








[摘 要]當(dāng)前,面對綠色低碳、本質(zhì)安全和智慧運營的現(xiàn)實需求,原油儲運行業(yè)科學(xué)化、專業(yè)化、智能化、精細(xì)化管理勢在必行。山東港源管道物流有限公司立足煙臺港原油業(yè)務(wù),借助數(shù)字化、智能化思維和工具,全面整合原油儲運全業(yè)務(wù)鏈條數(shù)據(jù)資源,深度挖掘數(shù)據(jù)價值,通過搭建液化油品智慧平安儲運管理系統(tǒng),構(gòu)建起涵蓋設(shè)備管理、管道保護(hù)、重點設(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,進(jìn)一步提升了原油儲運管理質(zhì)效,為煙臺港建設(shè)世界一流港口提供了智慧方案。
[關(guān)鍵詞]原油儲運;港口原油管輸業(yè)務(wù);智慧管理運營系統(tǒng)
一、背景及意義
(一)實施背景
山東港源管道物流有限公司成立于2019年1月14日,為山東港口煙臺港集團子公司,主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)運營煙臺港原油業(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、倉儲、運輸服務(wù)。
自公司煙臺港原油管輸業(yè)務(wù)正式投產(chǎn)運行以來,已建成包含2座30 萬噸級在內(nèi)的11 座10萬噸級以上的液體散貨碼頭,港口庫區(qū)總庫容達(dá)565萬立方米,同時運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1100千米,服務(wù)客戶達(dá)60 余家,累計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)雜運行的“兩干多支”管線使得公司生產(chǎn)運營管理愈發(fā)復(fù)雜,油品儲運管理工作面臨巨大挑戰(zhàn)。
一是項目安全生產(chǎn)管控要求越來越高。煙臺港原油長輸管道總長目前已超過1100 千米,工藝場站數(shù)量眾多,運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”的管道運輸,以及汽車火車裝船等其他轉(zhuǎn)輸手段,需要運銷及生產(chǎn)管理更為緊密地配合,通過高效的信息互通共享,第一時間找到合理的輸配方案。
三是設(shè)備設(shè)施運維工作量不斷增大。生產(chǎn)運營滿負(fù)荷運行,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)施長期健康服役。
四是節(jié)能降耗等成本管理需求日益增長,需要在保證設(shè)備穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上,縮短因設(shè)備運維、應(yīng)急搶修等帶來的停輸或者減量時間,實現(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,更有針對性地按時、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)濟效益。
一是消除管理過程中的信息孤島。各級管理人員通過系統(tǒng)間交互通道,進(jìn)行信息交互,可保證各個系統(tǒng)之間信息暢通,避免各自為政、錯誤判斷,從而提高組織機構(gòu)運轉(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)員工開展各項管理工作。
三是大數(shù)據(jù)疊加相互驗證。智慧系統(tǒng)全面覆蓋生產(chǎn)運行、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。
四是為管理者構(gòu)建智慧生產(chǎn)駕駛艙。整合化的管理平臺將給企業(yè)管理者提供更全面、更直觀的企業(yè)生產(chǎn)運營現(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)油品儲運管理升級,實現(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)價值,搭建智慧平安原油儲運系統(tǒng)主平臺,構(gòu)建作業(yè)現(xiàn)場多重防護(hù)、公司遠(yuǎn)程全局把控的綜合性管理模式。(如圖1所示)
平臺基于管理維度和業(yè)務(wù)管理維度,下設(shè)多個子系統(tǒng)模塊,通過識別各模塊企業(yè)核心指標(biāo)(KPI)與關(guān)鍵事項(GS),面向企業(yè)高層管理崗位,設(shè)計專項管理駕駛艙,依托大屏、看板、移動App等終端場景,全面、準(zhǔn)確、智能地輔助企業(yè)管理層掌控生產(chǎn)運營態(tài)勢,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)將船舶計劃、商務(wù)計劃、作業(yè)流程確認(rèn)、作業(yè)票簽批四個業(yè)務(wù)工作結(jié)合,實現(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,軟件按照工藝設(shè)備狀態(tài)和連通性規(guī)則,自動生成該時間段最優(yōu)工藝流程及所需要的開關(guān)的閥門,并進(jìn)行安全風(fēng)險分析(包含工藝流程沖突報警、閥門沖突報警等),生成工藝流程計劃書。同時,與生產(chǎn)運行SCADA系統(tǒng)互聯(lián),基于實際運行狀態(tài)實現(xiàn)防誤識別,減輕計劃制定人員工作強度,降低人為因素安全生產(chǎn)風(fēng)險可能性。通過開發(fā)生產(chǎn)作業(yè)安全監(jiān)管系統(tǒng),實現(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,實現(xiàn)作業(yè)過程動態(tài)化、可視化交互,并與生產(chǎn)運行SCADA系統(tǒng)互聯(lián),基于實際運行狀態(tài)實現(xiàn)防誤閉鎖,避免發(fā)生人員誤操作。同時,可結(jié)合二/三維場景和人員定位數(shù)據(jù),進(jìn)一步提高對現(xiàn)場作業(yè)過程管控能力。
(5) 以二/三維可視化場景為基礎(chǔ),通過集成已建成的生產(chǎn)運行SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)、運銷管理與計量結(jié)算系統(tǒng),結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)過程信息,分層實時、動態(tài)反映管道公司整體生產(chǎn)作業(yè)情況,實時模擬現(xiàn)場的作業(yè)工藝狀態(tài),實現(xiàn)管理端和移動端數(shù)據(jù)聯(lián)動。通過構(gòu)建三維可視化平臺,夯實輸油管道工程的二/三維數(shù)字底座,實現(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,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)實現(xiàn)信息化集成對接,按照經(jīng)營管理要求,形成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)報表,為工期成本管控提供支撐。(如圖3所示)
3. 運銷系統(tǒng)
對卸船入罐計劃、管輸計劃等生產(chǎn)計劃進(jìn)行識別和管控,將產(chǎn)生的計量憑證、輸油日報、月報管理細(xì)粒度體現(xiàn)批次等,作為公司與各貨主企業(yè)計量交接的直接憑證依據(jù),并進(jìn)一步完成對現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程的全覆蓋。
同時,對接生產(chǎn)運行調(diào)度管理系統(tǒng),通過管輸計劃與實時輸送數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測、比對,實現(xiàn)基于實時數(shù)據(jù)的運銷數(shù)據(jù)管理,減輕人員勞動強度、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)、評估、改進(jìn)等手段,提高企業(yè)員工應(yīng)對安全生產(chǎn)的能力。驗證應(yīng)急預(yù)案對可能出現(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)者對應(yīng)急預(yù)案體系有一個全面的了解,特別是了解自己所處部門的職責(zé),增強學(xué)習(xí)的目的性。同時,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,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、指定題類等隨機組合在一起形成試卷,以供學(xué)員選答。
5. 設(shè)備運維模塊
在SCADA系統(tǒng)設(shè)備運維保障模塊基礎(chǔ)上,以現(xiàn)有的場站級設(shè)備管理臺賬信息數(shù)據(jù)庫、場站站控SCADA系統(tǒng)工況數(shù)據(jù)庫為支撐,面向輸油場站設(shè)備運檢維護(hù)的檢查、巡視、潤滑、清潔、緊固、調(diào)整等作業(yè)場景,建設(shè)場站級設(shè)備狀態(tài)現(xiàn)場校核站端管理平臺。(如圖5所示)
(1)點/ 巡檢保養(yǎng)計劃管理
點檢及保養(yǎng)工作計劃的制定與分類管理,可進(jìn)行計劃的修改、刪除、導(dǎo)出和打印等。
(2)點/ 巡檢保養(yǎng)日常管理
以日歷臺方式對點檢保養(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);通過點檢日歷中的任務(wù)項可查看任務(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,可方便地直接調(diào)看任務(wù)相關(guān)設(shè)備的信息;點檢保養(yǎng)計劃中能支持備品備件的更換要求。
(3)點/ 巡檢保養(yǎng)信息管理
通過點檢保養(yǎng)記錄,使既定的點檢保養(yǎng)計劃得到可靠的貫徹和實施。按時段和不同的篩選條件查看點檢保養(yǎng)記錄;用特殊顏色標(biāo)識含有異常項的點檢保養(yǎng)記錄;直接查看點檢保養(yǎng)記錄詳情;點檢保養(yǎng)記錄中能同時記錄備品備件的實際更換情況;記錄的導(dǎo)出和打印。
(4)點/ 巡檢保養(yǎng)模型化管理
在場站日常巡檢中,往往會出現(xiàn)某一類或一組設(shè)備的點/巡檢工作內(nèi)容相同或相似,對這樣的內(nèi)容予以預(yù)定義就可以復(fù)用,方便點/巡檢工作的計劃和執(zhí)行。
主要功能包括:可對巡檢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組管理;已有標(biāo)準(zhǔn)的分類查詢;新建一個標(biāo)準(zhǔn)或根據(jù)既有標(biāo)準(zhǔn)克隆一個標(biāo)準(zhǔn);對既有標(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)勢總覽、應(yīng)急聯(lián)合作戰(zhàn)、應(yīng)急指揮協(xié)同、事件追憶評估等模塊。(如圖6所示)
(1)安全態(tài)勢總覽
通過“安全態(tài)勢總覽” 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)控數(shù)據(jù)、設(shè)備運維數(shù)據(jù)等,實時查看各單位運行狀態(tài)、關(guān)鍵位置的運行工況、實時視頻、巡檢狀態(tài)、安全隱患及處置情況,SCADA系統(tǒng)高級別告警、火災(zāi)報警、可燃?xì)怏w泄漏告警、站場ESD系統(tǒng)動作、站場消防系統(tǒng)告警、管道泄漏智能化判斷數(shù)據(jù)等將與應(yīng)急平臺聯(lián)動,使值守人員及時掌握重大危險源空間分布和現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)信息,分析風(fēng)險隱患,對可能發(fā)生的危險進(jìn)行預(yù)測預(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(搶險人員與車輛、搶險設(shè)備協(xié)調(diào)與物資配件保障等)迅速對報警情況作出初步判斷,判明警情級別并啟動相應(yīng)的應(yīng)急處置預(yù)案。必要時,可以通過本系統(tǒng)迅速找到與告警點最近的巡檢人員或車輛,指揮其立即趕赴告警點對警情進(jìn)行落實和初步處置,既能加快應(yīng)急處置速度,又能減少誤報險情的發(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/解除、應(yīng)急信息上報、聯(lián)動與救援、決策與指揮等功能。針對應(yīng)急情況,利用相應(yīng)的監(jiān)控數(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)測結(jié)果,對事故影響范圍、影響方式、持續(xù)時間和危害程度等進(jìn)行綜合研究判斷和評估,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,同時對響應(yīng)過程進(jìn)行記錄,以便于事后分析和評估。主要板塊包括:
應(yīng)急預(yù)案庫建設(shè):應(yīng)急預(yù)案規(guī)范化、電子化、流程化,并對各預(yù)案進(jìn)行系統(tǒng)建庫建模,實現(xiàn)體系化支撐,并保證未來預(yù)案庫的擴展與變化的全適應(yīng)。
應(yīng)急資源庫建設(shè):建立應(yīng)急保障資源數(shù)據(jù)庫,包括種類數(shù)量、時空定位等信息數(shù)據(jù),以及進(jìn)、消、轉(zhuǎn)、存、廢、補等業(yè)務(wù)協(xié)同驅(qū)動引擎。
應(yīng)急調(diào)度指揮:應(yīng)急預(yù)案全自動流程化逐級推進(jìn)與指引;信息可交互,現(xiàn)場可組態(tài);實時在線指揮部,人機交互,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)急物資臺帳可查詢,缺庫補庫;應(yīng)急事故常用物資匯總指引。
(4)事件追憶評估
“事件追憶評估”模塊針對應(yīng)急事件的接警、預(yù)判、應(yīng)急啟動、應(yīng)急處置和事后恢復(fù)全過程,通過音視頻方式,對指揮決策過程、搶險車輛/ 人員的運動軌跡和處置過程、管網(wǎng)狀態(tài)等各方面進(jìn)行全方位記錄。
同時,利用系統(tǒng)保存的事故全過程全方位的信息,對應(yīng)急事件進(jìn)行追憶、重構(gòu)和反演,對事件原因進(jìn)行分析,對事件應(yīng)急處置的效率進(jìn)行評價,對應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急機制的有效性進(jìn)行評估,對應(yīng)急決策的合理性進(jìn)行檢驗,對事故的責(zé)任進(jìn)行認(rèn)定,對相關(guān)人員和部門進(jìn)行獎勵與問責(zé)。
通過對系統(tǒng)儲存的應(yīng)急事件處置過程歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,可以形成包括重大危險源、應(yīng)急資源及資產(chǎn)、事故原因、告警項、處置時間等多種統(tǒng)計分析報告,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,對安全態(tài)勢總覽、應(yīng)急聯(lián)合作戰(zhàn)、應(yīng)急指揮協(xié)同、事件追憶評估等模塊進(jìn)行升級和接口對接,統(tǒng)籌監(jiān)控數(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”主動防護(hù)
通過建立海洋氣象水文觀測系統(tǒng)、激光疊加雷達(dá)靠泊系統(tǒng)、船舶姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、全方位碼頭結(jié)構(gòu)檢測系統(tǒng)和輸油臂自動對接及智能巡檢,構(gòu)建碼頭“五重”主動防護(hù)體系,動態(tài)生成各海況和載度下的作業(yè)條件,實現(xiàn)超前預(yù)警、主動避險。(如圖7所示)
(1)通過海洋氣象水文觀測系統(tǒng),實現(xiàn)72小時的波浪、涌浪、風(fēng)力等要素的預(yù)報,對碼頭的風(fēng)力、涌浪、潮位、海溫、鹽度等水文全要素進(jìn)行解析,預(yù)報船舶靠離時間窗口。
(2)建立激光疊加雷達(dá)靠泊系統(tǒng),監(jiān)測、顯示、記錄船舶靠離岸時的全過程,并可分別測量、計算和顯示出實時船舶與岸的船頭距離、船尾距離,靠船速度和角度,實現(xiàn)全天候靠泊安全作業(yè)。
(3)搭建船舶姿態(tài)監(jiān)測系統(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)合理的船舶實時運動數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)船舶運動姿態(tài)(六種自由度:縱蕩、橫蕩、垂蕩、橫、搖、縱搖、艏搖)的智能實時監(jiān)測。
(4)通過輸油臂自動對接及智能巡檢,構(gòu)建高效簡潔的自動檢測和控制系統(tǒng),智能實時監(jiān)測船舶六種自由度運動姿態(tài),繼而實現(xiàn)在卸油過程中通過船舶姿態(tài)自動調(diào)整輸油臂,保持整體穩(wěn)定性,實現(xiàn)本質(zhì)安全。
(5)全方位碼頭結(jié)構(gòu)檢測系統(tǒng),實時監(jiān)測碼頭結(jié)構(gòu)狀態(tài),保障碼頭長期服役能力。此系統(tǒng)已成為國家水運基礎(chǔ)設(shè)施觀測網(wǎng)建設(shè)的第一批示范應(yīng)用。
2. 儲罐“六重”預(yù)警防護(hù)
通過建立雷電預(yù)警系統(tǒng)、儲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)、動火作業(yè)全程視頻監(jiān)控系統(tǒng)、儲罐風(fēng)險預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng),形成儲罐“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),測量電場頻率變化,精準(zhǔn)感知10 公里范圍內(nèi)雷暴氣象,實現(xiàn)雷暴云預(yù)計到達(dá)位置和時間的預(yù)警,提高雷電監(jiān)測和應(yīng)急響應(yīng)能力。
(2)通過儲罐安全巡檢智能系統(tǒng),實現(xiàn)“機械化減人”“自動化換人”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,大大減輕人工進(jìn)入浮艙爬行巡檢的工作強度,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,除實現(xiàn)人員實時定位功能外,具備高清視頻采集、語音通訊、燈光照明、氣體檢測等功能,既能實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場遠(yuǎn)程指導(dǎo)及可視化管理,也能實現(xiàn)對動火作業(yè)全過程實時視頻監(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),將紅外熱成像探測與高溫?zé)嵩醋R別相結(jié)合,動態(tài)監(jiān)測易燃易爆區(qū)域危險源,自主感知風(fēng)險隱患。
(5)通過動火作業(yè)全程視頻監(jiān)控系統(tǒng),對動火作業(yè)過程中的風(fēng)險隱患進(jìn)行全程監(jiān)測、智能分析、科學(xué)評估,并及時發(fā)出預(yù)警信息,實現(xiàn)極早期的隱患預(yù)警與排查,真正實現(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)通過儲罐風(fēng)險預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng),對儲罐的位移、傾斜、沉降、形狀變化等安全指標(biāo)進(jìn)行7×24小時自動監(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)險智能預(yù)警分析,實現(xiàn)儲罐全生命周期安全管控。
3. 管道“七重”監(jiān)測防護(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)合的檢測方法、搭建智能陰保系統(tǒng)、打通管道上方巡護(hù)通道、對管道沿線進(jìn)行高清熱感視頻監(jiān)控、無人機鷹眼自動巡航、AI智能分析,構(gòu)建起管道“七重”監(jiān)測防護(hù)體系,智能化、多維度綜合研判,精準(zhǔn)鎖定風(fēng)險位置,實現(xiàn)應(yīng)急聯(lián)動。(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)的光纖檢測振動信號,第一時間對機械動土、第三方施工等震動信號報警并進(jìn)行定位。當(dāng)傳感光纜周邊有人員活動、機械操作等事件時,事件產(chǎn)生的振動信號會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特征,進(jìn)行報警和定位,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)合的檢測方法,通過讀取SCADA系統(tǒng)中心服務(wù)器,采集各管段兩個端點的實時運行數(shù)據(jù)(壓力、流量、溫度、泵狀態(tài)等),在必要時發(fā)出管道泄漏狀態(tài)和泄漏位置報警,精準(zhǔn)定位泄漏位置。
(3)通過智能陰保系統(tǒng),對存在高壓輸電線路、高鐵等動態(tài)干擾源的管段進(jìn)行全天候監(jiān)控,第一時間發(fā)現(xiàn)并監(jiān)控雜散電流的持續(xù)時間、強度等信息,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)動態(tài)派發(fā)巡檢指令,對全線巡線人員進(jìn)行巡檢在線管理。利用GIS技術(shù),對全線巡線人員巡線實時位置管理,并通過AI智能判斷人員巡檢質(zhì)量,輔助管理人員對巡線人員進(jìn)行督導(dǎo),實時查看巡線人員到位情況,并利用終端記錄巡線軌跡。
(5)對管道沿線進(jìn)行高清熱感視頻監(jiān)控全覆蓋,實現(xiàn)管道上方駐留報警、監(jiān)控圖像實時傳輸和全天候監(jiān)控,能直接觀察管道上方實際情況,提高管道巡檢效率。
(6)無人機鷹眼自動巡航對管道沿線進(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,實時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。
三、主要創(chuàng)新點
液化油品智慧平安儲運管理系統(tǒng)是覆蓋設(shè)備管理、管道保護(hù)、重點設(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),增強企業(yè)競爭力。
(一)實現(xiàn)對設(shè)備智慧化管理
依托SCADA系統(tǒng)所采集的基礎(chǔ)運行數(shù)據(jù),開發(fā)運行監(jiān)測數(shù)據(jù)對比、全過程異常分析、故障預(yù)測等功能,可實現(xiàn)對設(shè)備全過程連續(xù)動態(tài)跟蹤和運維管理,對應(yīng)急事件原因進(jìn)行智慧化分析和效率評價。同時,管理人員可通過系統(tǒng)有針對性地進(jìn)行控制管理,降低企業(yè)成本。
(二)實現(xiàn)對管道、儲罐、罐區(qū)等安全智慧化保障
系統(tǒng)融合高后果區(qū)識別、風(fēng)險評價、隱患管理、應(yīng)急管理、效能評價等功能,實現(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)庫及可視化的管理信息展示平臺,構(gòu)建基于高后果區(qū)識別、風(fēng)險評價方法的自動評價數(shù)字模型,實現(xiàn)以管道里程為標(biāo)準(zhǔn)的檢測結(jié)果的數(shù)據(jù)對比展示和罐區(qū)風(fēng)險智能監(jiān)測及完整性管理,切實降低安全管控風(fēng)險,減少管理資源消耗。
(三)建立了智慧高效可靠的應(yīng)急調(diào)度指揮機制
系統(tǒng)以一體化平臺為基礎(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,搭建原油長輸管道應(yīng)急搶險指揮“云”平臺,面向應(yīng)急管理的資源規(guī)劃、預(yù)案設(shè)計、模擬演練、快速反應(yīng)、災(zāi)后恢復(fù)、事后追憶等多個方面提供全方位技術(shù)支持,實現(xiàn)更全面的安全態(tài)勢監(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)行事件追憶評估。
四、實施成效
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運管理系統(tǒng),實現(xiàn)了原油儲運科學(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效益及經(jīng)濟效益。
(一)創(chuàng)新成果
公司先后獲得“一種原油樣品儲存裝置及其使用方法”“一種輸油管道巡檢升降機”“原油長輸管道長距離定向鉆的定位檢測系統(tǒng)及檢測方法”“一種原油輸送用管道球閥及其使用方法”4項發(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項實用新型專利;獲得“原有結(jié)算系統(tǒng)”“長輸管道立體化巡檢系統(tǒng)”2項計算機軟件著作權(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、2021年度國企管理創(chuàng)新成果第二等級、2022年度中國航海學(xué)會科技進(jìn)步三等獎;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。
(二)社會效益
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,進(jìn)一步夯實信息化基礎(chǔ),消除信息孤島,加速信息流轉(zhuǎn),實現(xiàn)跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互與業(yè)務(wù)流程驅(qū)動,開創(chuàng)山東港口煙臺港原油管道協(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,不斷增強企業(yè)市場競爭力。
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.通過建成多重驗證的碼頭、罐區(qū)、管道防護(hù)系統(tǒng),形成全面智慧運營管控體系。按照目前設(shè)施運行狀態(tài)測算,每年維修工時為800 小時,約減少20%,可節(jié)約維護(hù)成本約280萬元。
經(jīng)測算統(tǒng)計,液化油品智慧平安儲運管理系統(tǒng)建設(shè)完畢后,相較于建設(shè)之前,每年約增加經(jīng)濟效益4000萬元。
五、下步思路
下一步,山東港口煙臺港將繼續(xù)堅持創(chuàng)新驅(qū)動、科技引領(lǐng)、智慧賦能,在智慧運營、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運管理系統(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,推動點多面廣的原油運輸業(yè)務(wù)加快實現(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。