Please use another Browser

It looks like you are using a browser that is not fully supported. Please note that there might be constraints on site display and usability. For the best experience we suggest that you download the newest version of a supported browser:

Internet Explorer, Chrome Browser, Firefox Browser, Safari Browser

Continue with the current browser
Тема29 December 2020Digital IndustriesСофия
SIMATIC Rack PC
Нефто- и газопроводите са критична инфраструктура със специални изисквания за безопасност. Разработена в Австрия система на Siemens предлага икономически изгодна възможност за наблюдение на тръбопроводите с помощта на изкуствен интелект, с което значително повишава тяхната техническа безопасност.

Eдно от най-важните изисквания, които операторите на нефто- и газопроводи по цял свят трябва да изпълнят на всяка цена, е безопасната експлоатация на подземните тръбопроводи. Все по-често обаче се случват инциденти или възникват рискове, които застрашават безаварийния режим на работа на инфраструктурата. Европейският съюз вече реагира на тази ситуация с мерки, с помощта на които трябва да се гарантира по-висока степен на безопасност.

Особено предизвикателство за операторите представлява конструктивната цялост на прокараните под земята тръбопроводи. Изкопни дейности, сеизмични деформации и други необичайни затруднения са съществен потенциален риск за нефто- и газопроводите. Освен това най-вече в отдалечените райони все още има случаи на нелегално извличане на суровина. За да могат да избегнат тези рискове, операторите на нефто- и газопроводи предприемат скъпи предпазни мерки.
Точно тук на помощ идва разработената от Siemens Австрия система SIPIPE MON FOS (Monitoring Fiber Optic Sensing). Тя работи с патентованата от Siemens технология Virtual Microphone Technology – ново поколение система с акустични датчици, използваща оптичните кабели, които вече са положени по цялата дължина на тръбопроводите, за комуникация и автоматизация.
Постоянен и повсеместен мониторинг
С помощта на оптични кабели SIPIPE MON FOS непрекъснато наблюдава тръбопроводите по цялата им дължина, регистрира дори и най-малкото трептене или напрежение, доставя постоянно данни от измервания към централен контролен пункт и анализира тези данни с помощта на изкуствен интелект. Измерва се отражението на изпратените светлинни импулси. Ако се променят измерените данни, било то от температура, въртене, шум или вибрация, със сложен алгоритъм се изчислява каква е причината за повредата. По този начин системата прави възможно да се извършва наблюдение по цялата дължина на тръбопроводите без прекъсване във времето.
Новата технология осезаемо намалява разходите за персонал и поддръжка и едновременно с това съществено завишава стандартите за безопасност. Пробната експлоатация в рамките на година и половина на SIPIPE MON FOS по Западния австрийски газопровод, чийто оператор е дружеството „Gas Connect Austria“, показа положителни резултати (виж следващото интервю).
Изкуствен интелект подрежда сигналите
Интелигентната система с влакнесто-оптична сензорика се състои от разположени на разстояние 80 км един от друг елементи, които обработват сигнали. Те включват хардуер, софтуер за управление и алгоритми на изкуствен интелект. Благодарение на високата си чувствителност оптичните кабели приемат сигнали, които не е задължително да представляват заплаха за тръбопроводите. Правилната класификация на получените сигнали се извършва от изкуствен интелект: той определя дали става въпрос за обичайни източници на смущение като уличен и релсов шум или пък за критични събития като строителни дейности в близост до тръбопроводите, на които трябва да се реагира незабавно.
За да се постигне надеждно разпознаване на различните ситуации, системата трябва да се обучи. И това тя го прави в работен режим с всяко точно идентифицирано събитие, базирайки се на концепцията за машинно обучение.
Ако бъде регистрирано съществено смущение, обслужващият персонал незабавно получава информация за това. Тогава той може да реагира още преди да е настъпила авария. Известяването може да се извърши по различни начини: например с имейл, текстово съобщение или посредством комплексна интеграция на аларми в SCADA- или IT-системите на операторите на тръбопроводите.
Със своята SIPIPE-MON-FOS-система Siemens предлага на операторите на нефто- и газопроводи нестандартно и иновативно решение за наблюдение на рисковата им инфраструктура. Комбинирайки водеща сензорна технология и изкуствен интелект, Siemens предоставя икономически изгодна възможност за ефективно повишаване безопасността на тръбопроводите.
Предимства на SIPIPE MON FOS
  • Съществено завишаване на стандартите за безопасност чрез наблюдение по цялата дължина на тръбопроводите без прекъсване във времето, дори и на много големи разстояния
  • Използване на вече съществуваща инфраструктура (оптични кабели)
  • Нестандартно решение: възможно е внедряване за кратко време
  • Ниски разходи за инвестиция и техническа поддръжка
  • Патентована от Siemens технология Virtual Microphone Technology
  • Локализиране на смущения с точност по-малко от 10 метра
  • Своевременно алармиране, още преди да е възникнала авария
Приложение
  • Регистриране на нахлуване от външни лица
  • Алармиране при изкопни дейности
  • Разпознаване на сеизмични аномалии
  • Разпознаване на течове по тръбопроводите

„Правим всичко, за да могат нашите тръбопроводи да са още по-безопасни и сигурни“

Erich Lugbauer, CTO Gas Connect Austria

Интервю с Ерих Лугбауер, технически директор на Gas Connect Austria, относно рисковете за газопроводите и иновативния проект със Siemens.

Какви мерки предприемате за гарантиране сигурността на газоснабдяването?
Като мрежов оператор се стараем на първо място да поддържаме в най-висока степен техническата надеждност на нашата инфраструктура, за да гарантираме сигурността на снабдяването. Ние вече имаме изключително сигурна тръбопроводна мрежа с повече от 99% експлоатационна пригодност. Въпреки това ние правим всичко, за да могат нашите тръбопроводи да са още по-безопасни и сигурни. Нашето предприятие работи активно за превенция на възможни рискове за хората, имуществото, околната среда, които могат да възникнат от нашите съоръжения.
Благодарение на статистики за аварии, водени от различни оператори на газопроводи, включително базирайки се на собствен опит, както и изследвания на риска, ние сме наясно, че най-големите опасности за подземните съоръжения, в нашия случай тръбопроводи, възникват от необявени предварително изкопни дейности от трети лица. Понастоящем работим заедно с нашия партньор Siemens по иновационен проект за още по-голяма сигурност на газопроводите посредством оптична технология, което вече даде многообещаващи резултати. В рамките на пилотен засега проект извършваме много успешно наблюдение на близо 100 километра от нашия Западен австрийски газопровод с тази технология.
Какви са рисковете за операторите на газопроводи, които могат да възникнат при посегателство от трети лица?
Неразрешените изкопни дейности могат да станат причина за увреждане изолацията на тръбите. Липсващата защита на стоманените тръби от своя страна може да доведе до корозия, а оттук и до изтъняване на материала. Регулярната инспекция, която извършваме във вътрешността на тръбопроводите, може да предотврати евентуални вдлъбнатини, причинени от гребло на багер. Освен това при неразрешени изкопни дейности може да се стигне до увреждане на успоредно положените телекомуникационни кабели, което пък ще доведе до повреда на телемеханичната система, респ. SCADA-системата. В най-лошия случай би могло да се стигне до пробив в тръбопровода и оттам до неконтролируемо изтичане на газ.
Вие тествате разработената от Siemens система SIPIPE MON FOS вече година и половина. Какъв опит придобихте с нея?
Принципно става въпрос за по-нататъшно повишаване сигурността на газопровода. Предимствата на тази технология се състоят в това, че сигналите за опасност, примерно поради изкопни дейности, се получават в реално време и може да се реагира много бързо, още преди да се е случило нещо лошо. От системата получаваме информация, когато нискотоварен автомобил, който вероятно е натоварен с багер, се движи в близост до тръбопровода. Също така може да бъде разпознат и приближаващ се багер. Другото позитивно в тази система е, че може да се използва съществуващият в настоящата система за управление оптичен кабел с незначителни разходи за инсталирането й, които сами по себе си в сравнение с общите разходи за изграждане на газопровод са изключително малки.
Съществуват ли възможности за оптимизиране на газопроводната мрежа?
Принципно нашите съоръжения и системи са свръхмодерни, но ние сме отворени за иновации и оптимизации. Тук обаче трябва да подчертая, че се спираме само на такива, които представят положителни бизнес модели и освен това биха довели до повишаване на сигурността. Това се доказа и от съвместния ни иновационен проект със Siemens.
Какви са следващите стъпки за преминаване на един пилотен проект като SIPIPE MON FOS към нормален режим на експлоатация?
За да може да се вземе обосновано решение, трябва да се тестват и оценят поне две различни технологии. След като получим техническите резултати, ще направим техническо-икономическа оценка и едва тогава ще вземем решение дали да въведем влакнесто-оптичната сензорика като технологичен стандарт в нашето дружество.
Има ли следващи планове на базата на SIPIPE MON FOS?
Нашата визия е, че след като с помощта на влакнесто-оптичните сензори се регистрират повреди, излита дрон, прави снимки на мястото, където е открито събитието, и изпраща тези данни към централата. Тогава може да се реши дали трябва да се отиде до мястото или не. Заедно със Siemens ние планирахме и проверихме това допълнение по този начин. Тъй като обаче по закон към момента не са разрешени полети на дълги разстояния с дрон, т. е. позволяват се само обзорни полети, все още не можем изцяло да приложим на практика тази концепция. Но има признаци, че още тази година законът може би ще бъде променен по тази точка и едва след това ще разсъждаваме.

Контакт

Захари Неделчев

Siemens България 

+359 (2) 81 15 123