守護(hù)長慶油田,無人值守智能化巡檢這樣干!
2022 年 3 月,國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》,文件明確提出要加快能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化升級,推進(jìn)“智能油氣管網(wǎng)” “智能油氣田”建設(shè)的數(shù)字化和無人化管理。
中國石油長慶油田公司(以下簡稱“長慶油田”)勘探總面積 37 萬平方公里,自 2013 年開始,連續(xù)多年油氣產(chǎn)量穩(wěn)居 5000 萬噸以上的高位水平,2020 年更是刷新了中國石油工業(yè)的新紀(jì)錄,在國內(nèi)首次建成年產(chǎn)油氣當(dāng)量 6000 萬噸的特大型油氣田。
其工作區(qū)域地處鄂爾多斯盆地,北部是荒原大漠,南部是黃土高原,2300 余座油氣生產(chǎn)場站、10 萬公里油氣管道遍布于 20 萬平方公里的工作區(qū)域,點多、線長、面廣,生態(tài)環(huán)境脆弱。
在傳統(tǒng)人工巡檢過程中,巡檢人員需要長途跋涉,部分站點難以到達(dá),巡檢效率低,無法第一時間發(fā)現(xiàn)隱患,且巡檢數(shù)據(jù)不易保存、無法靈活調(diào)取及回溯。因此,引入先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)油氣田及管線的數(shù)字化和無人化管理至關(guān)重要。
為確保油氣田及管線的安全生產(chǎn),實現(xiàn)三維可視化管理、夜間綜合治理以及對油氣場站突發(fā)事故進(jìn)行快速核查,長慶油田選擇了大疆機場和精景慧城的智能巡檢綜合管理平臺進(jìn)行無人值守場站的建設(shè)。
無人值守場站快速部署
大疆機場最高覆蓋半徑可達(dá) 7 km,根據(jù)長慶油田地理環(huán)境因素和管道分布,最終將機場安裝位置選在了慶城某聯(lián)合站,作為 6 條管線的中心位置,地勢較高,電力、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境均優(yōu)良,適合架設(shè)無人值守設(shè)備。
大疆機場全機重 105 kg,整機模塊化設(shè)計,集風(fēng)速計、攝像頭于一體,占地不足 1 ㎡,只需簡單通電、通網(wǎng)、架設(shè)鋼架支撐座,就能輕松布設(shè)于屋頂,無需過多調(diào)試工作。
油氣場站及管道數(shù)字化
通過使用大疆經(jīng)緯 M300 RTK 搭配禪思 P1 航測負(fù)載,根據(jù)提供的管線地理信息,在管線正上空進(jìn)行連續(xù)飛行并對地拍照,獲取連續(xù)的地面影像數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入至大疆智圖中,即可生成場站及埋地管線地表的三維數(shù)字化模型,為場站可視化管理提供數(shù)字化支持。
基于智慧巡檢綜合管理平臺開發(fā)的巡檢三維可視化管理系統(tǒng),可針對場站的設(shè)備管理、人員管理、車輛管理、安防、應(yīng)急處置管理、巡檢成果管理、無人機管理、系統(tǒng)管理等做圖文并茂的直觀化顯示,大幅提升場站日常管理效率。
油氣場站及管道日常巡檢
基于設(shè)定的航線遠(yuǎn)程下達(dá)任務(wù),大疆機場可對場站進(jìn)行常態(tài)化巡護(hù),以聯(lián)合站為中心,實現(xiàn)半徑 7km 區(qū)域的無人值守,巡檢工作人員也可通過監(jiān)控窗口,實時查看飛行信息,掌握巡檢動態(tài)。
在管道日常巡檢中,無人機可以對埋地管線水毀塌陷、管線裸露、管線附近違規(guī)施工進(jìn)行抓拍與自動識別,通過高清變焦相機對關(guān)鍵閥門、儀表、螺栓等特定設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化巡檢與數(shù)據(jù)采集,并通過后臺 AI 智能識別模塊進(jìn)行安全隱患的自動識別與告警。
大疆機場值守 67 天中,共執(zhí)行管道巡檢任務(wù)約 941 架次,特別是暴雨等特殊自然災(zāi)害過后增加了巡檢頻次,先后發(fā)現(xiàn)管線水毀塌陷 35 處,發(fā)現(xiàn)管線裸露 24 處,發(fā)現(xiàn)管線周圍違規(guī)車輛施工 2 處,發(fā)現(xiàn)管線周圍疑似滑坡 3 處,發(fā)現(xiàn)管線上方發(fā)現(xiàn)不明建筑物 1 處,均在第一時間上報場站相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行了及時處置,消除了管道運行安全隱患。
無人值守場站夜間綜合治理
夜間采油區(qū)社會綜合治理防范是采油廠日常巡檢的一項重要工作,而夜間視線窄、交通不便等因素制約著夜間綜合治理效果,通過無人值守場站可以很好地解決這一問題。
無人機紅外星光鏡頭可清晰捕捉夜間非法進(jìn)入到采油區(qū)的違規(guī)人員和車輛,并且巡檢時間和路線都可根據(jù)任務(wù)隨機設(shè)定。
無人值守場站 AI 缺陷識別
根據(jù)用戶日常巡檢需求,無人值守場站共規(guī)劃 10 條巡檢路徑,每天執(zhí)行 12 個晝夜定時巡檢任務(wù),共采集巡檢素材約 73800 張,經(jīng)過 AI 智能識別模塊對巡檢數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、標(biāo)定,獲得有效的安全隱患點照片約 230 張(其中管道裸露照片約 200 張),目前疑似管道裸露的識別準(zhǔn)確率可達(dá)到 98%。
無人值守場站及 AI 管理系統(tǒng)對于缺陷的智能識別,將安全隱患的發(fā)現(xiàn)率提升了近 10 倍,特別是在暴雨、泥石流等極端天氣之后能夠?qū)崿F(xiàn)對突發(fā)事故的快速核查。
今年初以來,長慶油田場站無人值守規(guī)模持續(xù)擴大,完成老油田改造站點 107 座,集氣站改造 6 座,99 座大型場站少人集中監(jiān)控改造全面啟動。到 2023 年底,長慶油田無人值守站點覆蓋率將達(dá)到 100%,加速能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展。
未來,大疆行業(yè)應(yīng)用也將攜手廣大生態(tài)合作伙伴持續(xù)開展技術(shù)創(chuàng)新,通過先進(jìn)技術(shù)和數(shù)字化賦能油田、管道、煉化等場景智能巡檢,為能源行業(yè)無人值守、智慧運維提供安全可靠、便捷高效的“伙伴化”工具及綜合解決方案。