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压气站装上了“智慧大脑”
管道公司盖州压气站实现一键启停站技术纪实
  新闻来源:石油商报 2019-01-14 15:53  

  随着智能化水平的不断提高,全自动、数据化在不断向人类接近,能通过各种“思维”应对这个世界。然而,就像人类的自主行为需要依托高度智慧的大脑一样,中国石油压气站的智能化、类人化也需要一颗“智慧大脑”。

  让压气站实现人工智能一键启停,一直是热门话题。在管道公司技术服务中心,为压气站配备“智慧大脑”的研究工作已开展很长一段时间,最近,他们把这个想象中的愿景变为了现实。

  对站控系统进行检查与测试。

  “智慧大脑”串联多项国产新技术

  在盖州压气站,记者看到,一名调度员只是轻松按了一下启动按钮,压气站便开始了正常运转。

  相比之下,国内大多数压气站采用的是调度人员进行站场流程的导通、辅助系统的启停等,要求调度人员数量充足,经验丰富,技术水平高。这不仅需要启动多台机组,还需要人为判断系统参数、步骤较多,相当繁琐。

  “这就好像每天晚上下班回家,一进家门要先开灯,然后再开电视,再打开空调,需要一项一项完成。现在我们给这些电子设备装了一个‘智能大脑’,只需要按一次按钮就能同时打开家里所有电子设备,省去了以往一项一项开启的繁琐程序。”技术服务中心项目负责人余冬做了这样一个比喻。

  “如何串联起这些辅助系统,实现一键启停,看似简单,实际上包含了太多技术含量。”技术服务中心编程才子王宁这样表示。做到一键启站要求辅助系统及压缩机单台机组均能实现一键启机功能,各种报警条件必须满足要求,压缩机控制系统和站控系统要进行深度融合,压缩机负荷分配技术要保证多台机组按顺序启动时的各种要求。

  “不仅如此,一键启站还实现了多项技术创新,比如模块化编程,方便程序读写,提升程序编制效率,缩短了现场调试时间和站控系统架构优化。技术人员对照机柜上进线模块,对机柜进行优化设计。建立了多台压缩机负责分配算法,使得机组通过自动加减载技术,获得动态负荷平衡,为一键启停站打下了基础。”说起这些新技术,技术服务中心科长张舒神采飞扬。

  盖州压气站在国内长输管道压气站领域,是首个实现管道控制系统软件和硬件全面国产化的站场。

  PCS作为中国石油自主研发的SCADA应用软件,在盖州站控系统中得到了充分检验,单站管理点数达到5500点,画面数量160余幅,其功能与可靠性完全满足现场控制要求。另外,国产PLC也是首次在长输管道压气站进行应用,开创了国内自主产权PLC在长输管道压气站作为站控系统、压缩机控制系统核心应用的先例。

  “智慧大脑”是实现无人值守的基础

  给压气站植入一颗“智慧大脑”,并不是简单意义上代替人的劳动,它既能对站场流程及压缩机组启停过程中的条件、过程变量和调节参数进行实时客观判断和调节,又能降低因人为主观错误判断和失误操作等导致的风险,提高压气站启停过程的本质安全。

  余冬表示,以往的人工启停过程必须依赖有经验的调度或操作人员,因为在启动机器的过程中还要观察油温、压力等各种参数变化,稍有不慎,或者观察不到,就容易启机失败。

  给压气站加装“智慧大脑”后,所有需要调节的参数只需一名工作人员在调度室对着电脑远程操控即可,真正意义上实现了一个鼠标就能解决的智能化。

  “以前需要十个人花费一个小时完成的工作,现在可能只需要一个人一分钟就能完成。一键启停站就是实现天然气长输管道压气站无人值守功能的重要基础。”系统及网络安全专家史威说。

  事实上,选择盖州压气站作为一键启停站技术的试点有着非常重要的意义。

  盖州压气站工程是国家重点项目之一,也是解决华北地区“冬季气荒”的民生工程。工程建成投产后对改善东北和华北天然气供给矛盾、促进优化全国及区域天然气管网系统的季节调峰起到应急保障作用。

  盖州压气站推广应用了国产新技术,不但提高了压气站的安全性,还大大节省了成本。

  “相比进口设备来说,压气站控制系统全面国产化后综合降本约在30%左右,其中PLC硬件降本约40%左右,PLC软件使用免费。我们在控制系统国产化实施的过程中,保证质量、兼顾降本。国产化的实施对工控系统的安全有着至关重要的作用。”张舒表示。

  “智慧大脑”造就一支匠心团队

  一项项关键技术的突破,造就了一支本领过硬的专家型团队,是他们让人工智能照亮了现实。

  这些新技术的背后包含了他们太多的心血。一键启停站技术是这个团队在实验室经过长达4个月的周密测试,预测了各种可能出现的工况,不断反复修改逻辑,调整PLC程序,完善画面,在实验室完成了各项逻辑和系统然后通过压缩机仿真模型模拟调试成功,才在现场实现了站场一键启站成功。

  “都说我们胖,主要是我们饮食不规律。现场调试时间紧,顾不上吃饭,每天中午的饭来不及吃,晚上每天调试都很晚,晚饭吃的很晚,吃完饭就赶紧上床睡觉了,有时候在现场调试完站着就睡着了。”余冬笑着说。

  今年30多岁的余冬,身材稍胖,戴副眼镜。作为自动化项目负责人,他几乎参加了管道公司所有管线投产的自动化调试工作。在处理变频器与调节阀联合、变频器一拖多等自控技术难点方面有着丰富的经验。值得一提的是,余冬和自动化科里8位技术骨干的自控技术已经达到管道公司顶尖水平。

  “余冬是这次盖州国产化项目的组长,全程参与这个项目的调研与测试工作。从项目开始到项目投产,他几乎没有休过假,就连他老婆生完宝宝坐月子,他都只是急忙回家看了一眼就回到现场,真的不容易。”系统维护“全能选手”杨全博说。

  “我们的辛苦换来整个项目的顺利投产,很值。这不仅使我们管道公司掌握了国产化系统第一手的性能参数,更开启了全面国产化、全自动控制系统在油气管道行业的大规模应用,我们很自豪。”张舒说。

  张舒是技术服务中心自动化仪表科科长,是中心的技术带头人,也是公司一名女技术专家,她用23年的时间从一名普通的输油管理工成长为技术带头人,她用自己的行动诠释了“工人有技术才能有力量”这句话。

  在自控系统领域上,张舒和她的团队已经掌握检测,系统集成、PLC集成、全线水击、PLD调节变频,SCARD系统检测和工控系统等五大核心业务。她说,“搞技术攻关就得有股钻劲、有股韧劲,有信念才有坚持”,就是凭着这股不服输的精神,她带领的自动化团队已经成为全公司范围内一张优质的名片。

  盖州压气站SCADA系统国产化项目是对技术服务中心自动化技术水平的一次大检阅,在公司领导的大力支持下,张舒带领团队刻苦钻研,大胆创新,充分发挥多年积累的长输油气管道自控技术经验,从设计、集成、调试、投产到运行维护,她和这个团队成员快速且稳健的完成了每一步。

  技术服务中心自动化仪表科共有12人,他们年轻,有活力,大部分是80后和90后,团队中的每个人都有着系统、全面的管道SCADA系统知识理论,核心技术交叉掌握,团队力量均衡发展,技术储备丰富,每个人都能够单独参加到项目建设中来。这为盖州压气站控制系统国产化项目的顺利实施奠定了坚实基础。

  梦想初绽,路远唯实。随着大数据和人工智能的发展,自动化工作显得越发重要。

  谈到下一步的工作目标,张舒说,她和她的团队已经有了方向,她说要在公司相关处室的支持指导下,联合成立技术攻关组,深化压缩机组控制系统与站控系统的融合程度,继续开展压缩机控制系统时序控制、防喘振及多台机组负荷分配更深层次的技术研究。相信有了技术服务中心的这支匠心团队,管道公司在迈向高质量发展的进程中,将风劲扬帆,再创辉煌。

 
  【作者: 记者 丁嘉亦 关闭窗口
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