中石油西北銷售公司西固油庫位于蘭州市西固區(qū),始建于1959年,1963年起陸續(xù)投產(chǎn)。該油庫占地面積約25萬平方米,是集成品油、儲存、管道輸轉(zhuǎn)、鐵路裝卸、公路發(fā)運于一體的綜合性一級油庫。生產(chǎn)設(shè)施主要有總庫容37萬方的儲罐31具,有2條鐵路專用線、兩座共108個貨位的鐵路裝卸油棧橋和配套的輸轉(zhuǎn)泵房等設(shè)施,年裝卸能力360萬噸,為西部地區(qū)成品油集散和管道運行發(fā)揮了極為重要的作用。
中石油西北銷售公司主要負責(zé)油庫管理運輸,而西固油庫若要發(fā)展成為國內(nèi)外先進油庫,則要將技術(shù)層面和管理層面都達到國內(nèi)先進水平。2009年,中石油決定在西部油庫進行技術(shù)改造,由于西固油庫連續(xù)三屆都是中石油標桿油庫,更有著50年的歷史,技術(shù)改造首當其沖。2011年6月24日,記者有幸參觀了該油庫,并展開了項目追蹤, 對霍尼韋爾過程控制部(以下簡稱霍尼韋爾)無線技術(shù)在此項目中的 應(yīng)用有了更為深入的了解。
選擇霍尼韋爾絕非偶然
西固油庫改造項目中,輸油管線的壓力測點和控制中心之間被鐵路分隔、現(xiàn)有橋架和電纜溝已經(jīng)接近滿負荷,需要支持員工在鐵路棧橋移動作業(yè)。項目中的種種難題都是有線技術(shù)方案所難以解決的。中國石油西北銷售蘭州分公司經(jīng)理助理兼西固油庫主任胡正鈞(以下簡稱胡主任)詳細說明了該項目需要采用無線技術(shù)方案的原因,他說道:“首先一點,西固油庫是個舊庫改造項目,其中就存在許多難點。綜合地理位置考慮,如果將現(xiàn)場所有的壓力變送器進行有線改造,現(xiàn)場的信號線根本無法拉到中控室,并且管廊早就已經(jīng)布滿線路,沒有再添加的可能。第二點,西固油庫的油品移動系統(tǒng)需要獲取更多的手動閥門信號,同時,中控室的工作人員要全面掌握油庫所有閥門的開啟狀態(tài)。這已不是停留在降低成本的層面上,而是不采用無線技術(shù)就不可能實現(xiàn)目標。第三點,無線壓力變送器易安裝、不需要現(xiàn)場供電、信號傳輸穩(wěn)定,特別適合我們的工況。”
工業(yè)無線旨在解決實際業(yè)務(wù)問題,除了能實現(xiàn)現(xiàn)場測量以外,更具有成本效益。霍尼韋爾為該項目提供的無線設(shè)備包括:5臺多功能節(jié)點(Multinode);20臺無線壓力變送器;4臺移動工作站/RESSServer;無線管理平臺。除了硬件設(shè)備還為該項目提供了軟件支持,包括:PKS(霍尼韋爾過程知識系統(tǒng))控制系統(tǒng);庫存管理系統(tǒng);油品移動系統(tǒng);公路自動付油系統(tǒng);鐵路定量裝車系統(tǒng);訂單管理系統(tǒng);在線設(shè)備管理系統(tǒng);閉路電視監(jiān)控系統(tǒng);無線通信及廣播系統(tǒng);門禁系統(tǒng)和績效管理系統(tǒng)。通過5個多功能節(jié)點構(gòu)建的無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)同時支持3個無線應(yīng)用:支持4個移動工作站,實現(xiàn)現(xiàn)場移動作業(yè),實時瀏覽PKS控制系統(tǒng)畫面、組態(tài)、報表、報警等,以及輸入鐵路裝卸站臺的過程數(shù)據(jù);支持同20臺無線壓力變送器的通訊和過程數(shù)據(jù)監(jiān)測。
中控室監(jiān)控圖
如今,能提供無線產(chǎn)品的自動化廠商有很多,然而,西固油庫改造項目選擇了霍尼韋爾絕非偶然。中石油把西固油庫作為試點單位由西北公司組織技術(shù)改造,項目計劃之初,先后和國內(nèi)外7家廠商調(diào)研交流,最后決定由霍尼韋爾進行技術(shù)改造。霍尼韋爾憑借其先進的無線技術(shù)、齊全的產(chǎn)品線和豐富、成熟、完善的行業(yè)應(yīng)用案例,使用戶在改造工程中不需要考慮布線和敷設(shè)電纜問題,無需安裝橋架和電纜保護管,能夠明顯減少改造工作量,降低安裝成本、減少安裝調(diào)試時間、減少后期維護工作量、支持現(xiàn)場移動作業(yè),無需從現(xiàn)場往返控制室,即可獲取控制系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)和信息。
不斷探索使項目完善
西固油庫改造項目2 0 0 9 年開始籌備,2010年4月動工,2010年12月完工,持續(xù)時間較長。要改造又不能停止生產(chǎn)的嚴峻考驗無疑是項目實施中的一大難題,胡主任講道:“西固油庫承擔(dān)的任務(wù)非常關(guān)鍵。附近省區(qū)的油品供應(yīng),乃至西油東送,北油南調(diào)都是西固油庫的業(yè)務(wù)范圍,所以改造項目的施工和油庫日常生產(chǎn)必須同時進行。改造項目涉及到油庫中所有的系統(tǒng),我們準備了大量的專項方案,甚至考慮到安全上的風(fēng)險以及不可預(yù)知的各種困難。油庫設(shè)備老舊,構(gòu)造復(fù)雜,經(jīng)過諸多廠商使用過,導(dǎo)致沒有標準協(xié)議得以運用,更沒有項目本身成功的案例和經(jīng)驗可以借鑒。由此一來,項目在實施過程中也是在不斷探索和不斷完善。
霍尼韋爾公司的工業(yè)無線解決方案,是由多功能節(jié)點構(gòu)建一個通訊速度非常快的無線Mesh主干網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場無線變送器可以自動選擇與任何一個多功能節(jié)點進行無線通訊。最多可以有40個多功能節(jié)點構(gòu)建一個無線主干網(wǎng)絡(luò),每個多功能節(jié)點都可以帶80臺無線變送器(大于1秒刷新時)或20臺無線變送器(1秒刷新時)。無線變送器電池供電壽命4.5年(1秒刷新、常溫時)或10年(大于1秒刷新)。
西固油庫改造項目在油庫現(xiàn)場布置5臺多功能節(jié)點,構(gòu)建快速通訊的Mesh主干無線網(wǎng)絡(luò),自組織、自愈合,支持現(xiàn)場無線變送器的無線通訊、移動工作站、和PLC的無線互聯(lián):M1作為無線網(wǎng)關(guān)置于中控室樓頂,有線接入到PKS SCADA系統(tǒng),把無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采用標準的通訊協(xié)議Modbus TCP同Experion PKS控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)集成。M2、M3置于鐵路棧橋上。M4放在綜合泵房附近。
霍尼韋爾的一個無線架構(gòu)同時支持無線變送器、移動工作站、和遠程控制系統(tǒng)的無線互聯(lián),給西固油庫用戶帶來成本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。無線系統(tǒng)同控制系統(tǒng)的完全一體化集成,以及無線網(wǎng)絡(luò)的管理功能完全內(nèi)置于控制系統(tǒng),給用戶帶來極大的便利,可以幫助用戶更高效地實現(xiàn)罐區(qū)改造、以及未來更高效地實現(xiàn)罐區(qū)的高自動化水平和高技術(shù)水平運行。胡主任說:“霍尼韋爾無線技術(shù)方案應(yīng)用后,所提高的效率可分三個層面來講。公路層面,項目改造前,裝一車20噸的油,包括入庫出庫,時間大概需要40分鐘,而現(xiàn)在只需要25分鐘。鐵路層面,原來抄車號這類的工作都是人工來完成,人工抄寫完后再進行計算機的錄入,錄入后是個獨立的系統(tǒng),不能進行共享,不同系統(tǒng)還要再次錄入,非常影響工作效率。而目前我們所采取的是通過無線手抄器抄車號,一次錄入多方共享。人員需求層面,過去公路發(fā)油班組7個人/班,現(xiàn)在只需2個人/班來完成。安全層面,原來西固油庫沒有實現(xiàn)全方位視頻監(jiān)控系統(tǒng),沒有紅外周界防入侵,沒有門禁,也沒有廣播和短消息系統(tǒng)等,安全管理存在短板甚至隱患。通過霍尼韋爾所提供的一系列系統(tǒng)的上線,使我們的安全管理得到了提高,降低了安全風(fēng)險中的無形成本,同時也減少了安全管理方面的人員支出。”
西固油庫改造項目是無線技術(shù)應(yīng)用的成功案例,這得益于油庫技術(shù)人員與霍尼韋爾工程們堅持不懈地努力。西固油庫的負責(zé)人也表示:“霍尼韋爾的工程師非常盡職盡責(zé),如此有難度的改造項目對他們來說也是一次新的嘗試,雙方都在不斷地溝通與學(xué)習(xí),將我們和他們的優(yōu)勢相結(jié)合,打造出完備的底層建設(shè)。”由于投資等各方面原因,西固油庫還有一些可深入和加強的空間,MES系統(tǒng)則是未來發(fā)展的一大方向。介于目前底層建設(shè)已比較完善,加入MES系統(tǒng)后能讓油庫管理得到更大程度的提高。無線技術(shù)方案使西固油庫的供銷系統(tǒng)有了更廣泛的影響,我們也期待著霍尼韋爾與西固油庫未來能有更多更加深入的合作。
摘自《自動化博覽》2011年第八期