工業(yè)革命賦予了人類獲得了駕馭機械,利用蒸汽的本領(lǐng),對電磁本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)是電氣化革命的發(fā)軔,之后人類發(fā)明了直流和交流發(fā)電機,以及相應(yīng)的輸配電設(shè)施,進而進入了電氣化時代,而計算機的出現(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,還有其他高端通信技術(shù)的快速發(fā)展,更像催化劑一樣,帶領(lǐng)人類文明邁入了信息化社會,隨著信息革命的深入,人類社會目前正在邁入信息化社會的高階狀態(tài)——智能化社會。
隨著各種技術(shù)和概念的激烈碰撞,各種革命性的智能化應(yīng)用相繼誕生,比如最近喧囂塵上,引來議論紛紛的智能電網(wǎng),其奪目光彩使之成了這場浩浩蕩蕩的智能化革命的旗手,智能電網(wǎng)的利弊成敗我們暫且不論,這場智能化的革命,如同之前幾次技術(shù)革命,必將在未來各行各業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,這次我們就談?wù)勚袊闹悄苡蜌夤艿澜ㄔO(shè)和發(fā)展,從一管窺全豹,來看看智能化技術(shù)對我們的生產(chǎn)生活會產(chǎn)生什么具體影響。
首先,要定義下何為智能油氣管道,所謂智能化管道,是相對于非智能化管道而言的概念,傳統(tǒng)的非智能化管道,大部分的信息收集,指令下達(dá),以及設(shè)備操作都是通過建立在管道沿線各站場的操作人員手工完成。而智能化管道則利用現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對油氣管道的應(yīng)用的智能集合,實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時控制,實時信息收集和反饋,并且在某些關(guān)鍵部位能進行自動決策和操作。因此,我們可以借用智能電網(wǎng)的提法,把智能油氣管道定義為:
“以堅強油氣管道為基礎(chǔ),以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,實現(xiàn)“油氣流、信息流”的一體化融合,是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔
環(huán)保、統(tǒng)一合作、友好互動的現(xiàn)代油氣管道系統(tǒng)。”
堅強可靠主要指的是實體管道系統(tǒng)必須足夠安全,能夠及時處理特殊環(huán)境下的人為或者自然破壞,這是智能油氣管道發(fā)展的物理基礎(chǔ);經(jīng)濟高效指的是智能油氣管道系統(tǒng)的能夠在增加管道運行效率的同時減少不必要的設(shè)備以及人力開支,以及降低因事故造成的損失,這是對智能油氣管道發(fā)展的基本要求;清潔
環(huán)保指的是智能油氣管道系統(tǒng)能夠降低管道泄露和爆炸事故的發(fā)生頻率,并且能夠在事故發(fā)生后及時處理,盡可能的降低事故發(fā)生后帶來的環(huán)境影響,并且降低整條系統(tǒng)的能耗和碳排放,這是綠色社會對智能油氣管道系統(tǒng)的基本訴求;統(tǒng)一合作是指智能油氣管道的建設(shè)能使中國整個油氣管道系統(tǒng)成為一個整體,使現(xiàn)有管道資源發(fā)揮最大利用效率,這是智能油氣管道系統(tǒng)的發(fā)展方向;友好互動指的是智能油氣管道系統(tǒng)的操作方便,并且具有人性化特點,即終端用戶能夠與系統(tǒng)實現(xiàn)實時全面的人機對話,這是智能油氣管道系統(tǒng)的主要運行特征。
按照目前油氣管道的智能化進展,管道的智能化功能實現(xiàn)需要依靠一個總控中心,以及分布于各站場和閥室的遠(yuǎn)程站控設(shè)備,這整個一套系統(tǒng)有多種實現(xiàn)方式,比如管道站場層面的DCS系統(tǒng)(分布式控制系統(tǒng))還有整體管道層面的SCADA系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))等,在這幾種實現(xiàn)方式中,以SCADA系統(tǒng)最為中樞,站場DCS系統(tǒng)一般會和SCADA系統(tǒng)相連,作為SCADA系統(tǒng)的下端子系統(tǒng),而PLC設(shè)備(可編程邏輯控制器)和RTU設(shè)備(遠(yuǎn)程終端單元)、其他一些智能化儀表和控制設(shè)備以及必不可少的通訊設(shè)備,則是智能油氣管道系統(tǒng)最終端的控制設(shè)備,它們是整個系統(tǒng)的傳感器和具體控制單元,SCADA系統(tǒng)是目前中國油氣管道智能化的核心。我們可以做一個形象的比喻,如果把整個一個智能油氣管道系統(tǒng)比喻成一個人,那SCADA系統(tǒng)的中央總控室即是這個的大腦,而DCS系統(tǒng)是這個人的四肢,PLC,RTU以及其他智能化設(shè)備就是這個人四肢上的肌肉和觸覺細(xì)胞,而各種通信設(shè)備就是這個人的神經(jīng)系統(tǒng)。大腦的作用就是對觸覺細(xì)胞反饋上來的信息進行判斷并給出指令,當(dāng)然這一切信息的傳遞都要通過神經(jīng)系統(tǒng)。
目前根據(jù)中
石油的數(shù)據(jù),截至2009年年底,中國擁有68000公里的油氣管道,其中原油管道20000,
天然氣管道33000公里,成品油管道15000公里,而在未來五年內(nèi),這些數(shù)字將以每年約10%的速度增長。根據(jù)Frost&Sullivan的研究,在現(xiàn)存管道中大約有90%的管道都已實現(xiàn)了初步的智能化應(yīng)用,而在未來的新建管道中,將100%的實現(xiàn)一定程度的智能化應(yīng)用,如前所言,目前中國油氣管道的智能應(yīng)用主要就是SCADA系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)的結(jié)合,其中尤以SCADA系統(tǒng)為目前管道智能化應(yīng)用的核心和中樞。SCADA系統(tǒng)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),顧名思義,此系統(tǒng)以數(shù)據(jù)采集為主要功能,但這并不意味著其沒有遠(yuǎn)程和自動控制功能,恰恰相反,遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)是SCADA系統(tǒng)的重要功能之一,如前所言,站場DCS作為SCADA系統(tǒng)的子系統(tǒng),是SCADA系統(tǒng)的控制功能的主要實現(xiàn)模塊。
根據(jù)Frost&Sullivan的研究,中國油氣管道SCADA市場規(guī)模不容小覷,并且增長穩(wěn)定,利潤率也高于自動化行業(yè)平均水平,可惜的是,目前國內(nèi)油氣管道的SCADA系統(tǒng)市場幾乎為幾大國外品牌壟斷,如霍尼韋爾(Honeywell),泰爾文特(Telvent),福克斯波羅(Foxboro),ABB等,大項目更幾乎完全由幾大品牌所獨占,以09年的項目為例,長達(dá)近萬公里的西氣東輸二線的SCADA項目就被霍尼韋爾和泰爾文特獲得,其中尤以霍尼韋爾為主。另外在09年,還有像澀寧蘭
天然氣復(fù)線,新川氣東送
天然氣管道擴建,塔中至輪南
天然氣管道,安永線等油氣管道SCADA項目都被以上幾家外企所瓜分,國內(nèi)企業(yè)僅能在一些小管線上略有斬獲,09年有據(jù)可查且較具規(guī)模的項目僅有研控公司的川東北-川西北輸氣聯(lián)絡(luò)線一個SCADA項目。
國內(nèi)品牌在油氣管道SCADA市場缺位的原因無非可以概括為以下兩點。
1, 質(zhì)量不過關(guān);油氣管道為國家能源之命脈,尤其像西氣東輸,川氣東送等大型長距離管道,更是不容任何閃失,而且這些管線需要穿越崇山峻嶺,橫跨沙漠戈壁,面臨零下30度到零上40度的考驗,以及狂風(fēng)暴雨,沙塵暴雷暴的危險,SCADA系統(tǒng),尤其是那些露天配置在管線閥室的RTU設(shè)備,不僅需要能夠抗過這些極端氣候,還需要經(jīng)年累月的在這種氣候條件下正常工作,這對于RTU這樣的精密設(shè)備來說不能不說是對質(zhì)量上的大考驗,而目前國內(nèi)品牌的產(chǎn)品還不能100%的達(dá)到這個要求
2, 品牌不過硬;那些在中國油氣管道SCADA市場占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位的國外企業(yè),每一家都有著極深的品牌內(nèi)涵,比如ABB,是全領(lǐng)域的工控設(shè)備專家,Honeywell本身就是安防領(lǐng)域的著名企業(yè),DCS概念就是Honeywell在1975年首先提出的,而泰爾文特更是出生于加拿大
石油之城卡爾加里,在歐美油氣領(lǐng)域名聞遐邇,這些品牌在國外都擁有大量油氣管道項目業(yè)績,工程經(jīng)驗豐富,對于終端用戶而言,選擇他們就意味著選擇放心,而反觀中國油氣管道SCADA企業(yè)的品牌,卻相對歷史較短,品牌內(nèi)涵較差,并且所有的國內(nèi)的品牌都沒有如國外企業(yè)那樣豐富的項目經(jīng)驗和使用業(yè)績。
當(dāng)然,并非說國內(nèi)品牌一無是處,相對于國外企業(yè)而言,國內(nèi)企業(yè)更注重服務(wù)的及時性,并且價格僅是國外產(chǎn)品的幾分之一,但是作為終端用戶的石化雙雄——中
石油和中石化,他們選擇產(chǎn)品的第一標(biāo)準(zhǔn)就是產(chǎn)品的質(zhì)量及產(chǎn)品使用經(jīng)驗,而且他們一向“不差錢”,這就導(dǎo)致了國內(nèi)品牌的惡性循環(huán),即沒有業(yè)績,產(chǎn)品沒有經(jīng)過考驗導(dǎo)致沒有新的項目,而沒有新的項目就更不會有業(yè)績,產(chǎn)品沒機會接受實戰(zhàn)的考驗。
國內(nèi)品牌的缺位不僅是中國企業(yè)之痛,也是國家之憾,試想,油氣管道作為中國經(jīng)濟的命脈,其智能化進程竟然掌握在國外企業(yè)手里,關(guān)鍵設(shè)備和中樞都由國外企業(yè)提供,不僅付出了高額溢價,而且一旦生變后果不堪設(shè)想。對此,我們可以拿同為國家經(jīng)濟命脈的電網(wǎng)智能化——智能電網(wǎng)的建設(shè)做比較,目前我國的智能電網(wǎng)和特高壓建設(shè)的主動權(quán)基本掌握在國人自己手里,關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備都有我國自行生產(chǎn),這樣不僅降低了成本,也扶植了一大批有國際競爭力的企業(yè),如思源,西開,平高,南瑞等,更重要的是,通過智能電網(wǎng)的自主化建設(shè),我們把國家能源安全的主動權(quán)抓在了自己手里,而同樣為國之命脈的油氣管道為什么不能仿效智能電網(wǎng)的建設(shè),通過扶植一批有競爭力的本土企業(yè),把國家能源安全抓在自己手里?
石油技術(shù) 儲運機械 石油行業(yè) 石油
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