中石油西北銷(xiāo)售公司西固油庫位于蘭州市西固區,始建于1959年,1963年起陸續投產(chǎn)。該油庫占地面積約25萬(wàn)平方米,是集成品油、儲存、管道輸轉、鐵路裝卸、公路發(fā)運于一體的綜合性一級油庫。生產(chǎn)設施主要有總庫容37萬(wàn)方的儲罐31具,有2條鐵路專(zhuān)用線(xiàn)、兩座共108個(gè)貨位的鐵路裝卸油棧橋和配套的輸轉泵房等設施,年裝卸能力360萬(wàn)噸,為西部地區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(xiāo)售公司主要負責油庫管理運輸,而西固油庫若要發(fā)展成為國內外先進(jìn)油庫,則要將技術(shù)層面和管理層面都達到國內先進(jìn)水平。2009年,中石油決定在西部油庫進(jìn)行技術(shù)改造,由于西固油庫連續三屆都是中石油標桿油庫,更有著(zhù)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(guān)了該油庫,并展開(kāi)了項目追蹤, 對霍尼韋爾過(guò)程控制部(以下簡(jiǎn)稱(chēng)霍尼韋爾)無(wú)線(xiàn)技術(shù)在此項目中的 應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(xiàn)的壓力測點(diǎn)和控制中心之間被鐵路分隔、現有橋架和電纜溝已經(jīng)接近滿(mǎn)負荷,需要支持員工在鐵路棧橋移動(dòng)作業(yè)。項目中的種種難題都是有線(xiàn)技術(shù)方案所難以解決的。中國石油西北銷(xiāo)售蘭州分公司經(jīng)理助理兼西固油庫主任胡正鈞(以下簡(jiǎn)稱(chēng)胡主任)詳細說(shuō)明了該項目需要采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)方案的原因,他說(shuō)道:“首先一點(diǎn),西固油庫是個(gè)舊庫改造項目,其中就存在許多難點(diǎn)。綜合地理位置考慮,如果將現場(chǎng)所有的壓力變送器進(jìn)行有線(xiàn)改造,現場(chǎng)的信號線(xiàn)根本無(wú)法拉到中控室,并且管廊早就已經(jīng)布滿(mǎn)線(xiàn)路,沒(méi)有再添加的可能。第二點(diǎn),西固油庫的油品移動(dòng)系統需要獲取更多的手動(dòng)閥門(mén)信號,同時(shí),中控室的工作人員要全面掌握油庫所有閥門(mén)的開(kāi)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(wú)線(xiàn)技術(shù)就不可能實(shí)現目標。第三點(diǎn),無(wú)線(xiàn)壓力變送器易安裝、不需要現場(chǎng)供電、信號傳輸穩定,特別適合我們的工況。”
工業(yè)無(wú)線(xiàn)旨在解決實(shí)際業(yè)務(wù)問(wèn)題,除了能實(shí)現現場(chǎng)測量以外,更具有成本效益?;裟犴f爾為該項目提供的無(wú)線(xiàn)設備包括:5臺多功能節點(diǎn)(Multinode);20臺無(wú)線(xiàn)壓力變送器;4臺移動(dòng)工作站/RESSServer;無(wú)線(xiàn)管理平臺。除了硬件設備還為該項目提供了軟件支持,包括:PKS(霍尼韋爾過(guò)程知識系統)控制系統;庫存管理系統;油品移動(dòng)系統;公路自動(dòng)付油系統;鐵路定量裝車(chē)系統;訂單管理系統;在線(xiàn)設備管理系統;閉路電視監控系統;無(wú)線(xiàn)通信及廣播系統;門(mén)禁系統和績(jì)效管理系統。通過(guò)5個(gè)多功能節點(diǎn)構建的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )架構同時(shí)支持3個(gè)無(wú)線(xiàn)應用:支持4個(gè)移動(dòng)工作站,實(shí)現現場(chǎng)移動(dòng)作業(yè),實(shí)時(shí)瀏覽PKS控制系統畫(huà)面、組態(tài)、報表、報警等,以及輸入鐵路裝卸站臺的過(guò)程數據;支持同20臺無(wú)線(xiàn)壓力變送器的通訊和過(guò)程數據監測。
中控室監控圖
如今,能提供無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)化廠(chǎng)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(diǎn)單位由西北公司組織技術(shù)改造,項目計劃之初,先后和國內外7家廠(chǎng)商調研交流,最后決定由霍尼韋爾進(jìn)行技術(shù)改造?;裟犴f爾憑借其先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)、齊全的產(chǎn)品線(xiàn)和豐富、成熟、完善的行業(yè)應用案例,使用戶(hù)在改造工程中不需要考慮布線(xiàn)和敷設電纜問(wèn)題,無(wú)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、減少安裝調試時(shí)間、減少后期維護工作量、支持現場(chǎng)移動(dòng)作業(yè),無(wú)需從現場(chǎng)往返控制室,即可獲取控制系統實(shí)時(shí)數據和信息。
不斷探索使項目完善
西固油庫改造項目2 0 0 9 年開(kāi)始籌備,2010年4月動(dòng)工,2010年12月完工,持續時(shí)間較長(cháng)。要改造又不能停止生產(chǎn)的嚴峻考驗無(wú)疑是項目實(shí)施中的一大難題,胡主任講道:“西固油庫承擔的任務(wù)非常關(guān)鍵。附近省區的油品供應,乃至西油東送,北油南調都是西固油庫的業(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(shí)進(jìn)行。改造項目涉及到油庫中所有的系統,我們準備了大量的專(zhuān)項方案,甚至考慮到安全上的風(fēng)險以及不可預知的各種困難。油庫設備老舊,構造復雜,經(jīng)過(guò)諸多廠(chǎng)商使用過(guò),導致沒(méi)有標準協(xié)議得以運用,更沒(méi)有項目本身成功的案例和經(jīng)驗可以借鑒。由此一來(lái),項目在實(shí)施過(guò)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(wú)線(xiàn)解決方案,是由多功能節點(diǎn)構建一個(gè)通訊速度非??斓臒o(wú)線(xiàn)Mesh主干網(wǎng)絡(luò ),現場(chǎng)無(wú)線(xiàn)變送器可以自動(dòng)選擇與任何一個(gè)多功能節點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通訊。最多可以有40個(gè)多功能節點(diǎn)構建一個(gè)無(wú)線(xiàn)主干網(wǎng)絡(luò ),每個(gè)多功能節點(diǎn)都可以帶80臺無(wú)線(xiàn)變送器(大于1秒刷新時(shí))或20臺無(wú)線(xiàn)變送器(1秒刷新時(shí))。無(wú)線(xiàn)變送器電池供電壽命4.5年(1秒刷新、常溫時(shí))或10年(大于1秒刷新)。
西固油庫改造項目在油庫現場(chǎng)布置5臺多功能節點(diǎn),構建快速通訊的Mesh主干無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),自組織、自愈合,支持現場(chǎng)無(wú)線(xiàn)變送器的無(wú)線(xiàn)通訊、移動(dòng)工作站、和PLC的無(wú)線(xiàn)互聯(lián):M1作為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)置于中控室樓頂,有線(xiàn)接入到PKS SCADA系統,把無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的數據采用標準的通訊協(xié)議Modbus TCP同Experion PKS控制系統進(jìn)行數據集成。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(gè)無(wú)線(xiàn)架構同時(shí)支持無(wú)線(xiàn)變送器、移動(dòng)工作站、和遠程控制系統的無(wú)線(xiàn)互聯(lián),給西固油庫用戶(hù)帶來(lái)成本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。無(wú)線(xiàn)系統同控制系統的完全一體化集成,以及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的管理功能完全內置于控制系統,給用戶(hù)帶來(lái)極大的便利,可以幫助用戶(hù)更高效地實(shí)現罐區改造、以及未來(lái)更高效地實(shí)現罐區的高自動(dòng)化水平和高技術(shù)水平運行。胡主任說(shuō):“霍尼韋爾無(wú)線(xiàn)技術(shù)方案應用后,所提高的效率可分三個(gè)層面來(lái)講。公路層面,項目改造前,裝一車(chē)20噸的油,包括入庫出庫,時(shí)間大概需要40分鐘,而現在只需要25分鐘。鐵路層面,原來(lái)抄車(chē)號這類(lèi)的工作都是人工來(lái)完成,人工抄寫(xiě)完后再進(jìn)行計算機的錄入,錄入后是個(gè)獨立的系統,不能進(jìn)行共享,不同系統還要再次錄入,非常影響工作效率。而目前我們所采取的是通過(guò)無(wú)線(xiàn)手抄器抄車(chē)號,一次錄入多方共享。人員需求層面,過(guò)去公路發(fā)油班組7個(gè)人/班,現在只需2個(gè)人/班來(lái)完成。安全層面,原來(lái)西固油庫沒(méi)有實(shí)現全方位視頻監控系統,沒(méi)有紅外周界防入侵,沒(méi)有門(mén)禁,也沒(méi)有廣播和短消息系統等,安全管理存在短板甚至隱患。通過(guò)霍尼韋爾所提供的一系列系統的上線(xiàn),使我們的安全管理得到了提高,降低了安全風(fēng)險中的無(wú)形成本,同時(shí)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(wú)線(xiàn)技術(shù)應用的成功案例,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。西固油庫的負責人也表示:“霍尼韋爾的工程師非常盡職盡責,如此有難度的改造項目對他們來(lái)說(shuō)也是一次新的嘗試,雙方都在不斷地溝通與學(xué)習,將我們和他們的優(yōu)勢相結合,打造出完備的底層建設。”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系統則是未來(lái)發(fā)展的一大方向。介于目前底層建設已比較完善,加入MES系統后能讓油庫管理得到更大程度的提高。無(wú)線(xiàn)技術(shù)方案使西固油庫的供銷(xiāo)系統有了更廣泛的影響,我們也期待著(zhù)霍尼韋爾與西固油庫未來(lái)能有更多更加深入的合作。
摘自《自動(dòng)化博覽》2011年第八期