如何實(shí)現(xiàn)智能化燃?xì)鈭?chǎng)站建設(shè)?
發(fā)布時(shí)間:2022-07-04
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新時(shí)期國(guó)家提出了能源體系要深層次結(jié)合互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能源與信息深層次融合的要求。而城鎮(zhèn)燃?xì)馄髽I(yè)在信息化方面,還存在著管網(wǎng)定位不準(zhǔn)確、資料不全、不能滿足智慧運(yùn)營(yíng)需求的數(shù)字采集等問(wèn)題,在設(shè)計(jì)和工程方面,還存在依賴人工、管理信息化手段不足等問(wèn)題站作為連接用戶與消費(fèi)者的“第一道關(guān)卡”,如果能夠?qū)崿F(xiàn)可視化狀態(tài)下的溝通、討論及決策,必將提高場(chǎng)站的安全與運(yùn)行效率。因此,開(kāi)展智能化燃?xì)鈭?chǎng)站建設(shè)的研究對(duì)保障場(chǎng)站安全、減少輸氣差及安全運(yùn)行都有著十分重要的意義。
一、燃?xì)鈭?chǎng)站現(xiàn)狀
燃?xì)鈭?chǎng)站因建設(shè)位置和目的不同,功能也不同,可分為城市門站、輸氣站、儲(chǔ)配站、調(diào)壓站、汽車加氣站等多種形式。如門站是城市企業(yè)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的氣源點(diǎn),也是天然氣進(jìn)入城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的配氣站,主要功能為接收長(zhǎng)輸管線運(yùn)送來(lái)的燃?xì)?,通過(guò)過(guò)濾、調(diào)壓、計(jì)量、加臭、分配后,把燃?xì)馑腿氤鞘泄芫W(wǎng)系統(tǒng)或送入大工業(yè)生產(chǎn)用戶。
國(guó)家提出全面發(fā)展智慧能源的戰(zhàn)略部署,各大燃?xì)夤鹃_(kāi)始嘗試建設(shè)智慧燃?xì)?,解決當(dāng)前城市燃?xì)馄髽I(yè)在經(jīng)營(yíng)管理中存在的痛點(diǎn)問(wèn)題。雖然城市燃?xì)夤敬罅ν苿?dòng)智慧燃?xì)夥矫娴慕ㄔO(shè),但也存在許多問(wèn)題,如標(biāo)準(zhǔn)多樣,智能化進(jìn)程慢及水平差異大,燃?xì)鈭?chǎng)站的智能感知設(shè)備投入較少,無(wú)法銜接用戶數(shù)據(jù)等。北京燃?xì)饴氏忍岢觥爸悄苋細(xì)饩W(wǎng)”,通過(guò)信息技術(shù)與燃?xì)鈽I(yè)務(wù)相結(jié)合,構(gòu)建智慧燃?xì)饪蚣荏w系;深圳燃?xì)庵铝τ谌細(xì)庵悄芑ㄔO(shè),形成了強(qiáng)有力的信息化系統(tǒng);中國(guó)燃?xì)饪毓捎邢薰疽殉闪⒖萍脊就七M(jìn)燃?xì)庵悄芑ㄔO(shè),構(gòu)建從氣源到用戶的智能服務(wù)體系。
如下圖中所示,國(guó)內(nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)馄髽I(yè)在智能化建設(shè)方面尚處于發(fā)展階段,而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已進(jìn)入成熟階段,在發(fā)展趨勢(shì)方面國(guó)外已進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)和燃?xì)馍疃热诤?,而?guó)內(nèi)處于改造階段,在智能設(shè)備方面已體現(xiàn)信息化,國(guó)內(nèi)尚處于起步階段。
國(guó)家已制定了推進(jìn)建設(shè)智能化場(chǎng)站相關(guān)制度,各城市燃?xì)夤疽仓鸩浇⒖萍夹畔⒒到y(tǒng)。高效、智慧化的管理手段已成為燃?xì)馄髽I(yè)安全穩(wěn)定供氣的必然發(fā)展方向,擴(kuò)大利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段、信息化改造燃?xì)庠O(shè)備設(shè)施、智能化管理機(jī)制已經(jīng)成為城市燃?xì)廨斉涔芾響?yīng)用的重要發(fā)展趨勢(shì)。
歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家形成了智能燃?xì)庀到y(tǒng)整體框架,管網(wǎng)的智能化水平進(jìn)入成熟階段,建立了安全環(huán)保、高效智慧的管網(wǎng)系統(tǒng),重視用戶體驗(yàn),加大科技投入,側(cè)重于智能燃?xì)庑畔⒒ㄔO(shè)和軟件開(kāi)發(fā)等。
三、問(wèn) 題
當(dāng)前在信息技術(shù)和安全環(huán)保政策的推動(dòng)下,燃?xì)鈭?chǎng)站急需自動(dòng)化、智能化,特別是在氣源調(diào)度、應(yīng)急指揮、綜合管理平臺(tái)及無(wú)人值守等方面沒(méi)體現(xiàn)出智能化,還是以傳統(tǒng)的手工操作為主,具體有以下幾方面。
1. 尚未建立場(chǎng)站智能化的標(biāo)準(zhǔn)體系
各燃?xì)夤鞠嗬^投入燃?xì)庵悄芑ㄔO(shè),但缺乏標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo),特別是燃?xì)鈭?chǎng)站的標(biāo)準(zhǔn)體系更無(wú)參考數(shù)據(jù),導(dǎo)致場(chǎng)站智能化水平參差不齊,標(biāo)準(zhǔn)繁雜,平均水平提升慢等問(wèn)題。
2. 現(xiàn)有場(chǎng)站的智能化程度不高
傳統(tǒng)場(chǎng)站SCADA系統(tǒng),主要側(cè)重于靜態(tài)數(shù)據(jù),如站點(diǎn)運(yùn)行狀況的數(shù)據(jù),包括壓力、溫度、流量等,不能形成有效信息進(jìn)入模型為決策提供服務(wù),大部分工作還需要手工操作。
3. 數(shù)據(jù)不能充分利用、信息不能共享
各燃?xì)夤敬蠖冀ㄓ蠸CADA系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)及收費(fèi)系統(tǒng)等,但各系統(tǒng)由于建設(shè)時(shí)針對(duì)的是具體問(wèn)題,沒(méi)有“一張網(wǎng)”或“一個(gè)平臺(tái)”的意識(shí),造成數(shù)據(jù)無(wú)法對(duì)接,沒(méi)有數(shù)據(jù)的支撐,無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能控制,無(wú)法為決策者提供數(shù)據(jù)支撐。缺少大集團(tuán)意識(shí),各個(gè)燃?xì)夤窘ㄔO(shè)自身的平臺(tái),集團(tuán)缺少整體數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的處理只局限于各成員公司,甚至是部門,不能有效共享,信息閉塞現(xiàn)象嚴(yán)重,雖有大量數(shù)據(jù),各系統(tǒng)之間卻無(wú)法進(jìn)行融合,容易造成決策失誤,導(dǎo)致成本增加,資源浪費(fèi)。
4. 應(yīng)急處理效率低
一方面,燃?xì)庥捎谄渥陨淼奶匦约碍h(huán)境的影響,易發(fā)生突發(fā)事件,現(xiàn)有的應(yīng)急體系是值班人員逐級(jí)上報(bào),流程長(zhǎng)、效率低,易錯(cuò)失最佳處理時(shí)間;另一方面,需要人工實(shí)施監(jiān)控場(chǎng)站運(yùn)行情況,發(fā)生故障后,現(xiàn)場(chǎng)人員控制手段有限,信息化支撐不足,易造成應(yīng)急處理效率低。
四、建 議
建設(shè)智能燃?xì)鈭?chǎng)站,首先,要調(diào)研現(xiàn)有場(chǎng)站,摸清掌握現(xiàn)有場(chǎng)站智能化數(shù)據(jù)。在現(xiàn)有設(shè)施基礎(chǔ)上,對(duì)現(xiàn)有燃?xì)鈭?chǎng)站進(jìn)行技術(shù)升級(jí)設(shè)備、設(shè)施改造,整合各類基礎(chǔ)及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),梳理規(guī)范化的統(tǒng)一流程以及投入各類智能化設(shè)備、系統(tǒng)的使用,為實(shí)現(xiàn)真正的智慧燃?xì)夤芫W(wǎng)奠定良好基礎(chǔ);其次,要求整個(gè)系統(tǒng)性能具有開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展、性價(jià)比高,以此確保建成為技術(shù)先進(jìn)、使用可靠、經(jīng)濟(jì)合理的智慧場(chǎng)站。
1. 構(gòu)建完善的、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)采集設(shè)備體系,確保實(shí)現(xiàn)數(shù)字化
形成“一個(gè)平臺(tái)”,讓平臺(tái)管理各類數(shù)據(jù)采集設(shè)備,如在閥式智能調(diào)壓設(shè)備方面,可采用陜西森旺智能截?cái)嚅y系列、荷蘭公司的RZD系列及艾默生公司的ET系列。這些設(shè)備如遇到斷電時(shí),也會(huì)繼續(xù)工作,按當(dāng)前工作狀態(tài)進(jìn)行。
2. 在智能化改造基礎(chǔ)上加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析、應(yīng)用和挖掘
一方面,對(duì)調(diào)壓箱、閘井、陰極樁等重要設(shè)備設(shè)施進(jìn)行智能化改造,包括數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、搜索引擎、物聯(lián)通訊、云計(jì)算、監(jiān)控設(shè)備等。深入進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘,利用積累的相關(guān)數(shù)據(jù),挖掘其蘊(yùn)含的內(nèi)在邏輯,找出規(guī)律,為決策提供支持。另一方面,也需要在核心信息模塊,如管網(wǎng)仿真系統(tǒng),大都采用國(guó)外公司的技術(shù),應(yīng)借助國(guó)內(nèi)信息技術(shù)發(fā)展契機(jī),開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)處理軟件,形成自主產(chǎn)權(quán)。
3. 統(tǒng)一平臺(tái),實(shí)現(xiàn)智能化
實(shí)現(xiàn)在一個(gè)平臺(tái)對(duì)所有信息進(jìn)行管理,增加各類運(yùn)算方法、專家分析模塊,對(duì)各類數(shù)據(jù)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)情況,包括設(shè)備管理、風(fēng)險(xiǎn)分析、計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)運(yùn)行、輸配作業(yè)、應(yīng)急管理、仿真計(jì)算等,為決策者提供智能優(yōu)化的工作方案,提高處理突發(fā)事件的效率。
4. 加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)
工藝流程標(biāo)準(zhǔn)化。完善功能配置,應(yīng)用BIM數(shù)字模型,環(huán)保方面占地少,噪音小等;場(chǎng)站配套設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化。場(chǎng)站設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)化,智能化產(chǎn)品能提升燃?xì)庀到y(tǒng)的調(diào)控水平、應(yīng)急能力、運(yùn)行的效率以及可靠性,主要包括智能巡檢設(shè)備、防入侵設(shè)施及泄漏檢測(cè)等;全景監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)等。