巨大的输气管道穿过地面,蜿蜒向前,将一方气从单井送到千家万户。
天然气作为重要战略能源,在全球发电能源结构中占比约23%,排名仅次于煤炭。不仅如此,烧水做饭、取暖等日常生活也离不开它。而如何将这个能源珍宝安全存储、高效运输和利用?是国家多年来持续研究的课题。
位于中国黄土高原上的陕西榆林,素有“塞上明珠”之称,这座能源城市也在“双碳”目标的背景下积极探索转型之路。
中国石油长庆油田第二采气厂就矗立在榆林这方热土之上,一群怀揣希望与梦想的采气人始终践行“我为祖国献石油”的庄严承诺,按照“十四五”末高质量建成绿色低碳智能化百亿方采气厂的发展目标,以“数字化”为基础,“智能化”为手段,积极探索工业AR智能在油气生产、输送和管理等方面的应用,推动智慧能源的建设,守护能源安全。
AR数字化新武器,提升巡检效率
天然气厂涉及到诸多设备、管道和系统。通过定期巡检,可以及时发现设备的磨损、泄露、故障或其他潜在问题,避免设备停机,保障生产的连续性和稳定性。
2022年10月11日,长庆油田首个全流程绿色低碳智能化采气示范区建成并投入使用。927口气井、7座集气站、1座处理厂的生产动态在电脑屏幕上一目了然只需轻轻动动鼠标,一切尽在掌握在激光甲烷遥测、螺杆泵联锁等9项技术“红利”高能量加持下让员工巡检频率直接降为3天1次。
2023年长庆油田第二采气厂巡检又添新武器。榆林天然气处理厂引进杭州灵伴科技研发的一体式工业AR头环X-Craft以AR设备载体、以智能化引擎为核心、以私有化部署5G网络为基础,实现全方位的智能化升级。
在传统巡检中,一线工人需要全副武装,拿着巡检表和工具箱,脚步遍布整个处理厂,逐一检查压力控制设备、阀门和管道的状态、确保天然气在系统中的流动和传输的安全可靠。
如今,一线工人轻装上阵,佩戴AR智能眼镜X-Craft,工作任务通过零代码工作流引擎下发,点巡检人员可根据AR智能眼镜的提示对设备进行点巡检工作。与此同时,X-Craft将AI和AR技术用于点巡检作业中的仪表识别、数据记录、设备状态获取、作业录像留底等功能,当一线员工到达作业区,立即展示管道、仪表数据,并且联通后端IoT数据,充分赋能一线人员对现场作业环境数据做全面了解,结合AI预测性分析进行风险防范,以提升点巡检作业的效率,大大减少了一线工人的劳动强度。
据麦肯锡公司发布的数据显示,基于人工智能的预测性维护可以将设备可用性提高多达20%,同时将检查成本降低25%,并将年度维护费用降低多达10%。
AR远程专家协作,消除维修“盲区”
在点巡检过程遇到故障问题时,随着智能化探索,原本需要通过对讲机、手机、pad等设备进行远程协助的传统方式也发生了巨大改变。
一线员工遇到问题时,可借助X-Craft搭建云端知识库,通过AI语音检索快速定位在线或离线知识图谱,图纸、3D模型等跃然眼前,帮助一线工人快速锁定拆解流程,克服“经验主义”陷阱。
而遇到一线员工解决不了的复杂的设备故障,因为涉及到多个系统和技术领域,需要更深入的专业知识来解决。但是专家到达现场往往需要花费很长时间,受地域和时间限制,如果不能到达现场,就需要现场工人提供实时的数据、图像或视频,以便提供更准确的评估解决方案,进行进一步的分析和测试。
传统使用对讲机、手机、pad等工具容易造成“听不清、听不懂”的问题,为解决这一痛点,AR智能眼镜X-Craft支持90db的环境降噪,现场维修人员仅需通过语音打开远程协作,呼叫专家,即可让远程专家通过手机、电脑端以第一视角看清设备情况,通过实时通讯,辅以屏幕共享、电子白板、冻屏标注等协作功能指导作业,有效降低异地协同难度,提升工作效率,节省时间成本。
AR高效远程监护,保障工人安全
《“十四五”现代能源体系规划》提出了要求我国到2025年天然气年产量达到2300亿立方米以上的量化要求。为保证天然气的高产、稳产,安全是一切行动的前提,长庆油田第二采气厂内到处都有安全提示的指示牌和标语。
在安全监察过程中,基于AR + RTC 能力,可以实现高效远程监管。作业全程第一视角实时录像,无论现场是否有网络支持,均能保证现场作业人员过程的标准化和工作流程存档。同时,可抽提“两书一表”的标准形成 AR 安全检查流程,全程记录现场安监人员监察过程,并自动生成监察记录,便于管理人员随时查看。
与此同时,在应急演练中,一线工人可以通过SOS按钮一键呼叫应急处置,快速开启逃生路线AR 指引。
除了远程协作、智慧巡检外,长庆油田第二采气厂还将联合杭州灵伴科技探索AR模拟实训、应急管理、AR展厅等多个场景应用,将数字化能力赋能给一线员工,打造“超级工人”,逐步形成高可靠、高保障的单兵作战能力。
2023年4月,国家能源局印发的《2023年能源工作指导意见》再度提出,天然气较快上产,加快建设陕北、川南、博孜—大北等重要天然气产能项目。
榆林天然气处理厂作为长庆气区向北京及华北地区供气的咽喉和枢纽,综合摸排处理厂现有资产,系统分析自动化现状,突出数字化改造升级和智能化装备应用,打造多项智能化技术和应用场景,切实将榆林天然气处理厂建成更加“安全、可靠、放心”的安全智慧枢纽。AR智能技术作为重要工具,将为榆林天然气处理厂建设安全智慧枢纽增加一层保障和助力。