馬光田 邱姝娟 楊軍元 張曉

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西部管道公司

摘要：遠(yuǎn)程自控技術(shù)是油氣管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化管理的基礎(chǔ)。為實(shí)現(xiàn)不同建設(shè)時(shí)期和背景的油氣管道集中管理，西部管道公司結(jié)合自身特點(diǎn)，建設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)視、集中監(jiān)視、數(shù)據(jù)監(jiān)控為核心的遠(yuǎn)程自控和設(shè)備設(shè)施監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)，創(chuàng)新優(yōu)化生產(chǎn)管理體制，提高了管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效率。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)；遠(yuǎn)程監(jiān)視；集中監(jiān)視；數(shù)據(jù)監(jiān)控；優(yōu)化

為了保障油氣管道安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)支持多個(gè)管道系統(tǒng)的優(yōu)化控制和生產(chǎn)管理決策優(yōu)化，統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集和有效監(jiān)控生產(chǎn)過程[1]，必須建立自動(dòng)化控制下的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油氣管道高效運(yùn)營(yíng)[2-5]。

本文介紹了西部管道公司遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用效果。表明遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)對(duì)管網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、有效益和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1  遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)建設(shè)

1.1  集中監(jiān)視系統(tǒng)　

2018年，公司針對(duì)西二線、西三線、澀寧蘭管道及二級(jí)調(diào)控管道啟動(dòng)集中監(jiān)視項(xiàng)目建設(shè)。

集中監(jiān)視通過采集現(xiàn)場(chǎng)關(guān)鍵工藝設(shè)備的報(bào)警數(shù)據(jù)并上傳到生產(chǎn)調(diào)度中心，實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)、調(diào)度中心對(duì)SCADA生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及消防安防工藝、計(jì)量、電氣自動(dòng)化、通信等系統(tǒng)報(bào)警數(shù)據(jù)的綜合采集。將采集結(jié)果上傳至烏魯木齊調(diào)度監(jiān)控中心集中監(jiān)視終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備設(shè)施異常狀態(tài)全程實(shí)時(shí)監(jiān)視，同時(shí)兼顧原有的SCADA系統(tǒng)等第三方輔助系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處置異常工況[6]。集中監(jiān)視系統(tǒng)（圖 1）與SCADA系統(tǒng)共用一套硬件，其軟件搭建在VMware虛擬平臺(tái)，由多臺(tái)虛擬機(jī)及應(yīng)用程序組成。

圖 1 集中監(jiān)視系統(tǒng)架構(gòu)圖

集中監(jiān)視系統(tǒng)按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)以及設(shè)備關(guān)鍵程度，探索報(bào)警分級(jí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分級(jí)通知和提醒；一鍵預(yù)設(shè)報(bào)警可對(duì)各類工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，智能分類和自動(dòng)撥打電話，對(duì)工藝參數(shù)變化及時(shí)預(yù)警；調(diào)度語(yǔ)音系統(tǒng)可語(yǔ)音撥號(hào)，或?qū)⑽淖中畔⑥D(zhuǎn)化為語(yǔ)音信息，依托集中監(jiān)視系統(tǒng)開發(fā)的后續(xù)功能，更好地發(fā)揮監(jiān)視作用。

1.2  數(shù)據(jù)中心和關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)

在實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控的基礎(chǔ)上，公司開展了數(shù)據(jù)管理中心以及關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)建設(shè)。數(shù)據(jù)中心主要包括電氣遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)化遠(yuǎn)程運(yùn)維、振動(dòng)檢測(cè)、壓縮機(jī)透?jìng)�、壓縮機(jī)CEHM系統(tǒng)、計(jì)量遠(yuǎn)程診斷維護(hù)等系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、數(shù)據(jù)采集和設(shè)備遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)，對(duì)異常信息發(fā)出預(yù)警，減少現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員數(shù)量。關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和診斷，通過長(zhǎng)期分析及評(píng)估計(jì)算，為故障判斷、壽命監(jiān)測(cè)、設(shè)備視情維修提供技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)了站場(chǎng)資產(chǎn)超前管理，為開展預(yù)防性維修奠定了基礎(chǔ)。

2  遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)應(yīng)用與管理優(yōu)化

通過提高站場(chǎng)和閥室的工藝、儀表、通信以及電力等系統(tǒng)的感知能力，西部管道公司逐步實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制中心對(duì)管道進(jìn)行全權(quán)遠(yuǎn)程操作與控制，各地區(qū)分公司集中配備維護(hù)人員與相應(yīng)設(shè)備，進(jìn)行一體化的運(yùn)檢維作業(yè)，減少運(yùn)營(yíng)人員[7]。

2.1  遠(yuǎn)程監(jiān)視與診斷系統(tǒng)

借助創(chuàng)建的動(dòng)力設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，通過長(zhǎng)期對(duì)壓縮機(jī)組、泵機(jī)組等的運(yùn)行負(fù)荷、內(nèi)部氣流溫度、壓力及轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組性能衰減、熱端部件等效運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，為未來機(jī)組壽命監(jiān)測(cè)、視情維修提供了技術(shù)支持。計(jì)量設(shè)備遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各類流量計(jì)、流量計(jì)算機(jī)、溫變和壓變進(jìn)行遠(yuǎn)程狀態(tài)指示、診斷，通過分析壓力流量等數(shù)據(jù)趨勢(shì)變化和報(bào)警信息，遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵計(jì)量設(shè)備的健康狀態(tài)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)在線油氣計(jì)量交接，通過SCADA系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)自動(dòng)生成交接憑證，啟用遠(yuǎn)程電子簽章實(shí)現(xiàn)在線計(jì)量交接，減少了站場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)抄表、錄入及完成紙質(zhì)簽章等作業(yè)，每個(gè)場(chǎng)站可減少計(jì)量人員4～6人，如表 1所示。

表 1 計(jì)量交接模式改變前后應(yīng)用效果對(duì)比

2.2  基于遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)的管理優(yōu)化

2.2.1  調(diào)控模式優(yōu)化

集中監(jiān)視系統(tǒng)建成后，管道運(yùn)行調(diào)控優(yōu)化為“管網(wǎng)集團(tuán)調(diào)控中心調(diào)控、烏魯木齊監(jiān)控中心監(jiān)視或控制、作業(yè)區(qū)應(yīng)急值班” 模式。站場(chǎng)實(shí)行“作業(yè)區(qū)集中管理，集中巡、檢、維，中間站場(chǎng)無(wú)人操作、有人管理”的生產(chǎn)運(yùn)行模式。作業(yè)區(qū)設(shè)運(yùn)行調(diào)度，負(fù)責(zé)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視、接收上級(jí)調(diào)度指令、流程操作、站場(chǎng)巡檢及應(yīng)急值班，可自主完成95%以上的維檢修工作任務(wù)，壓縮機(jī)組、泵機(jī)組的自動(dòng)化運(yùn)維基本實(shí)現(xiàn)自主管理。

2.2.2  巡檢模式優(yōu)化

打破每2小時(shí)1次傳統(tǒng)巡檢模式，實(shí)施“1+3 +特殊”巡檢制度。即綜合巡檢1次：由作業(yè)區(qū)領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)，各相關(guān)專業(yè)人員參加，重點(diǎn)檢查主要生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施情況；常規(guī)巡檢3次：由值班干部組織開展，重點(diǎn)檢查關(guān)鍵設(shè)備、要害部位和檢修作業(yè)情況；特殊巡檢：根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行，重點(diǎn)檢查異常災(zāi)害天氣、工藝變更影響情況等。

利用站控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界安防系統(tǒng)等技術(shù)手段，作業(yè)區(qū)每2小時(shí)1次檢查，所轄“無(wú)人站”和閥室每周1次綜合巡檢。站場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)檢查從之前2小時(shí)1次優(yōu)化為6小時(shí)1次。

與原管理模式相比，集中監(jiān)視管理模式特點(diǎn)如表 2所示。

表 2 原管理模式與集中監(jiān)視管理模式特點(diǎn)對(duì)比

2.2.3  人員結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化

作業(yè)區(qū)由原來側(cè)重運(yùn)行監(jiān)護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)閭?cè)重維護(hù)檢修，實(shí)施無(wú)人值守中間站使50%以上站場(chǎng)調(diào)度人員從崗位中解放出來。為此，公司推行新型崗位體系，簡(jiǎn)化基層崗位設(shè)置，將作業(yè)區(qū)、維搶修隊(duì)的27個(gè)崗位整合為6類作業(yè)崗位（表 3），站場(chǎng)主要承擔(dān)設(shè)備維檢修任務(wù)，維搶修隊(duì)則更多專注于大中型設(shè)備專業(yè)運(yùn)維，形成以維搶修隊(duì)技術(shù)員工與作業(yè)區(qū)工程師為中堅(jiān)力量的維檢修隊(duì)伍，站場(chǎng)設(shè)備自主維修率不斷提高，作業(yè)區(qū)自主運(yùn)維技能顯著提升�；鶎涌萍�(jí)機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)64%，用工總量下降36%，人均管道里程由2.47千米提高到5.25千米，人均勞動(dòng)生產(chǎn)率由不到100萬(wàn)元增至550萬(wàn)元。

表 3 基層作業(yè)崗位調(diào)整前后對(duì)比表

3  結(jié)語(yǔ)

西部管道公司通過構(gòu)建遠(yuǎn)程自控系統(tǒng)并將其應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)管理中，提高了設(shè)備設(shè)施自動(dòng)化控制水平，優(yōu)化了管道運(yùn)行調(diào)控模式，創(chuàng)新建立了“生產(chǎn)站場(chǎng)實(shí)行作業(yè)區(qū)集中管理，集中巡、檢、維，中間站場(chǎng)無(wú)人操作，有人管理”運(yùn)行模式，消除了之前按管線管理導(dǎo)致的地區(qū)分公司間、站場(chǎng)間的重復(fù)工作，作業(yè)區(qū)管轄半徑大大縮短，應(yīng)急響應(yīng)速度極大提高，為管道智能化管理奠定了基礎(chǔ)。

今后，還需提升管道運(yùn)營(yíng)自控水平，優(yōu)化與完善設(shè)備設(shè)施遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)可燃?xì)怏w無(wú)死角泄漏檢測(cè)，引進(jìn)與應(yīng)用巡檢機(jī)器人、氣質(zhì)和油品物性監(jiān)測(cè)設(shè)備等先進(jìn)技術(shù)，提升站場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控與維檢修人員能力，深入推進(jìn)生產(chǎn)管理體制優(yōu)化。做到管道信息“全”感知、管道狀態(tài)“深”分析、管道事件“快”響應(yīng)，全面實(shí)現(xiàn)站場(chǎng)無(wú)人值守終極目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：馬光田，西部管道公司總經(jīng)理助理，高級(jí)政工師，現(xiàn)主要從事人力資源管理工作。聯(lián)系方式：13659961295，magt@pipechina.com.cn。

通訊作者：邱姝娟，女，1976年生，高級(jí)工程師， 2003年碩士畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)主要從事長(zhǎng)輸管道輸油氣生產(chǎn)工作。聯(lián)系方式：15981790006，郵箱：qiusj@pipechina.com.cn。