日前,中國石油天然氣集團公司(以下簡稱:中國石油集團)石油煉化物聯網項目招標結果發布,大唐移動成功入圍,中標中國石油煉化物聯網系統試點應用智能巡檢終端項目。
石油煉化物聯網項目是中國石油集團按照采集層、傳輸層和應用層三層架構模式進行石油煉化物聯網的設計,主要面向中石油煉化企業進行生產現場的操作執行和管理。在采集層,通過對煉化企業生產現場的裝置、罐區、設備、廠區、周界、物流、人員等管控對象部署傳感器、智能分析設備、RFID射頻標簽等,進行現場數據的實時感知和采集;在傳輸層,搭建煉化企業內部的工業無線網絡,實現數據的通暢傳輸,提升企業整體數據自動采集率;在應用層,通過現場監測管理、安全防范管理及資產可視化管理等應用建設,進一步提升企業現場生產操作和安全管控水平,提升企業精細化管理和智能化管理水平。
煉化行業是以石油為原料生產各種成品油和化工產品的流程型制造業,其特點是原料品種少(以原油為主)、產品品種多、裝置處理量大、操作條件復雜、環保安全要求嚴以及自動化水平要求高等。同時,煉化也屬于高危行業,生產中存在高溫、高壓、連續運轉等苛刻工藝條件,物料存在易燃、易爆、有毒、腐蝕等諸多危險因素,所以安全生產管理至關重要。
企業的安全生產,一方面需要對參與生產的人進行監控,保證人員操作的規范性,另一方面需要對設備進行監管,實時掌握設備的運行狀態,發現安全隱患、降低危險水平。然而在實際生產管理中,實現安全生產監管存在種種困難:首先由于生產環境的特殊性,如果在危險區域內進行挖溝、接線的操作可能產生火花,容易引發安全事故,因此通過挖溝鋪設電纜或橋架接線收到限制,導致類似儲罐儲備、溢流或泄露情況以及流量和能耗計量等需要實時監控的數據無法及時上傳;其次,在煉化企業現有的數字對講系統,只能進行語音呼叫,無法靈活而直觀地獲取各區域視頻信息,調度人員無法實時了解現場人員情況,難以及時準確地制定應急調度方案;此外,煉化企業生產區域內車輛往來頻繁,因為缺乏有效的手段對廠區內車輛位置信息進行實時獲取,而無法監管廠區內車輛行程……這些問題,都成為煉化企業安全生產管理中亟待解決的問題。
針對以上問題,大唐移動將TD-LTE第四代移動通信技術與煉化企業自身生產特點和需求緊密結合,以物聯網系統架構為模型,將TD-LTE系統特性與煉化企業信息化相關的生產子系統相匹配,形成技術領先、功能專業、性能優良、高度集成、面向煉化企業的TD-LTE生產現場管理系統。
該系統通過建設覆蓋廠區的TD-LTE無線專網,以及配套的集群調度與移動視頻子系統、車輛定位子系統,可為煉化企業提供現場安全巡檢、應急視頻通訊、移動視頻監控、外來車輛定位等功能,同時還可為生產現場管理、公用工程、環境數據采集傳輸、對講調度等需求提供擴容接口。此外,考慮到煉化企業特殊的生產環境,大唐移動在解決方案中增加了防爆型無線視頻監控設備,以及車載、手持等適用于各種場景的防爆終端和視頻攝像機,充分滿足煉化企業現場安全生產的要求。
無線視頻監控
對于煉化廠內不方便或者不具備布線條件的區域,大唐移動TD-LTE生產現場管理系統將提供無線視頻監控功能,工業防爆級攝像頭直接通過CPE將視頻監控圖像回傳到中控室相應的業務平臺,在巡檢、反事故演練中,系統還可提供現場的實時視頻傳輸到指揮中心,保障反事故演練預案現場執行情況檢查,同時,系統提供的穿戴式移動視頻監控設備,可在TD-LTE專網覆蓋區域任意移動,支持防爆區域使用,支持雙向語音,方便對現場進行指揮和提示。
寬帶多媒體集群調度
大唐移動TD-LTE生產現場管理系統可提供注冊、用戶優先級設置、點對點語音、視頻通話、視頻回傳、組呼、強拆強插等基本調度功能,還可以通過遠程抓拍實現現場高清照片回傳供專家分析,在緊急情況下,通過無阻塞通話保證調度順暢。同時,系統支持文本型電子工單,保證任務要求準確下達,避免現場噪音對語音調度的干擾。此外,系統還可與原來的有線調度、行政電話系統互聯互通,保證內、外操員工間的溝通以及車間之間的暢通溝通。
數據無線采集
對灌區、裝置區等難以實現有線連接或者需要人工抄錄數據的區域,大唐移動TD-LTE生產現場管理系統采用無線DTU+RTU的方式進行遠程數據采集,實現工廠生產狀況的全方位檢測。同時,DTU通過以太網接口與RTU相連,采集數據可通過RTU匯聚,再通過TD-LTE轉網傳送給MES系統。此外,為防止無權用戶通過無線專網對MES的非法訪問,系統還在TD-LTE專網與MES之間部署了防火墻,確保信息安全。
人員、車輛安全定位
系統可對人員、車輛等進行實時GIS定位,實時了解員工和車輛的地理位置,實現安全管理。對于進入廠區的外來車輛,由人工在電腦操作將車牌與定位卡綁定在一起,并傳至定位系統后臺,車輛運動期間,系統對車輛進行定位并在后臺地圖上顯示實際位置及車牌信息,確保系統后臺對外來車輛的監管。定位功能還可實現與調度系統的關聯,有效提高管理、生產效率。
智能巡檢
系統支持巡檢線路任務電子化、巡檢線路、巡檢點記錄、數據填報電子化、工作狀態監督以及巡檢數據匯總上報,可提高巡檢完整性,避免漏檢,同時可以全面直觀安排巡檢,提高巡檢效率,保證安全生產。同時,系統提供的防爆巡檢終端的防爆等級達到ExibIICT4,防爆巡檢終端還支持定位功能,可以隨時定位攜帶人員的位置信息,結合GIS地圖規范巡檢流程。
對中國石油集團而言,石油煉化物聯網項目是其十二五信息技術總體規劃中的重要部分,中國石油集團自2015年初啟動該項目,就確定了在22家煉化企業進行試點應用,后續將在中國石油集團內部進行推廣建設的規劃。
大唐移動連續兩次中標石油煉化物聯網項目的試點項目,分別承擔獨山子石化4GLTE專網,以及獨山子石化和廣西石化智能巡檢終端設備項目建設和服務任務,這些項目是大唐移動在參建中國石油集團采油領域油氣生產物聯網項目后,在煉化領域物聯網應用方面取得的再次突破。
大唐移動煉化行業TD-LTE生產現場管理系統,基于我國具有自主知識產權的TD-LTE第四代移動通信系統技術,通過無線專網,結合工業現場無線網絡,更加快速便捷地實現全方位的監測,保障安全生產,為煉化企業的安全生產管理提供了一條新的思路。