数字孪生软件在智慧管网建设中的应用

数字孪生技术是实现管道智能化不可或缺的一项技术。但目前想要在油气管道领域中使用数字孪生技术还存在一定的困难。ANSYS Twin Builder软件能够在较短时间内构建精准的数字孪生体,因此详细介绍了ANSYS Twin Builder软件的信息和功能以及技术路线,分析其在智慧管网中能解决的问题,为中国智慧管网的建设提供技术支持。

数字化交付在长输管道工程建设期智能化管理中的应用与效益研究

随着长输管道建设进程的加快及信息化技术的发展,加快推动长输管道的数据管理信息化已成为企业系统亟待解决的重要问题。针对目前长输管道施工存在的问题,以数字化交付手段进行智能化管理,并基于数字化协同设计路线从工程建设、运营管理以及竣工资料交付方面分析工程案例。结果表明,数字化交付手段能有效提高管道工程建设管理质量和水平,降低成本开支。数字化交付质量与工程系统协同设计程度及深度密切相关。

输油管道加热炉技术现状与发展方向

概述了输油管道加热炉的技术现状,介绍了直接加热炉和热媒加热炉的结构和技术特点以及运行参数。2008年对中国石油管道公司运行的加热炉实施节能监测,发现部分直接加热炉的热效率、排烟温度、空气系数和表面温度等技术参数未达到监测合格标准;热媒加热炉在大修之后,全部指标达到了监测合格标准。分析了两种加热炉在当前使用中存在的主要问题,对加热炉未来的研究方向提出了建议。

生物修复大庆原油污染土壤

对生物修复大庆原油污染土壤的最佳条件进行了筛选,并在最佳条件下开展了工程规模的模拟修复试验。试验结果表明,在试验选定的三个污染浓度范围内,污染浓度高的土壤石油烃的去除率最高,修复初期土壤中石油烃的去除率较高,修复后期土壤中石油烃的生物降解速率趋于平缓;60d内污染土壤中石油烃的去除率达到80%;7个月后土壤中石油烃的去除率达到99%。研究表明,在适宜条件下采用生物技术修复大庆原油污染土壤,可取得最佳效果。

天然气长输管道SCADA系统

天然气长输管道全线SCADA系统采用以工业计算机为核心的自动控制系统。SCA-DA系统采用分布式服务器结构,并且中心服务器、网络及站控CPU、网络、供电、通信等采用冗余热备的方式。系统正常运行下,主备间数据实时交互,彼此备份;当出现故障时,主备间能自动切换,并自动对系统的数据进行备份,充分保证了系统的稳定性、安全性及可靠性。

调压橇仿人压力智能控制系统设计

针对用气量大幅度波动以及调节阀死区引起的天然气调压橇压力控制不平稳的问题,依据仿人智能控制思想设计了调压橇仿人压力智能控制系统,该控制系统包括干扰控制器、PI控制器和仿人智能控制器3种控制器。干扰控制器采用前馈控制算法对流量干扰进行补偿;PI控制器对压力进行调节;仿人智能控制器根据系统运行状态实现动态的切换控制,并且设计了不等幅开关策略,克服了调节阀死区影响,提高了控制的实时性。仿真实验表明:调压橇仿人压力智能控制系统可以有效抑制流量干扰和克服调节阀死区影响,不仅能够提高压力控制精度而且有效降低了调节阀的开关频率。

Toeplitz变换广义预测控制改进算法

提出两种改进的Toeplitz变换广义预测控制快速算法。其一,在已有无需Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法中引入一种柔化矩阵,避免了复杂的矩阵求逆计算,进一步提高了算法的快速性;其二,通过矩阵变换,将现有基于Diophantine方程求解的Toeplitz变换广义预测控制算法推广到预测时域和控制时域不相等情况,扩展了算法的适用范围。仿真结果验证了上述算法的有效性。

无功功率补偿控制器的设计

为了提高供电系统的功率因数,进行无功功率的补偿,本文设计了一种基于单片机的无功功率补偿控制器,该控制器以无功功率为控制量,精度高,还具有过压,欠流,自动,手动等功能。能够提高系统的功率因数,减少电能损耗,改善电能质量。该系统主要包括供电,单片机最小系统,电压电流和相位检测,按键输入,显示控制,继电器输出等模块。文中对其软硬件系统进行了较为详细的阐述。

冗余技术在站控系统的应用

长输管道工程工艺站场会设置一套由工作站、软件、PLC、ESD、通讯设备组成的站控系统。为提高站控系统的稳定性、可靠性和安全性,减少故障发生,保证系统不间断工作,目前主流做法是在系统的关键部件采用冗余配置。冗余方式主要包括PLC冗余、ESD冗余、软件冗余及网络冗余,它们是构建一个冗余SCADA系统的基础。该冗余系统已经在多条管道上成功应用,充分验证了其对提高站控系统稳定性、减少系统故障、降低人员劳动强度所起到的关键作用。

输油场站周界光纤监测系统报警算法研究和应用

输油场站周界的安全是保障油气管道安全运行的重要前提,使用振动光纤传感技术探测输油场站周界出现的异常振动进行周界安全预警,具有现场无源、探测灵敏等优势。但在利用光纤传感高灵敏度特点的同时,需要解决在复杂运行环境下的误报问题。通过时频分析,干扰源和入侵攀爬引起的频带增长具有一定差异性,通过对不同范围的频带能量进行提取和计算特征,并针对其信号特点设计对应的报警算法,可以有效区分干扰和入侵信号,提高报警正确率。同时提出一种根据环境状态自动调整各探测单元报警策略的机制,有效提升了系统的运行效果。经过模拟入侵测试和长期运行统计,系统对入侵行为准确报警的同时,误报率低于3次/月。该系统的应用为输油场站周界安全提供了可靠保障。

油气管网调控技术现状与发展趋势

油气管网调控运行是一个动态的过程,承载着管网运行过程中生产指令的发布和各项作业活动的督导控制。目前,国内外油气管网一般都基于SCADA系统进行调控运行。在阐明SCADA系统特点的基础上,经过分析现有的GIS技术、仿真技术、DSS技术、优化调度技术的特点及其在油气管网调控运行中的应用情况,指出油气管网调控技术将向着智能化、高度自动化、系统化、集成化和网络化发展。

冗余方案在长输管道SCADA系统中的应用

介绍了油气长输管道SCADA系统的特点。通过建立SCADA冗余系统的可靠性数学模型,从理论上对冗余设计方案进行了分析。介绍了SCADA二模式并-串-并冗余系统在陕银输气管道中的应用。

油井自动监控系统设计

根据龙虎泡作业区现有的间歇井开关井制度及配套设备现状,基于组态技术,开发了一套油井自动监控系统。该系统通过组态的方式,实时、生动地反映了抽油机井的各项参数;通过程序智能、高效地控制抽油机启停,有效防止了油井空抽和其他生产事故的发生,达到了安全生产、提高油井生产效率的目的。

基于SSL安全协议实现工业控制通讯协议加密及认证的研究

大部分工业通讯协议缺乏基本的安全设计,采集数据和控制指令有可能完全暴露在不可信网络上,给工业控制系统带来极大的安全隐患。采用SSL安全协议,提出在原有工业通讯协议的基础上实现安全加密传输和数字认证的原理,讨论数字证书使用方案,并对性能进行测试和分析。

浅析EPC项目中仪表施工管理问题的要点

按EPC项目管理的总体要求,为确保项目建设目标的顺利实现,通过对仪表工程过程中遇到的问题,探讨仪表专业在施工管理过程中的关键点以及项目执行过程中采取的必要方法,着重研究项目准备阶段、施工阶段及调试阶段仪表工程管理的问题。

油气管网智能化建设进展与思考

我国油气管网智能化建设方兴未艾,其建设内容、架构和技术路线尚未在行业形成广泛统一认识。基于国内外技术发展现状,总结中俄东线智能化建设成果,形成感知、数据、知识、应用和决策五个层次的总体架构,并提出从基础感知层、数据管理层、认知深化层、优化决策层等四个层面进行智能化提升。梳理包括全方位感知内涵、数据传输安全性、数据融合互联、数据存储管理、管网全局全时段优化运行、人工智能与大数据等技术合力和协同作用6项关键技术问题。站在国家管网集团角度,思考加强管道“数字基建”、多技术融合、打造管网的“智慧大脑”等智能化发展方向,可对行业智能化建设起到借鉴和指导作用。

油气管道SCADA系统调控业务应用接入方法

结合中国石油所进行的油气管道SCADA系统软件国产化项目的研发过程,对油气管道SCADA系统软件应支持的调控业务进行了功能规划和设计,并结合SCADA系统软件的架构,给出了调控业务应用的接入方法。调控业务应用实现了对油气管道调控各项业务的全面支撑,将简单、直接地现场采集数据按照调度业务的需要进行分析、计算,使调度操作人员在准确掌握管道调控业务现状的情况下进行相应的业务操作,提高了油气管道调控的准确性和及时性。

SAFE压缩机组故障分析与处理措施

对CNG站赛福(SAFE)压缩机组级间温度升高和压力变化的问题进行了分析,结果表明,该故障为二级进气阀破损和二级排气阀漏气所致。提出了改造二级进气阀处理方案。针对冷却系统高位水箱冷却水溢出等问题,提出了修复换热器、加强密封等技术措施。

PKS软件在西二线管道SCADA系统中的应用与优化

本文对PKS软件进行了系统的介绍,包括系统原理及其常用的画面组态软件HMIWeb Display Builder、数据库组态软件Quick Builder和人机界面Station。文章还详细描述了PKS软件在西气东输二线管道SCADA系统中的硬软件配置情况,并对在调试过程中出现的画面调用速率慢的问题,利用PKS的画面显示性能分析工具进行分析,针对各项超标参数进行优化并取得了明显的成效。