油气储运过程中的安全问题,可以借助当前物联网、人工智能、可视化等前沿技术,辅助管理。
将大数据,云计算,物联网等先进技术与油气管道业务相融合,实现异常数据智能化预警、设备 GIS 信息动态展示等功能。从而达到降低运营成本,提高生产效率,减少安全隐患的目的,进而促进管道管理的标准化,规范化和智能化进程。
助力低碳生产:低碳目标下,能源领域的数字化、智能化转型作用更加凸显。能源数字化的意义,不仅在于把人从繁重体力劳动中解放出来,对企业还有诸多好处。通过油气管道数字孪生系统,对运维数据进行实时展示,可以提升管理效率和生产效率,促进绿色低碳转型。
站场智能管控:西气东输站场运维具有多气源、多用户、用户需求种类多的特点,供气保障难度高,站场管控压力大。为了降低站场运行风险,提高管网运营效率,基于运行数据,利用强大的渲染能力,搭建的可视化解决方案,形成了集中监视的高效管控模式,实现站场分输远程自动控制,推动输气管道站场管理智能化转型,使站场运营管控效率显著提升。
设备风险智能管控:通过对压缩机组运行数据进行关联性分析,建立智能健康感知模型,生成健康状态量化评估指标。
在数据可视化领域耕耘多年,面向油气储运用户,成功研发出智慧油气管道可视化管理系统。综合了物联网、人工智能、大数据、通信技术、GIS、可视化等多种技术,对油气管道运维全生命周期数据进行统一管理与维护,系统涵盖产量分析、能耗分析、设备运维、安全防护以及厂区监控等板块。
通过可视化技术实现对日常运维的辅助决策、智能状态感知、智能数据分析、智能信息发布、智能设备管理、智能业务管理六大功能。2D 面板采用曲线图、趋势图、统计图等多种图表,实现分输量数据、进出站压力、压缩机运行状态、设备完整性、电能波形、综合流程分析等数据的实时可视化展示。
分输量可视化
随着天然气用气规模逐年增大,对天然气分输精度提出了更高要求。通过对接数据接口,将省官网分输量、指定分输量以及昆仑分输量进行可视化表达,管理人员可根据 2D 面板直观查看输送量具体数据以及占比情况,实现了分输监测由人工主导向智能控制的转变,在提高站场运行可靠性、稳定性的同时,大大减少了 *** 作人员的工作量。
管道压力可视化
管道工作压力是油气管道设计中的一个重要部分。通过对接测试系统,将管道的进站压力、站内压力、出站压力进行数据采集,并通过丰富完善的图表库资源支持,将一年内的压力变化通过折线图动态展示。点击折线图上方对应的图标即可快速查看。有利于工作人员合理调配泵站和压气站的数量、站内机组的功率以及管道的耗钢量。
设备完整性可视化
设备完整性在管理过程中,贯穿设备自安装使用开始直至报废的生命周期。引擎支持根据设备情况自由设置监控设备,将抽象复杂的数据通过可视化图表进行清晰反应,提高油气站场设备可靠性,降低生产运行风险。
电能波形可视化
拥有一个海量的数据表库,可自适应当前绝大部分浏览器尺寸及分辨率。依托物联网、大数据等新型技术对西气东输压气站 110kv 变电站与 10kv 变电站进行实时监测、数据分析,并根据其波动规律搭配图形组件,实现能源的高效、绿色、智慧应用与监管。
流程演示
充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,并依托其可视化技术,将西气东输二线广南支干线管道演示,包括地下管线、管线阀门、卧式分离器、旋风过滤器、空冷器等。化繁为简,便于信息的传达与沟通。
提高管道运维管理的智能化水平,将整个工艺流程透明化、可视化,从优化过程端入手达到控碳、减碳的目的。
产量分析
针对油气管道站不易实时监测、准确定位等问题,建立了基于传感器、通信、计算机等物联网技术设计的油气管道产量分析监测系统方案。
将 Web 可视化引擎与油气站管道输送产量分析系统相结合,接入产量数据至可视化平台,实时更新官网正输、省官网正输以及昆仑利用正输各支路瞬时产量、平均产量,点击设备编号可查看设备气体组成成分以及高危发热值,提高了管理的自动化、信息化水平。
总产量与产量比例信息可视化
支持通过 2D 面板对输送产量进行实时监测、通过数据统计图进行呈现。以便于运维人员对官网正输/反输、昆仑正输、特供产量进行监测掌握。
瞬时与平均产量信息可视化
选择搭载智能传感器,可对官网、省网以及昆仑各支路输送信息进行实时统计与监测。包括瞬时产量与平均产量,并以折线图形式展示输送量的计量数据以及波动形式,保证极差的准确性和权威性,帮助企业把握油气集输量的真实情况,提高经济效益与权威效应。
气体组分信息可视化
支持对不同设备的气体组分进行监测,包括甲烷、氮气、CO2 等气体所占比例,点击对应设备即可切换查看,实时掌控设备的运行健康状态。
耗能分析
对油气管道站而言,提高运营管理水平,降低运行能耗,是降低企业输油成本、提高经济效益的重要手段。降低输油管道运行成本的措施之一就是对每条管道、每个设备实行严格的能耗目标监测。利用丰富的图表、图形设计元素将总耗电以及压缩机耗电进行可视化表达,并根据输送方案,对油气管道未来一周的能耗进行预测,可有效查看机组能耗,提高能源利用效率。
总耗电监测
用电成本的控制与监测对油气管道输送具有重要意义。通过可视化的 2D 面板和图表的数据绑定,可对油气管道总耗电进行实时的数据展现。并采用折线图统计近十天内耗电总量,为节能减排提供可靠依据。
压缩机耗电监测
压缩机作为耗电大户,在运行中会产生大量的电力消耗。能够通过压缩机能耗数据进行统一化的采集,按时间排布分析,接入传感器数据实现可视化表达,实现压缩机的耗电监测的规范化、标准化,提升设备运行的经济性。
能耗预测
通过利用大数据技术,对未来一周的耗电相关指数进行全方位剖析,聚合关键指数,以专业视角进行切入,实现预警和趋势预测。对应生成动态的可视化图表,提高用户决策水平,引导油气管道管理健康发展。
能耗与省管网反输监控
通过采集压缩机与其它设备能源介质数据,运用可视化组件,构建能源监控可视化看板。帮助用户结合历史数据趋势和警报进行分析,帮助诊断和隔离故障,提高管理效率,及时发现并且处理问题。
机柜间管理
3D 空间内展现了机柜间三维模型以及机柜分布。与底层数据采集系统进行集成,能实时查看温湿度、漏水监测等动环数据,能更新配电监测实时数据。2D 面板显示台账信息和配电监测。实时的管理与监控低压设备以及台区综合评价状态,对设备资源进行状态查询、参数监测、预警告警等智能监测功能。
车辆与人员监控管理
通过 HT 系统,可以使虚拟环境中的空间环境与现实中的监控管理融合。利用三维仿真可视化灵活优势,对厂区人员进行实时信息抓取、并通过结合企业人员打卡系统对工作人员进行信息的提取对比与监测管理。支持对进出车辆与人员进行统计汇总,为数据驱动的智能化管理奠定坚实的基础。
厂区监控管理
2D 面板信息集合了厂区内各项监控信息。将厂区内分散、孤立、视角不完整的监控视频统一整理。点击摄像头位置图标即可切换至对应摄像头,再次点击摄像头图标可切换至摄像头实时画面,实现场景还原。
电子围栏选择固定区域为防护区域,产生越界行为进行报警,抓取越界图像。用户点击按钮即可查看区域位置以及人工产生报警行为,满足企业厂区全局导览、告警联动、电子巡检、人车定位轨迹跟踪等管理需求,为数据驱动的智能化管理奠定坚实的基础。
工艺工法
工艺工法重点模拟工法流程,运行管道走向,同时经过设备时进行相关数据信息展示,运行中整体场景变暗,流经部分设备及管线亮度提升。
随着西气东输的不断推进,我国油气管道里程数不断增加,传统管道运维过程中数据采集人工化、异常报警不及时、设备智能化水平等不断凸显。未来Hightopo将继续坚定不移推进智慧管道的智能化运营体系构建,努力为天然气与管道行业的高质量发展提供更多有益探索。
近年来,随着对节能降耗、提升运管水平等需求不断提高,水务企业对智慧水务的需求开始呈现暴发式增长。在这条变革之路上,施耐德电气依托基于物联网的EcoStruxure™,继续深化“数字化转型领导者”和“行业应用专家”两大战略,赋能智慧水务多个维度的不断创新,解决水务企业能效运营难题,以创新技术带动绿色可持续发展。
腾飞:智慧水务的数字化翅膀
五年前,施耐德电气就已经大力布局智慧水务市场,“如果说那时的解决方案更多着眼于管网优化、调度以及漏损监测处理的话,现在数字化技术赋能智慧水务更多的‘智慧’能力。”杨虎进表示,“基于物联网的EcoStruxure三层架构,将生产控制、运营调度及企业管理结合到一起,用硬件+软件+服务的整体解决方案,实现水行业全生命周期覆盖,丰富了智慧水务的内涵。”
工业物联网(IIoT)平台的绿色智能制造正在推动水务行业数字化互联互通和管理变革,“对于工业来说,物联网是解决方法的思路,而互联网则是一门技术。基于工业物联网的智能制造,推动企业从关注资产变为数据驱动。在设备互联互通的基础上,让采集和分析数据发挥价值,提升生产效能。中国水务企业最迫切解决的问题是如何让数据运转起来,推进智能化和数字化的过程中遇到的最大问题之一是信息孤岛,如果没有数据和有效的分析方法作为基础,就谈不上云和互联互通。”杨虎进说。施耐德电气重磅打造的EcoStruxure架构平台包括互联互通产品、边缘控制和应用、分析与服务三层架构,将广泛的能源、自动化和软件产品整合行业完整解决方案,形成从连接、收集到分析、处理、优化的智慧水务闭环管理,帮助水务企业在运营效率与资产绩效上实现跨越式提升。如今,施耐德电气智慧水务解决方案已经在国内供水、流域治理、供热等行业落地了20多个案例,在建的项目也有40多个。
共同打造智慧水务生态圈
“共创共赢,打造数字化的未来”是2019施耐德电气创新峰会的主题,而创新和合作也是当下中国产业革命深刻变革的关键词。“水务不仅是一个经济行为,更是一种 社会 行为,饮用水是否水质达标水管有没有发生泄漏供水高峰时节会不会停水不仅影响水务企业的生存,还影响整个 社会 的体验感。水务领域汇集了业主,设计院、工程总包商、工艺提供商及系统集成商等众多参与者,大家都有一个共同的目标,即提高水资源利用率和保障公众安全用水,围绕着这个目标,行业分工确定,有机的生态圈就此建立起来。”杨虎进说,“在传统的水行业,施耐德电气通过实现多个维度、各个层级的不断创新,用自动化技术解决水务企业能效运营的困境,为用户与合作伙伴的数字化转型赋能。”
杨虎进用一个南水北调工程举例,“这个工程包含十几个泵站,是调配供水量的关键,业主需要进行智能化管控,把能耗降到最低。在这个过程中,我们联合设计院,工程总包商以及施耐德电气集成的多个软件平台,共同搭建了智慧水务管理系统,实现了统一的中控室 *** 控和无人值守。数字化改造后的项目应急储吐能力比以前提高了30%以上,能及时应对上游出现的例如暴雨,山洪等地质灾害,保障下游的水量供给和水质标准。” 对此,杨虎进表示,水循环始末,无论企业管理层、运营调度层、或是生产控制层,都可以进行主动监测、采集、分析和辅助日常及应急决策,使水务资产更加高效、长期和可靠运行,真正实现智慧水务。
IT赋能OT
借势工业物联网,基于施耐德电气长期积累的细分行业专业技术经验,EcoStruxure通过融合IT与OT技术,帮助客户实现数据价值最大化,尤其是将数据转化为切实可行的智能化信息与更加有效的业务决策,将物联网的战略远景逐一实现。如今,智慧水务解决方案正与IT系统和大数据服务手段紧密结合,帮助实现从“连接—收集—分析—决策—连接”全过程的闭环控制。
以污水处理中的“曝气”这一工艺环节举例,杨虎进说:“过去我们靠的是经验和人工 *** 作,来控制曝气时间和曝气量。现在一步步发展到以模型代替,把不可控、非线性的过程变成有据可查的线性过程。再通过数据提炼和发展,反过来提高工艺使用的效能。”再例如污泥搅拌过程的电机,用先进的软件为过程工艺赋能,通过细致的电力、速率和功率参数设定,提高能效。据杨虎进介绍,这种节能化的改造一般能带来15%,甚至20%以上的能耗节约,也提高了设备的全生命周期。
致力于行业进步
“中国的水务企业,特别是污水处理企业,不管是项目投资还是数字化建设的力度都要远远超过欧洲同类型企业,因为中国有世界第一的污水量处理量,也拥有全世界最完善的工业体系。然而需要注意的是,虽然投入了大量人力和财力在智能化系统和设备上,但是否真正发挥了这些设备效能,做到物尽其用需要画个问号。”杨虎进分析了目前水务市场存在的诸多问题,“到目前为止,我国的水务管理还处在相对粗狂的水平,常常局限于一些短期行为,如短期内水质达标或者大型活动的保障等,而缺乏长期的水务规划。再者,从从顶层设计层面看,我国智慧水务发展也缺乏统一的行业标准,中国的水务市场在精细化管理方面有有很长的路要走。”
目前,各个水务企业对于整体智慧水务的理解有很大的偏差,杨虎进认为,这种“各自为站”的局面还会持续一段时间。需要行业管理机构给出指导性的意见,建立共同目标,使企业间达成行业共识,行成合力。“大家都处在摸索的阶段,不能号称自己的智慧水务系统就是最完善的,每家都有自己的技术特点和产品局限性。拿施耐德电气来说,我们也有自己的角色,我们只做生产和运营,不涉及营收等子系统。”
施耐德电气将自己定位为“能效管理和自动化控制领域的数字化转型专家”,杨虎进表示,施耐德电气通过互联互通的产品、强大的本地控制、云技术以及应用程序、分析工具与服务,确保通过全生命周期的解决方案,因地制宜支持水务企业高效利用能源资源,实现可持续发展。施耐德电气拥有智慧水务行业的核心技术和全球经验,也一直围绕一条主线:水务行业智慧化升级与数字化改造,不断将国内外治水的行业经验分享给“施耐德电气的朋友圈”,共同为水行业的智慧未来发力。
1、物联网(The Internet of Things,简称IOT)是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息。
2、组成:物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理 。
(1)整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。
(2)可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。
(3)智能处理—使用各种智能技术,对感知和传送到的数据、信息进行分析处理,实现监测与控制的智能化。
扩展资料:
常见的运用案例有:
1、物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前,上海世博会也与无锡传感网中心签下订单,购买防入侵微纳传感网1500万元产品。
2、ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。
3、智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心,利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术,实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统,是发展ITS的基础,成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统,都涉及交通动态信息的采集,交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。
参考资料来源:百度百科-物联网
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