基礎(chǔ)上，以現(xiàn)有的場(chǎng)站級(jí)設(shè)備管理臺(tái)賬信息數(shù)據(jù)庫(kù)、場(chǎng)站站控SCADA系統(tǒng)工況數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，面向輸油場(chǎng)站設(shè)備運(yùn)檢維護(hù)的檢查、巡視、潤(rùn)滑、清潔、緊固、調(diào)整等作業(yè)場(chǎng)景，建設(shè)場(chǎng)站級(jí)設(shè)備狀態(tài)現(xiàn)場(chǎng)校核站端管理平臺(tái)。（如圖5所示）

（1）點(diǎn)/巡檢保養(yǎng)計(jì)劃管理

點(diǎn)檢及保養(yǎng)工作計(jì)劃的制定與分類管理，可進(jìn)行計(jì)劃的修改、刪除、導(dǎo)出和打印等。

（2）點(diǎn)/巡檢保養(yǎng)日常管理

以日歷臺(tái)方式對(duì)點(diǎn)檢保養(yǎng)進(jìn)行直觀管理，可按月、周、日三種格式顯示日歷；在日歷中用不同顏色區(qū)別顯示已完成、未執(zhí)行、逾期執(zhí)行、提醒執(zhí)行、待執(zhí)行等不同狀態(tài)的工作任務(wù)；通過點(diǎn)檢日歷中的任務(wù)項(xiàng)可查看任務(wù)詳情或直接執(zhí)行任務(wù)；在執(zhí)行任務(wù)或查看任務(wù)詳情時(shí)，可方便地直接調(diào)看任務(wù)相關(guān)設(shè)備的信息；點(diǎn)檢保養(yǎng)計(jì)劃中能支持備品備件的更換要求。

（3）點(diǎn)/巡檢保養(yǎng)信息管理

通過點(diǎn)檢保養(yǎng)記錄，使既定的點(diǎn)檢保養(yǎng)計(jì)劃得到可靠的貫徹和實(shí)施。按時(shí)段和不同的篩選條件查看點(diǎn)檢保養(yǎng)記錄；用特殊顏色標(biāo)識(shí)含有異常項(xiàng)的點(diǎn)檢保養(yǎng)記錄；直接查看點(diǎn)檢保養(yǎng)記錄詳情；點(diǎn)檢保養(yǎng)記錄中能同時(shí)記錄備品備件的實(shí)際更換情況；記錄的導(dǎo)出和打印。

（4）點(diǎn)/巡檢保養(yǎng)模型化管理

在場(chǎng)站日常巡檢中，往往會(huì)出現(xiàn)某一類或一組設(shè)備的點(diǎn)/巡檢工作內(nèi)容相同或相似，對(duì)這樣的內(nèi)容予以預(yù)定義就可以復(fù)用，方便點(diǎn)/巡檢工作的計(jì)劃和執(zhí)行。

主要功能包括：可對(duì)巡檢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組管理；已有標(biāo)準(zhǔn)的分類查詢；新建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)克隆一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)既有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改；標(biāo)準(zhǔn)的打印和導(dǎo)出。

6.應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng)

應(yīng)急調(diào)度指揮系統(tǒng)設(shè)有安全態(tài)勢(shì)總覽、應(yīng)急聯(lián)合作戰(zhàn)、應(yīng)急指揮協(xié)同、事件追憶評(píng)估等模塊。（如圖6所示）

（1）安全態(tài)勢(shì)總覽

通過“安全態(tài)勢(shì)總覽”模塊，基于生產(chǎn)SCADA數(shù)據(jù)、管道保護(hù)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)等，實(shí)時(shí)查看各單位運(yùn)行狀態(tài)、關(guān)鍵位置的運(yùn)行工況、實(shí)時(shí)視頻、巡檢狀態(tài)、安全隱患及處置情況，SCADA系統(tǒng)高級(jí)別告警、火災(zāi)報(bào)警、可燃?xì)怏w泄漏告警、站場(chǎng)ESD系統(tǒng)動(dòng)作、站場(chǎng)消防系統(tǒng)告警、管道泄漏智能化判斷數(shù)據(jù)等將與應(yīng)急平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，使值守人員及時(shí)掌握重大危險(xiǎn)源空間分布和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，分析風(fēng)險(xiǎn)隱患，對(duì)可能發(fā)生的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警。

（2）應(yīng)急聯(lián)合作戰(zhàn)

值守人員通過“應(yīng)急聯(lián)合作戰(zhàn)”模塊，可以與保障資源（搶險(xiǎn)人員與車輛、搶險(xiǎn)設(shè)備協(xié)調(diào)與物資配件保障等）迅速對(duì)報(bào)警情況作出初步判斷，判明警情級(jí)別并啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急處置預(yù)案。必要時(shí)，可以通過本系統(tǒng)迅速找到與告警點(diǎn)最近的巡檢人員或車輛，指揮其立即趕赴告警點(diǎn)對(duì)警情進(jìn)行落實(shí)和初步處置，既能加快應(yīng)急處置速度，又能減少誤報(bào)險(xiǎn)情的發(fā)生。

（3）應(yīng)急指揮協(xié)同

“應(yīng)急指揮協(xié)同”模塊，主要輔助重大突發(fā)事件的指揮調(diào)度和救援等，主要具備應(yīng)急啟動(dòng)/解除、應(yīng)急信息上報(bào)、聯(lián)動(dòng)與救援、決策與指揮等功能。針對(duì)應(yīng)急情況，利用相應(yīng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、應(yīng)急設(shè)備數(shù)據(jù)、應(yīng)急資源數(shù)據(jù)等，通過匯總分析事故進(jìn)展情況，結(jié)合相關(guān)預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)事故影響范圍、影響方式、持續(xù)時(shí)間和危害程度等進(jìn)行綜合研究判斷和評(píng)估，并結(jié)合應(yīng)急預(yù)案，制訂相應(yīng)的措施和處置方案，在無線集群系統(tǒng)、移動(dòng)通信系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等現(xiàn)代通信技術(shù)手段的支持下，高效完成應(yīng)急響應(yīng)，將事故影響范圍降至最小，同時(shí)對(duì)響應(yīng)過程進(jìn)行記錄，以便于事后分析和評(píng)估。主要板塊包括：

應(yīng)急預(yù)案庫(kù)建設(shè)：應(yīng)急預(yù)案規(guī)范化、電子化、流程化，并對(duì)各預(yù)案進(jìn)行系統(tǒng)建庫(kù)建模，實(shí)現(xiàn)體系化支撐，并保證未來預(yù)案庫(kù)的擴(kuò)展與變化的全適應(yīng)。

應(yīng)急資源庫(kù)建設(shè)：建立應(yīng)急保障資源數(shù)據(jù)庫(kù)，包括種類數(shù)量、時(shí)空定位等信息數(shù)據(jù)，以及進(jìn)、消、轉(zhuǎn)、存、廢、補(bǔ)等業(yè)務(wù)協(xié)同驅(qū)動(dòng)引擎。

應(yīng)急調(diào)度指揮：應(yīng)急預(yù)案全自動(dòng)流程化逐級(jí)推進(jìn)與指引；信息可交互，現(xiàn)場(chǎng)可組態(tài)；實(shí)時(shí)在線指揮部，人機(jī)交互，調(diào)度指揮。

應(yīng)急資源調(diào)度：應(yīng)急信息資源一圖總攬；應(yīng)急物資臺(tái)帳可查詢，缺庫(kù)補(bǔ)庫(kù)；應(yīng)急事故常用物資匯總指引。

（4）事件追憶評(píng)估

“事件追憶評(píng)估”模塊針對(duì)應(yīng)急事件的接警、預(yù)判、應(yīng)急啟動(dòng)、應(yīng)急處置和事后恢復(fù)全過程，通過音視頻方式，對(duì)指揮決策過程、搶險(xiǎn)車輛/人員的運(yùn)動(dòng)軌跡和處置過程、管網(wǎng)狀態(tài)等各方面進(jìn)行全方位記錄。

同時(shí)，利用系統(tǒng)保存的事故全過程全方位的信息，對(duì)應(yīng)急事件進(jìn)行追憶、重構(gòu)和反演，對(duì)事件原因進(jìn)行分析，對(duì)事件應(yīng)急處置的效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急機(jī)制的有效性進(jìn)行評(píng)估，對(duì)應(yīng)急決策的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)事故的責(zé)任進(jìn)行認(rèn)定，對(duì)相關(guān)人員和部門進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)與問責(zé)。

通過對(duì)系統(tǒng)儲(chǔ)存的應(yīng)急事件處置過程歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以形成包括重大危險(xiǎn)源、應(yīng)急資源及資產(chǎn)、事故原因、告警項(xiàng)、處置時(shí)間等多種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，為組織提高應(yīng)急處置能力提供幫助和指導(dǎo)。

通過搭建公司應(yīng)急指揮駕駛艙，對(duì)安全態(tài)勢(shì)總覽、應(yīng)急聯(lián)合作戰(zhàn)、應(yīng)急指揮協(xié)同、事件追憶評(píng)估等模塊進(jìn)行升級(jí)和接口對(duì)接，統(tǒng)籌監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、應(yīng)急設(shè)備數(shù)據(jù)、應(yīng)急資源數(shù)據(jù)等，能夠高效完成應(yīng)急響應(yīng)，將事件影響范圍降至最小。

（二）業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)模塊

1.碼頭“五重”主動(dòng)防護(hù)

通過建立海洋氣象水文觀測(cè)系統(tǒng)、激光疊加雷達(dá)靠泊系統(tǒng)、船舶姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、全方位碼頭結(jié)構(gòu)檢測(cè)系統(tǒng)和輸油臂自動(dòng)對(duì)接及智能巡檢，構(gòu)建碼頭“五重”主動(dòng)防護(hù)體系，動(dòng)態(tài)生成各海況和載度下的作業(yè)條件，實(shí)現(xiàn)超前預(yù)警、主動(dòng)避險(xiǎn)。（如圖7所示）

（1）通過海洋氣象水文觀測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)72小時(shí)的波浪、涌浪、風(fēng)力等要素的預(yù)報(bào)，對(duì)碼頭的風(fēng)力、涌浪、潮位、海溫、鹽度等水文全要素進(jìn)行解析，預(yù)報(bào)船舶靠離時(shí)間窗口。

（2）建立激光疊加雷達(dá)靠泊系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)、顯示、記錄船舶靠離岸時(shí)的全過程，并可分別測(cè)量、計(jì)算和顯示出實(shí)時(shí)船舶與岸的船頭距離、船尾距離，靠船速度和角度，實(shí)現(xiàn)全天候靠泊安全作業(yè)。

（3）搭建船舶姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過安裝數(shù)據(jù)采集設(shè)備，構(gòu)建先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法、建立科學(xué)合理的船舶實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)船舶運(yùn)動(dòng)姿態(tài)（六種自由度：縱蕩、橫蕩、垂蕩、橫、搖、縱搖、艏搖）的智能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（4）通過輸油臂自動(dòng)對(duì)接及智能巡檢，構(gòu)建高效簡(jiǎn)潔的自動(dòng)檢測(cè)和控制系統(tǒng)，智能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)船舶六種自由度運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，繼而實(shí)現(xiàn)在卸油過程中通過船舶姿態(tài)自動(dòng)調(diào)整輸油臂，保持整體穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全。

（5）全方位碼頭結(jié)構(gòu)檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)碼頭結(jié)構(gòu)狀態(tài)，保障碼頭長(zhǎng)期服役能力。此系統(tǒng)已成為國(guó)家水運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)的第一批示范應(yīng)用。

2.儲(chǔ)罐“六重”預(yù)警防護(hù)

通過建立雷電預(yù)警系統(tǒng)、儲(chǔ)罐安全巡檢智能系統(tǒng)、可視化智能巡檢系統(tǒng)、罐區(qū)全域疊加罐頂AI智能感知預(yù)警系統(tǒng)、動(dòng)火作業(yè)全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)、儲(chǔ)罐風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，形成儲(chǔ)罐“六重”預(yù)警防護(hù)體系。（如圖8所示）

（1）通過雷電預(yù)警系統(tǒng)，測(cè)量電場(chǎng)頻率變化，精準(zhǔn)感知10公里范圍內(nèi)雷暴氣象，實(shí)現(xiàn)雷暴云預(yù)計(jì)到達(dá)位置和時(shí)間的預(yù)警，提高雷電監(jiān)測(cè)和應(yīng)急響應(yīng)能力。

（2）通過儲(chǔ)罐安全巡檢智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化減人”“自動(dòng)化換人”的安全管理目標(biāo)，有效解決頻繁進(jìn)入受限空間巡檢所帶來的中毒窒息風(fēng)險(xiǎn)，大大減輕人工進(jìn)入浮艙爬行巡檢的工作強(qiáng)度，提高巡檢效率和隱患排查準(zhǔn)確率。

（3）通過可視化智能巡檢系統(tǒng)，將“一人一卡”的定位芯片與“智能安全帽”合二為一，并應(yīng)用GPS差分定位的管理模式，增加定位精度，除實(shí)現(xiàn)人員實(shí)時(shí)定位功能外，具備高清視頻采集、語音通訊、燈光照明、氣體檢測(cè)等功能，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程指導(dǎo)及可視化管理，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)火作業(yè)全過程實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控。

（4）通過罐區(qū)全域疊加罐頂AI智能感知預(yù)警系統(tǒng)，將紅外熱成像探測(cè)與高溫?zé)嵩醋R(shí)別相結(jié)合，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)易燃易爆區(qū)域危險(xiǎn)源，自主感知風(fēng)險(xiǎn)隱患。

（5）通過動(dòng)火作業(yè)全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)動(dòng)火作業(yè)過程中的風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)、智能分析、科學(xué)評(píng)估，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)極早期的隱患預(yù)警與排查，真正實(shí)現(xiàn)防患于未然，幫助企業(yè)提高安全管理水平和安全監(jiān)管質(zhì)效。

（6）通過儲(chǔ)罐風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)儲(chǔ)罐的位移、傾斜、沉降、形狀變化等安全指標(biāo)進(jìn)行7×24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)控，并將各系統(tǒng)氣體數(shù)據(jù)、溫度、液位數(shù)據(jù)統(tǒng)一集成，進(jìn)行三維模型數(shù)據(jù)可視化展示和風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)警分析，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐全生命周期安全管控。

3.管道“七重”監(jiān)測(cè)防護(hù)

通過創(chuàng)新開展工業(yè)物聯(lián)與地理信息融合的管道防護(hù)模式、系統(tǒng)采用負(fù)壓波+流量平衡相結(jié)合的檢測(cè)方法、搭建智能陰保系統(tǒng)、打通管道上方巡護(hù)通道、對(duì)管道沿線進(jìn)行高清熱感視頻監(jiān)控、無人機(jī)鷹眼自動(dòng)巡航、AI智能分析，構(gòu)建起管道“七重”監(jiān)測(cè)防護(hù)體系，智能化、多維度綜合研判，精準(zhǔn)鎖定風(fēng)險(xiǎn)位置，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。（如圖9所示）

（1）創(chuàng)新開展工業(yè)物聯(lián)與地理信息融合的管道防護(hù)模式。利用管道同溝敷設(shè)的光纖檢測(cè)振動(dòng)信號(hào)，第一時(shí)間對(duì)機(jī)械動(dòng)土、第三方施工等震動(dòng)信號(hào)報(bào)警并進(jìn)行定位。當(dāng)傳感光纜周邊有人員活動(dòng)、機(jī)械操作等事件時(shí)，事件產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)會(huì)引起光纜中傳輸光的相位以及偏振態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)捕捉分析變化后的光信號(hào)特征，進(jìn)行報(bào)警和定位，防范危害管道安全行為。

（2）系統(tǒng)采用負(fù)壓波+流量平衡相結(jié)合的檢測(cè)方法，通過讀取SCADA系統(tǒng)中心服務(wù)器，采集各管段兩個(gè)端點(diǎn)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)（壓力、流量、溫度、泵狀態(tài)等），在必要時(shí)發(fā)出管道泄漏狀態(tài)和泄漏位置報(bào)警，精準(zhǔn)定位泄漏位置。

（3）通過智能陰保系統(tǒng)，對(duì)存在高壓輸電線路、高鐵等動(dòng)態(tài)干擾源的管段進(jìn)行全天候監(jiān)控，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并監(jiān)控雜散電流的持續(xù)時(shí)間、強(qiáng)度等信息，保障管道免受腐蝕。

（4）依托打通的管道上方巡護(hù)通道，管道巡檢系統(tǒng)動(dòng)態(tài)派發(fā)巡檢指令，對(duì)全線巡線人員進(jìn)行巡檢在線管理。利用GIS技術(shù)，對(duì)全線巡線人員巡線實(shí)時(shí)位置管理，并通過AI智能判斷人員巡檢質(zhì)量，輔助管理人員對(duì)巡線人員進(jìn)行督導(dǎo)，實(shí)時(shí)查看巡線人員到位情況，并利用終端記錄巡線軌跡。

（5）對(duì)管道沿線進(jìn)行高清熱感視頻監(jiān)控全覆蓋，實(shí)現(xiàn)管道上方駐留報(bào)警、監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)傳輸和全天候監(jiān)控，能直接觀察管道上方實(shí)際情況，提高管道巡檢效率。

（6）無人機(jī)鷹眼自動(dòng)巡航對(duì)管道沿線進(jìn)行拍攝、記錄，經(jīng)可視化處理中心處理后，可進(jìn)行遠(yuǎn)程查看，實(shí)時(shí)掌握管道沿線地形變化，提高巡檢效率，震懾盜油分子。

（7）利用AI智能分析管道上方地貌變化，預(yù)判潛在風(fēng)險(xiǎn)。

三、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

液化油品智慧平安儲(chǔ)運(yùn)管理系統(tǒng)是覆蓋設(shè)備管理、管道保護(hù)、重點(diǎn)設(shè)施管理、應(yīng)急調(diào)度指揮、人員考核培訓(xùn)的綜合性、一體化智慧管理體系，能夠有效消除管理盲區(qū)，保障安全生產(chǎn)，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

（一）實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備智慧化管理

依托SCADA系統(tǒng)所采集的基礎(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)，開發(fā)運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比、全過程異常分析、故障預(yù)測(cè)等功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備全過程連續(xù)動(dòng)態(tài)跟蹤和運(yùn)維管理，對(duì)應(yīng)急事件原因進(jìn)行智慧化分析和效率評(píng)價(jià)。同時(shí)，管理人員可通過系統(tǒng)有針對(duì)性地進(jìn)行控制管理，降低企業(yè)成本。

（二）實(shí)現(xiàn)對(duì)管道、儲(chǔ)罐、罐區(qū)等安全智慧化保障

系統(tǒng)融合高后果區(qū)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、隱患管理、應(yīng)急管理、效能評(píng)價(jià)等功能，實(shí)現(xiàn)管理過程程序化及設(shè)施全生命周期信息化。建立完整性管理數(shù)據(jù)庫(kù)及可視化的管理信息展示平臺(tái)，構(gòu)建基于高后果區(qū)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的自動(dòng)評(píng)價(jià)數(shù)字模型，實(shí)現(xiàn)以管道里程為標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)對(duì)比展示和罐區(qū)風(fēng)險(xiǎn)智能監(jiān)測(cè)及完整性管理，切實(shí)降低安全管控風(fēng)險(xiǎn)，減少管理資源消耗。

（三）建立了智慧高效可靠的應(yīng)急調(diào)度指揮機(jī)制

系統(tǒng)以一體化平臺(tái)為基礎(chǔ)，以管道“立體化”智能技術(shù)為核心，進(jìn)一步融合生產(chǎn)調(diào)控、多媒體支撐、內(nèi)部保障、外部協(xié)同、輔助決策等信息資源，搭建原油長(zhǎng)輸管道應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮“云”平臺(tái)，面向應(yīng)急管理的資源規(guī)劃、預(yù)案設(shè)計(jì)、模擬演練、快速反應(yīng)、災(zāi)后恢復(fù)、事后追憶等多個(gè)方面提供全方位技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)更全面的安全態(tài)勢(shì)監(jiān)控、更快速的應(yīng)急聯(lián)合作戰(zhàn)、更高效的應(yīng)急指揮協(xié)同、更智能的進(jìn)行事件追憶評(píng)估。

四、實(shí)施成效

山東港源管道物流有限公司通過構(gòu)建液化油品智慧平安儲(chǔ)運(yùn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了原油儲(chǔ)運(yùn)科學(xué)化、專業(yè)化、智能化、精細(xì)化管理，并取得了一系列創(chuàng)新成果和良好的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。

（一）創(chuàng)新成果

公司先后獲得“一種原油樣品儲(chǔ)存裝置及其使用方法”“一種輸油管道巡檢升降機(jī)”“原油長(zhǎng)輸管道長(zhǎng)距離定向鉆的定位檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法”“一種原油輸送用管道球閥及其使用方法”4項(xiàng)發(fā)明專利；獲得“一種具備耐腐蝕性能的輸油管”“一種原油輸送管道的閥門”“原油儲(chǔ)存混輸系統(tǒng)”“原油管道輸送用輸油管線泵”“一種港口原油貯存罐”“一種高粘稠原油混輸泵”6項(xiàng)實(shí)用新型專利；獲得“原有結(jié)算系統(tǒng)”“長(zhǎng)輸管道立體化巡檢系統(tǒng)”2項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)；創(chuàng)造的“管道智腦系統(tǒng)”成果榮獲2020年度山東港口科技創(chuàng)新類一等獎(jiǎng)、2021年度國(guó)企管理創(chuàng)新成果第二等級(jí)、2022年度中國(guó)航海學(xué)會(huì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；創(chuàng)造的“立體化管道保護(hù)系統(tǒng)”成果榮獲2021年度山東港口科技創(chuàng)新成果二等獎(jiǎng)。

（二）社會(huì)效益

1.通過系統(tǒng)建設(shè)，打通了公司間和系統(tǒng)間交互關(guān)節(jié)，使大量可采集、可分析、可利用、可升值的信息資源不再閑置浪費(fèi)，進(jìn)一步夯實(shí)信息化基礎(chǔ)，消除信息孤島，加速信息流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互與業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)，開創(chuàng)山東港口煙臺(tái)港原油管道協(xié)同共管新局面。

2.系統(tǒng)化提升管理水平。公司以更為高效可靠的服務(wù)，獲得客戶的充分信賴，不斷增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.為同行業(yè)企業(yè)管理提供典型示范。通過打造科學(xué)化、專業(yè)化、智能化、精細(xì)化的原油一體化港口，為打造大宗液體散貨智慧示范港探路先行。

（三）經(jīng)濟(jì)效益

1.通過全流程智慧生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)，提高年度原油作業(yè)量90萬噸，增收約3000萬元。

2.通過成本系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化控制，降低能源消耗量，每年單位吞吐量綜合能耗下降3%，節(jié)約成本約300萬元。

3.通過建成多重驗(yàn)證的碼頭、罐區(qū)、管道防護(hù)系統(tǒng)，形成全面智慧運(yùn)營(yíng)管控體系。按照目前設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)測(cè)算，每年維修工時(shí)為800小時(shí)，約減少20%，可節(jié)約維護(hù)成本約280萬元。

經(jīng)測(cè)算統(tǒng)計(jì)，液化油品智慧平安儲(chǔ)運(yùn)管理系統(tǒng)建設(shè)完畢后，相較于建設(shè)之前，每年約增加經(jīng)濟(jì)效益4000萬元。

五、下步思路

下一步，山東港口煙臺(tái)港將繼續(xù)堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、科技引領(lǐng)、智慧賦能，在智慧運(yùn)營(yíng)、本質(zhì)安全、綠色低碳等方面持續(xù)深耕細(xì)作，不斷完善液化油品智慧平安儲(chǔ)運(yùn)管理系統(tǒng)功能，為建設(shè)大宗液體散貨智慧綠色示范港探路先行！

一是持續(xù)圍繞優(yōu)化生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，打通供應(yīng)鏈上下游，跨域進(jìn)行數(shù)據(jù)收集并進(jìn)行協(xié)同處理，使得管理決策不僅惠及企業(yè)自身，也惠及客戶。

二是持續(xù)做好信息互通、一體協(xié)同，推動(dòng)點(diǎn)多面廣的原油運(yùn)輸業(yè)務(wù)加快實(shí)現(xiàn)整體聯(lián)通、協(xié)同高效。

三是持續(xù)更新系統(tǒng)管理思維，以全方位數(shù)字化、智能化推進(jìn)管理水平不斷提升。

編輯/王盈 統(tǒng)籌/蘇曉