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物联网&智能可视化监控,彼此成就

物联网&智能可视化监控,彼此成就

新技术不仅降低了作业成本,而且降低了安全与环境风险。

编译:大安 TOM

面对不稳定的大宗商品价格、不断增加的监管与全球竞争,油气公司需要严格管理成本,还需降低安全与环境风险,才能取得成功。众多公司将目光转向新兴技术,来推动作业的进步。
长期以来,工业物联网(IIoT)概念被认为是提高油气作业效率、确保安全环保的关键,同时它还可增加产量,降低劳动力成本。IIoT主要涉及传感、通信与分析功能,其中数据由传感器捕获,通过网络传输,并由计算机(通常是在云端)进行分析。然后,将信息发送给终端用户,帮助他们做出更快、更明智的作业决策。

尽管一些油气公司在实施IIOT战略方面进展缓慢,一些项目确实未能实现预期的投资回报,但很明显,随着赋能技术(如云计算与人工智能)的出现,IIOT代表了行业变革的真正机遇。IIOT具有巨大的潜力,允许油气公司在确保安全与环保的同时,提高人员的作业效率。

物联网&智能可视化监控,彼此成就

智能可视化监控是一项可帮助释放IIoT价值的技术,它利用联网摄像机捕获视频流,并通过自动分析视频,找出异常,比如泄漏或可疑活动。

麦肯锡公司的《视频邂逅物联网》指出:“视频分析是一种将机器学习算法应用于视频反馈的技术,可基于摄像头自动识别人、物体以及状况。最具创新性的某些物联网应用涉及了该技术。这些应用程序较为新颖,有几个因素正促进其发展,包括:分析算法复杂程度的提高;硬件、软件、存储成本的降低。”

可视化监控系统

Osprey Informatics等公司正在为油气行业提供智能可视化监控解决方案。在作业中,Osprey Reach公司的智能可视化监控平台能够捕获任意数量摄像机的视频。然后,它使用计算机视觉技术来分析这些数据。计算机视觉技术属于人工智能,可自动检测图像与视频中的活动或设备异常。该平台还将图像和视频的数据与其他传感器和系统的数据相关联,以提高分析结果的可靠性。最终,通过创建个性化警报与报告,向终端用户发出事件相关的警报。

例如,公司使用智能可视化监控技术来了解现场的车辆与人员活动。通过准确检测车辆和/或人员,向远程用户发送报告或警报,公司可提高现场的安全性,监控单独的工作人员。通过将现场作业时间与签到表相匹配,还可验证承包商的作业。在这些应用场景中,确保不出现错误警报至关重要,这样用户才能够充分信任该系统。为了达到这一目标,Osprey公司采用了两段式分析过程,其中运动分析用于检测运动,然后用计算机视觉算法分析运动事件的图像,以确定是否存在车辆或人。此方法大幅减少了室外环境视频分析相关的错误警报。然后,将异常警报将发送给已订阅这些类型事件的用户。因此,用户可得到准确、可操作的警报。

作为IIOT生态系统的关键部分,重要的是将可视化监控的数据与其他传感器和系统的数据相关联,以便客户在不处理多个屏幕、应用程序与数据集的情况下,更好地了解他们的作业。例如,某公司可能收到来自SCADA系统的警报,指示油箱液位突然下降。若在SCADA警报中添加油箱的图像,无论是泄漏还是油罐车正在加油,作业者就可迅速确定液位下降的原因。此集成视图可显示在SCADA软件界面或可视化监控系统中。例如,Osprey与Zedi Solutions合作,Zedi Access分析平台就能够显示来自Osprey Reach的图像,这些图像与Zedi系统生成的警报相关联。然后,客户可以通过查看结合了SCADA数据的实时与历史图像,更深入地了解关键事件并采取相应措施。

客户使用可视化监控系统可远程检查设备与基础设施,就无需进行现场的实地检查。用户可以通过预置位置菜单,控制平移变焦相机,查看与汇报设备情况。然后,共享这些信息,以便进行多人协作,并确定工作优先级。该技术可利用单个专用摄像头监测多个设备。基于远程在线检查功能,客户可显著提高作业效率,同时还可减少前往现场的次数,增加了安全性,降低了尾气排放。

保护环境、遵守法规

Osprey Reach不仅可用于监控与检查偏远地区和无人现场,还可用于保护环境与遵守法规。排放甲烷等易挥发气体的公司,将面临巨额罚款与监管费用。幸运的是,可视化监控系统可以利用热光谱与红外光谱,使用户能够看到肉眼看不到的东西。例如,热成像仪可以检测温度变化,来判断是否发生设备过热或注水井漏失。然后,用户可以收到这些异常变化的警报,并相应地采取措施。

物联网&智能可视化监控,彼此成就

客户还可使用Osprey Reach监视火炬塔,以确保它们正确燃烧。如果检测出问题,将立即向利益相关方发送警报,从而实现跟踪检查,并提高向监管机构报告事件的便捷性与准确性。红外成像仪可监测夜间光线不足的场所。专业的光学气体成像照相机可探测出甲烷与其他气体的存在。客户凭借这些数据,可查明泄漏源,确定出维修的优先顺序。

偏远地区的互联网

IIoT与可视化监控系统在没有网络的情况下无法有效地运行,然而在现场,互联网往往很昂贵且难以实现。为了解决这个问题,Osprey与基础设施网络公司(INET)合作,后者拥有自己的私有4G / LTE无线频谱,主要运行在700 MHz频谱上。该频谱提供的服务范围是其他频谱的4到10倍,因此在油气资产所在的诸多偏远地区,INET公司依然能够对通信的质量、可靠性与覆盖范围进行更多的控制。利用INET公司的技术,Osprey可以向整个企业的用户提供准确、及时的数据。

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