
按照油气田上下游管理重点关注内容,结合生产、管理、销售等业务特点,建设智慧调度、风险一体化、智慧巡护、智慧运营、智慧销售5个智能场景应用平台,助力油气田企业提质增效、安全发展。
数据采集中心依托“天-地”一体化手段,运用各种地面测量设备和技术手段,如RTK设备、GPS定位、无人机航测等,对特定区域进行精细化的测绘,提供高精度数据卫星遥感数据进行相互验证和补充,保障数据的可靠性和完整性。将宏观与微观的数据相结合,形成立体、全面的数据体系,为业务决策提供有力的数据支持,为业务创新提供源源不断的动力。
通过对历史测绘数据数字化恢复成果的应用及管网数据采集的入库,及时、精准更新管线及附属设施基础数据,完成业务单位数据同步、自动生成GIS管网图,提供离线导入导出、标准坐标与地方坐标转换、放样、导出CAD图等功能,实现管网数据采集成图系统与生产调度平台、风险一体化平台、智慧巡护平台的数据同步。
数据治理中心依据天然气数字化采集成果,完成数据汇聚、管理和服务能力,实现数据一体化,消除数据杂乱差,解决数据呆板不灵活问题。通过数据治理与三维建模,实现数字孪生、智慧管理的目标,使用户能更直观、更灵活、更准确地获得生产运营管理的能力。
应用RTK设备、无人机等采影像数据采集,通过软件工具进行自动建模,然后对模型进行人工的模型修模,最终获得倾斜摄影三维模型数据。基于天然气管道中心线、管径、材质等数据建立管道1:1的三维立体模型,同时对管道附属设施进行建模,包括管线自身相关的三通、阀井等,以及管线地表的里程桩等。
生产运行调度指挥平台以自动化(物联网)系统为基础,建立覆盖管理单位、管线、场站的生产指挥平台,形成指挥中心、调度中心、监控中心三级管控模式。充分利用实时数据库、生产数据库、视频数据、地理数据等资源, 实现生产监控、生产动态分析、生产专题分析、调度运行应急指挥等功能,建立覆盖各级管理单位与场站的生产指挥平台。
智慧调度平台基于“数字孪生”理念,结合Sovit3D可视化平台,以实际业务现场为蓝本,建立数字孪生3D模型,实现管网场站三维实景可视化,对场站的整体产量、集输气量、出口流量、环境、设备等,进行全面实时监控。通过2D组态界面,灵活、高效、可靠的完成对场站设备、工艺流程的实时监测、自动控制、智能调节、分析决策、系统互动等综合管理功能。
风险一体化平台建立天然气管道立体监测预警体系,着力解决目前天然气管线周边施工破坏、管道腐蚀、燃气泄露及地质灾害防御等突出问题和典型问题,深化燃气安全专项整治实施。于“端”和“云”紧密协同的技术积累,逐步形成了云端一体化能力,实现端云数据协同、算法逻辑协同、计算资源协同、海量设备管控等。
建立健全天然气管道无泄露监测预警体系,着力解决目前天然气管线周边各类型风险隐患识别、地质灾害防御的突出问题和典型问题,深化天然气安全专项整治实施,实现风险业务可视化、风险业务全面感知,建设先进、科学、智慧的管道无泄漏示范区项目。
多数疑似风险隐患均由现场巡检人员在日常巡线过程中发现,管道保护工、第三方承揽公司等现场巡检人员发现疑似风险隐患后,使用手持终端拍照并录入疑似风险隐患信息,向管理单位调度人员上报。调度人员对收集上报的疑似风险信息进行综合研判,完成风险信息识别与跟踪处置。
建设全民护管小程序,为天然气管理单位提供风险人工识别补充手段。为管道周边居民、工程施工方等外部人员风险开通上报通道,实现管道“人人参与、全民保护”的理念。小程序主要提供管道二维码扫码信息展示、管道周边风险上报、电话报警、语音报警、安全风险告知等功能。
AI视觉算法在油气田现场的实际应用效果非常依赖于不同场景的适配成熟度,时代新成视频识别方案将算法应用按实际使用场景、作业类型进行划分,所建设的智能分析系统同时满足算法数量与算法场景化落地的能力。为油气田提供算力、算法、平台一体化的智慧油田安全生产解决方案。
当前端监控设备检测到监控区域内有运动物体时,抓拍图像并上传到后端服务器。AI分析服务器获取到图像,送入深度神经网络进行识别,已经建立好的神经网络对图像中目标的轮廓、纹理、颜色等信息进行综合识别判断后,进一步判断目标对象所在位置是否处于管线保护区域范围内,经过分析计算给出最大概率的目标类型和目标位置。
分布式光纤振动传感技术具有抗电磁干扰,耐潮湿以及长距离监测特点,通过长输埋地管道同沟铺设的冗余通讯光缆进行建设。基于分布式光纤声波和振动原理、光时域反射技术,按照管道铺设的地形特点,将传感光缆安装在管道外侧、保温层外。采用人工智能算法,机器识别管道第三方破坏,探测发生挖掘危险事件,识别气体泄漏危险事故,定位到管道位置和时间等。
通过伴随管线敷设的光纤来监测管道外部振动,光纤振动监测主机从一端向光纤发射脉冲光并探测反射光,当光纤受到外部振动影响时会导致反射光的相位发生变化,通过计算可以得出发生振动的位置,通过对振动波形的智能分析,可以进一步识别出机械挖掘、人工挖掘等潜在风险事件从而进行及时预警。
根据地质灾害的变化和发展规律,时代新成建立了一套针对燃气管线地质灾害自动化安全监测的解决方案。通过在隐患点布设一体化智能监测站,对威胁管线安全的地表变形、深部变形、土压力、裂缝、倾角、降雨量等进行实时监测,在智能网关进行边缘计算后,将数据上传至风险一体化平台,进行远程在线实时监控,有效辅助油气田管理部门进行防灾减灾。
通过部署甲烷泄漏监测系统,有效整合高精度传感技术、物联网实时数据传输与人工智能分析能力,实现了油气设施泄漏风险的动态监控。自动识别甲烷浓度异常并精准定位泄漏源,同步触发预警机制,大幅缩短隐患排查周期,优化设备维护流程,推动企业实现绿色生产转型与运营效率的双重提升。
激光云台泄漏监测结合了激光测距和激光气体检测技术,实现对天然气场站及其周边环境的精准、快速和高效的泄漏监测。通过激光扫描的方式对场站内的气体进行实时监测,当激光束照射到泄漏的天然气时,由于天然气对激光的吸收作用,激光的强度会发生变化。系统通过检测这种变化,结合激光扫描的位置信息,就能够准确定位泄漏源并测量泄漏气体的浓度。
油气管道一般是采用钢制金属管道,由于管道所穿过的地形比较复杂,受到环境因素的影响钢质管道易于腐蚀,从而引发安全事故,因此必须对腐蚀予以高度重视。阴极保护技术的应用能够有效防止天然气管道的腐蚀,增加天然气管道寿命,降低天然气管道的维修成本,同时减小由于天然气管道腐蚀、泄漏问题所带来的安全隐患,对管网的安全运营起到了重要作用。
智慧巡护平台基于常规外业巡检管理存在的局限和痛点,利用流媒体、云计算、AI视觉识别等技术,通过智慧巡检平台将无人机、自动机库、单兵设备、巡护人员等资源有机整合,提供无人机自动巡检、无人机高效巡检和人工GPS巡检的立体化巡护手段,形成以空中无人机巡检为主、地面人员补充为辅的立体智能巡检解决方案。
人工巡护方案在GPS、北斗全球定位系统,以及GIS地理信息系统的基础上,以燃气管道人工走线巡护业务为核心,通过信息技术和移动终端相结合,创建的一套完整的、科学的、能适应实际需要及业务发展的燃气线路巡查、燃气线路设备管理以及问题反馈和报修的管理系统。
智慧巡护平台依托于无人机产品以及大疆生态,基于飞行控制、远传通讯、图像识别等技术,一体化整合组织中的软硬件设备、人力资源,可进行数据的精准采集、高效汇聚、智能分析,实现对管道、站场等生产设施的全面巡检和监测,对巡检成果的自动生成和全面呈现,助力能源领域巡检工作减员、提质、增效,迈向全新阶段。
无人机配备AI智能算法,具备优异的视觉分析能力,支持特定场景AI识别、精准分析,能有效鉴别管线附近的违章建筑、工程/民用车辆、第三方工、烟火及管道裸露等隐患,支持搭载激光甲烷检测仪,对站场、管线进行天然气泄漏检测,及时发现险情,自动报警。让管理者第一时间掌握险情、排除隐患,保障油气生产、储运安全。
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