摘要:為推動油庫管理由自動化、信息化,向智能化轉型,實現油庫全流程精細化管理,從國內成品油庫管理現狀出發,分析了推行油庫智能化建設的重要意義,提出了智能油庫建設總體思路和建設規劃的建議,并在此基礎上開展風險分析與應用效果評估。
關鍵詞:油庫;智能化;建設規劃
近年來,數字經濟發展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有,此項發展正在推動生產方式、生活方式和治理方式的深刻變革。“十四五”時期,我國數字經濟轉向深化應用、規范發展、普惠共享的新階段,國務院出臺“十四五”數字經濟發展規劃,支持有條件的大型企業打造一體化數字平臺,提升企業整體運行效率和產業鏈上下游協同效率。油庫是成品油市場經營的重要支撐,推進油庫智能化建設,是順應數字化轉型時代發展趨勢的必然要求,是企業精細化管理的現實需要,是推動行業可持續高質量發展的必由之路。
1油庫智能化建設的重要意義
1.1順應數字化轉型時代發展趨勢的必然要求
習近平總書記指出,近年來,數字經濟發展速度之快、輻射范圍之廣、影響程度之深前所未有,正在成為重組全球要素資源、重塑全球經濟結構、改變全球競爭格局的關鍵力量。為堅決貫徹落實習近平總書記重要指示精神和黨中央、國務院決策部署,適應時代發展趨勢,如何利用企業現有管理資源實現儲運系統、消防系統、安防系統、輔助生產系統、綜合管控系統智能化,成為企業高質量發展的重要任務[1]。
1.2企業精細化管理的現實需要
飛速發展的信息科技和落后的油庫自動化建設水平間的矛盾日趨凸顯,為解決該難題,需要完整、準確、全面貫徹新發展理念,通過深入解放思想、轉變觀念,把科技創新作為基本原則和重要舉措,推動智能油庫建設,實現企業精細化管理。
1.3深化改革實現可持續高質量發展的必由之路
油庫作為最重要的物流倉儲設施,必須主動適應改革要求,通過數字化轉型、智能化發展大幅提高管理效能,實現自主管理、智慧運營。目前來看,國內成品油庫的儲運業務嚴重依賴油庫調度的現場指揮,消防和安防業務嚴重依賴人工應急響應,輔助業務和綜合管控的自動化、信息化、數字化、智能化發展水平不均衡,導致管理層級多、現場人員多,管理現狀不能滿足企業可持續高質量發展的需要。加大力度推進油庫智能化建設,成為深化成品油倉儲企業管理體制改革的堅實基礎。
2智能油庫建設的總體思路
以錨定建設國際水準成品油庫管理企業為總體愿景,依托信息系統,強化油庫生產指揮控制、應急預警響應和信息分析應用建設。圍繞儲運系統、消防系統、安防系統、輔助生產系統、綜合管控系統,強化作業流程智能規劃、生產數據智慧分析、設備故障超前預警、安環風險冗余防控、應急響應聯動處置等功能的拓展和作用發揮。持續推進油庫智能化建設,促進油庫作業高效化、調度指揮扁平化、運行管控智能化的目標實現[2]。
2.1一個總體愿景:國際水準成品油庫管理企業
通過油庫智能化建設,圍繞油庫運行、操作、設備管理各主要環節建立一整套實時監控體系,實現設備自動操作、信息自動采集、安全聯鎖聯動、系統全面集成、流程智能規劃,完成智能倉儲核心任務,為建成國際水準成品油庫管理企業提供有力支撐。
2.2兩大依托平臺:油庫生產指揮控制平臺、油庫管理分析平臺“油庫生產指揮控制平臺”:提升SCADA系統功能,對儲運、消防、安防、輔助生產等系統進行集中監控與自動化管理,實現各子系統間的數據共享、聯鎖聯動。以油庫可視化建設與應用等為實施重點,持續完善分析預警能力,重點突出“操作職能”。利用大數據、云計算、神經網絡、數字孿生等技術,不斷推進“生產指揮控制、應急預警響應、信息分析應用”的3大中心功能建設與完善。
“油庫管理分析平臺”:集成重大危險源液位、可燃、視頻、火災、周界、壓力、溢油、管線流速、油氣回收、污水處理等數據。通過數據互聯、數字孿生、人工智能技術,實現生產監測預警、智能視頻分析、遠程作業監管、設備全生命周期管理、數據分析和量化考評等功能,重點突出“監管職能”。
2.3三個階段目標:油庫作業高效化、調度指揮扁平化、運行管控智能化油庫作業高效化:通過生產作業自動化、各類生產數據集中分析應用,實現油庫運行效率的提升,油庫操作崗位數量精簡,油庫運行費用大幅下降。調度指揮扁平化:應用數字孿生、數據互聯、人工智能技術,打造油庫觸覺神經網絡,實現油庫生產作業遠程調度指揮。運行管控智能化:通過無人機、機器人、視頻分析、人工智能技術應用,完全替代油庫現場人員操作復核。
2.4五大系統應用
(1) 儲運系統:包括油品儲罐、工藝管線、閥門、機泵、收發油鶴管、油氣回收、流量計、壓力表以及相關監控、控制系統等。(2) 消防系統:包括消防報警系統、火災監測系統、儲罐消防噴淋系統、儲罐泡沫滅火系統、地上消火栓、消防水(泡沫)罐、消防水(泡沫)泵、消防管線及相關控制系統等。(3) 安防系統:包括火災報警系統、可燃氣體報警系統、周界防范系統、電子巡檢系統、視頻監視系統、門禁系統、人員定位系統、無人機防御系統等。(4) 輔助生產系統:包括污水處理系統、VOCs監測系統、給排水系統、電氣系統、無線網絡、儲罐和管線腐蝕監測系統、氣象監測系統等。(5) 綜合管控系統:綜合集成儲運、消防、安防、輔助生產系統,利用無線網絡、數字孿生等技術,使各環節信息有效交換,功能有機結合[3]。
2.5五大核心功能建設
(1) 作業流程智能規劃:對油庫的主要設備運行狀態、班組人員配置、作業環境進行識別與分析,根據預定的作業目標,結合若干可供選擇的作業流程和各類影響因素,實現油品出入庫流程智能規劃。(2) 生產數據智慧分析:運用統計學、模式識別、機器學習、數據抽象等分析工具,重點從生產作業、設備設施、運行費用等方面對油庫生產數據進行系統分析,為管理層提供決策支持。(3) 設備故障超前預警:通過對油庫設備運行數據梳理,建立油庫設備故障模型,結合數據分析,實現設備故障超前預警。(4) 安環風險冗余防控:對重大安全環保風險采取多重自動化管控,某一控制系統失效,其他控制系統仍能保持正常工作,使重大安全環保風險始終處于受控狀態。(5) 應急響應聯動處置:通過五大系統之間預先設置的聯鎖控制模型,對各類異常狀態實現快速聯動和自動控制,將異常信息對應處置方法及時推送至各級管理層和現場操作人員,第一時間完成應急處置[45]。
3智能油庫建設規劃
3.1油庫智能化“硬件功能”建設
(1) 儲運系統自動化。通過對儲罐監測、罐區工藝流程、公路定量裝車控制系統、鐵路小鶴管定量裝車系統、管道入庫監控系統、水路定量裝船系統的升級改造,實現儲罐自動混合計量、自動取樣分析、高低液位聯鎖保護、溫度和壓力等參數實時監控;工藝流程遠程操控、壓力遠傳及超壓提醒保護、自動泄壓及現場ESD、儀表自檢;收發油系統實現定量控制、自助排隊;VOCs揮發自動監測等功能。
(2) 消防系統自動化。通過對消防噴淋控制系統、消防泡沫控制系統、消防廣播系統的升級改造,實現工藝流程遠程控制和一鍵啟動、自動補水、壓力遠傳和應急廣播全覆蓋等功能。
(3) 安防系統自動化。通過對火災報警系統、可燃氣體報警系統、周界防范系統、電子巡檢系統、視頻監控系統、公路儲油區門禁系統、庫區人員門禁系統、防雷防靜電接地電阻自動檢測系統、人員定位系統、無人機防御系統的升級改造,實現火災報警、可燃氣體報警、周界防范、電子巡檢、視頻監控、門禁(人員、車輛)、防雷防靜電接地電阻檢測、人員定位、無人機防御等功能的自動化、全覆蓋。
(4) 輔助生產系統自動化。通過對電力監測系統、氣象監測報警系統、VOCs在線監測系統、污水處理裝置在線監測系統、能耗監測系統、儲罐底板和管線腐蝕監測系統、排水工藝系統和庫區無線網絡的升級改造,確保生產輔助業務實現電力、氣象、VOCs、污水處理裝置、能源消耗、儲罐底板和管線腐蝕等實時在線監測,給排水工藝遠程操控,無線網絡全部覆蓋。
3.2油庫智能化“軟件功能”建設
(1) 儲運系統智能化。通過對儲罐監測、定量發油、工藝流程管控等系統進行軟件優化,實現生產數據智能換算、相關報表“自動生成智能分析”、運行狀態智能顯示、異常信息智能提醒、異常狀態智能保護、工藝壓力智能調節、油品路徑智能確認、運行風險智能預警、收發作業智能控制、設備故障智能診斷等功能[67]。
(2) 消防系統智能化。通過對泡沫、噴淋控制、消防報警、消防補水等系統進行軟件優化,實現消防系統運行狀態智能顯示、消防預案智能提示、報警信息智能分析、廣播系統智能聯動、消防水量智能補充等功能。
(3) 安防系統智能化。通過對周界報警、電子巡更、人員門禁、車輛門禁、視頻監控、防雷防靜電接地電阻自動檢測等系統的軟件優化與集成,實現報警信息智能判斷、報警狀態智能分類、安防系統智能聯動、巡檢路徑智能規劃、入庫人員智能管理、現場違章智能識別、糾正等功能[89]。
(4) 輔助生產系統智能化。通過對電力監統、氣象監測、油氣回收VOCs和污水處理裝置在線監測、排水工藝等系統的優化與集成,實現電力設備智能監測、氣象信息智能預警、廢水廢氣排放智能分析、給排水系統智能操控等功能。
(5) 綜合管控系統智能化。對油庫各類系統進行關聯,并進行功能優化,實現油庫泵棚智能運行、作業信息智能傳遞、油庫運行智能診斷、操作權限智能分配、報警信息智能推送、能耗信息智能分析、油庫信息數字孿生、工控風險智能感知、計量數據智能管控、關鍵作業智能監管等功能。
4風險分析與應用效果評估
4.1風險分析及應對措施
(1) 環境風險。本文的智能油庫建設總體思路和建設規劃本身面臨著較多外部環境的不確定性,導致本方案存在大幅調整的可能。
應對措施:建立“上位規劃”與“下行方案”的聯動修訂機制,隨著外部環境的調整,同步對方案內容進行更新完善,使方案內容始終符合行業發展和企業油庫管理的客觀趨勢,使中長期規劃與實施方案相互協調。
(2) 政策風險。油庫智能化建設推動油庫生產作業方式和經營管理模式變革,國家法律法規的修訂,隨時可能對油庫設備設施和運行管理提出新要求,同時隨著企業成品油銷售業務物流管理體制改革,均可能導致此方案內容有所缺失或與要求不符,難以執行。
應對措施:積極關注國家行業法律法規的變更和上級公司改革最新要求,確保各項措施合法合規開展。
(3) 資金風險。油庫智能化建設需要投入大量的資金,對油庫相關硬件、軟件進行更新升級,存在投資收緊、企業自有資金不足導致油庫智能化建設推進停滯的可能。
應對措施:將油庫智能化建設項目細致分解,融入企業各類投資項目和費用化預算,逐步實現,穩步迭代。
(4) 技術風險。目前大數據、云計算、神經網絡、數字孿生、智能巡檢、接地電阻在線監測等前端技術仍處于研究開發和初步應用階段,新興科技的運用全面提高了油庫智能化水平,但在提升油庫運行效率、提高油庫運行效益的同時,也有可能帶來網絡、數據等系統性的安全風險。
應對措施:堅持本質安全發展原則,在油庫工控核心領域采用成熟可靠和廣泛應用的技術,在部分區域采用新興技術進行試點實施,同時做好數據災備工作,確保油庫智能化建設穩步推進[10]。
4.2應用效果評估
油庫主要生產作業全過程自動化,操作無人化,油庫工藝、計量、化驗、安全、環保、能耗等關鍵過程數據自動采集、實時監測率超過90%。依托數字孿生、智能傳感、數據互聯、人工智能等技術和“兩大平臺”打造油庫觸覺神經網絡,基本實現油庫作業流程自動決策、生產數據智能分析、異常狀態聯動處置、設備故障超前預警、安環風險冗余防控。
5結語
伴隨著新科技的急速發展,落后的油庫自控系統管理現狀嚴重影響著成品油倉儲企業的高質量發展。面對這個競爭不斷加速的時代,唯有應用新發展理念,采用各類新技術,推動油庫管理由自動化、信息化,轉向智能化,通過企業管理現狀的變革,全面革新企業管理模式,來進一步減少運行成本、提高勞動效率、保障本質安全,提升運行收益。
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作者簡介:趙俊宇,男,遼寧沈陽人,經濟師,碩士研究生,研究方向:化工機械。