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星火架构,使能油气行业新发展

2022-08-18
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石油和天然气(后文称“油气”)是关系国民经济持续、稳定、健康发展和人民生活的命脉。作为国民经济第二产业,油气行业全链条专业度高、工艺流程复杂、业务范围广阔。相比其他行业,油气行业数字化起步较晚,在系统互联数据互通程度上相较通信、媒体和银行等行业并不完善;在数据管理层面,油气企业在数字化资产的整合能力、分析能力和预测能力也有较大的提升空间。

油气行业场景多样,涉及井场、阀室、场站、炼厂、加油站等众多站点,单站规模小且分散,缺乏标准化流程和垂直管控能力。在数字化转型趋势下,油气行业将围绕平台化、专业化、无人化、少人化、集约化、集控化、清洁化、多元化等八个方向转变,而这些都将通过不断发展的数字化技术进行支撑。

基于对油气行业的洞察和理解,华为将实现油气行业数字化转型的发力点聚焦在“对象数字化、过程数字化、规则数字化”,通过生产、运营、运维等各类数据全量采集,实现业务对象数字化;通过业务数据资产共享、可视、交互、融合实现过程数字化;通过沉淀业务规则、模型训练推理、智能算法,实现数字赋能业务。

据此,华为全球能源业务部推出油气行业星火架构,构建从集团到区域、再到边缘作业单元的数据、应用、智能和运维“四协同”。同时星火架构助力客户在数字化转型过程中,实现边端标准化,打造无人/少人、融合智能的场景升级,并且通过云上开放能力,形成业务快速搭建,统一部署,运维和管理,让零星分散的井场、阀室、场站、炼厂、加油站等站点,汇聚到区域公司、分公司、板块、集团中心来实现统一架构、统一服务、统一数据、统一运营。

星火架构@智慧加油站:标准化、系列化管理海量站点,助力成品油零售企业实现高效经营

为了在竞争日趋激烈的加油站行业立于不败之地,不少成品油零售商以数字化转型为抓手,提升销售油品和非油品转换率,增加单站销售,降低运营成本。从区域公司管理者的角度看,能否清楚地掌握下属站点经营、设备运行和安全等情况,将对整体区域的加油站经营策略起到关键作用。

目前来看,加油站内包含加油机、液位仪、POS机等终端设备十余种,涉及品牌厂商、产品型号繁多复杂,且各设备系统独立封闭,数据收集相当困难。若仅依靠收集分析报表,缺乏时效性和科学性,难以指导业务决策,导致事倍功半。

华为智慧加油站打造标准化、系列化的站级智能融合平台,通过AI中心承载智能业务算法、应用中心承载站级业务应用、物联中心提供消息总线支撑物联信息接入,实现加油站的统一管控和集中运维。华为智能融合平台通过构建统一消息流转平台,打造出统一的数据标准,实现北向接口标准化,支撑设备物联数据的全量接入和实时上传,使区域公司可实时掌握下属站点经营和运行情况。

星火架构@智慧管网:依托“四统一”管理,构筑集团垂直统管能力,全面保障管网运行安全

油气管道是国家重要能源基础设施。目前我国在役油气管道约15万公里,核心附属场站(阀室、增压站、分输站等)数量更是庞大。其日常巡检依靠大量人工现场查验泄露、偷盗、第三方施工等,易出现漏检、错检,为管道运行安全带来隐患。随着视频+AI的应用,虽然初步实现关键区域的实时监视和异常预警,但依旧存在厂家众多且数据不互通、算法功能单一不准确的情况,难以实现高效全面监管和统一管理。

对此,华为智慧管网解决方案聚焦打造分级分权架构,实现集团侧视频、算法、数据、边缘“四统一”,构筑管网集团的垂直统管能力。在视频统一管理方面,通过建设视频联网共享统一架构,提升视频的共享和调阅能力,最高可支持30万路视频接入;在算法统一运维方面,通过集团统一管理算法,并基于当期环境数据实现迭代训练,同时通过算法共享平台,实现算法一键下发至二级公司,避免重复建设;在数据统一管理方面,实现集团视频分析标准化架构,视频AI分析完成秒级比对命中,准确率可达95%以上;在边缘统一运维方面,集团可规范摄像头的接入标准,实现统一接入,全面提升运维效率。

通过建设智慧管网,打造自上而下的集中管控能力,在视频、算法、数据和运维上实现统一管理,为管道全面运行安全提供可靠的技术支撑。

星火架构@智慧场站:解放人力,有效提升运营效率,实现油气田智慧化管理、无人化运营

油气场站多数地处荒芜地带,位置偏远、分布广泛,且环境条件差,不适于工作人员长期驻守。从目前油气田生产物联网的建设来看,虽已具备了数据自动采集、远程监控等功能,但场站安全、设备运行状态和单井生产情况等仍无法做到实时感知与智能优化,仍然依赖传统人力资源进行视频监控与现场调整、以及大量的数据报表分析整理,耗时耗力。

华为智慧场站提出在井场打造标准化智能物联网关,构建数据采集、边缘计算、物联管理和回传网络能力,承载用于生产的智能化应用(如工况诊断、虚拟计量、智能间抽、故障预警),实现井场智慧化管理和无人化运营。在中心场站(联合站)通过部署智能融合平台,构建标准化数字底座,构建中心集成化管控、敏捷化开发及云边协同的能力,实现中心场站对下属井场数据的统一采集分析、智能应用的统一开发部署运维管理、智能算法统一的升级部署、边缘IT设备和物联网关的统一运维监管。

通过打造标准化智慧井场,助力油气场站的智慧化管理和无人化运营,实现油气田生产运行状态全方位感知、提升效率,保障安全运行。

作为一个开放的、可演进的参考架构,华为油气星火架构通过打造前端分散的、标准化的边缘站点,实现生产运行状态的全面和智能感知,提升效率、保障安全运行;通过集团、区域云上敏捷开发能力,实现行业资产的快速沉淀;通过云边“四协同”能力,实现集团、区域对下属站点的统一管理和集中运维,充分发掘数据价值,有效降低成本,实现高效运营。

未来,华为油气星火架构将通过支撑更多新业务、新场景落地,让方法与技术融合,并在实践中焕发生命力,全面推动行业“八化”转型,使能油气新发展。

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