罗克韦尔自动化助力海上平台无人化 推动油气行业智慧变革
【仪表网 仪表企业】近期，罗克韦尔自动化与斯伦贝谢的合资公司Sensia成功为中国一大型油气企业提供一体化智慧解决方案，助力该企业打造海上无人平台，实现降本增效和远程运维，推动油气行业智慧变革。
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随着工业物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的不断突破和广泛应用，数字经济浪潮正在以未有的态势席卷全球，成为发展的新引擎。数字时代，数据是生产要素，更是发展机遇。如何将新兴技术灵活运用到海上领域，进一步促进油气行业的数字化转型与升级，成为了行业关注的焦点。
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在降本增效需求的推动下，海上无人平台成为各大油气企业争相发力的重点之一。海上无人平台的应用可以有效降低海上油气开采成本，并可通过自动化、数字化和智能化技术实现对海上油气田的远程操作，是海上数字化油田和智能油田建设的基础。
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作为海上油气生产运营商，某石油企业大力发展建设无人值守平台，推动海上油气生产运营迈入智能化和数字化时代。为此，该企业希望与数字化和智能化领域的企业合作，共同推动国内海洋油气开发和智能化装备研发制造领域的高质量发展。
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挑战
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海上无人平台是海上石油勘探开发的一项新型助力设施，相较于传统的有人平台，海上无人值守平台可为海上油气资源开发提供更加安全、高效的解决方案，不仅可以降低海上操作运营成本，还能减少人员安全事故。
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但实现平台的无人化并非易事。对于无人值守平台而言，系统的可靠性和安全性显得尤为重要。该企业希望引入的生产设备和系统不仅在数字化和智能化方面表现优异，并且需要具备高可靠性和安全性。
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同时，该企业希望通过对设备的远程监控，实现生产人员对生产全过程的实时监测和远程操控管理，并能利用大数据技术，完成对设备健康状态的诊断管理和辅助决策，从而助力海上油气田优化管理流程和管理效率，实现降本增效。
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解决方案
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针对客户的需求，Sensia为该油气平台量身设计了结合斯伦贝谢水平泵和罗克韦尔自动化Logix控制器、PowerFlex 755T交流变频器的一体化控制解决方案。
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传统的工业泵大约每年需要一次停机停产进行全面拆机保养，每台泵的维修保养大约需要2~3天。而斯伦贝谢水平泵采用模块化设计，符合API 610生产应用标准要求，其最短连续工作时间为5年，在实际应用中，机组运转寿命可达十几年。这不仅减少了停机停产的时间，同时还降低了维保费用。
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不仅如此，水平多级离心泵复合联轴器系统，可以吸收至少30%的机组振动(泵运行时，在基座上放置直立的硬币，不会因振动而滚动/倒下)，削弱了管线在往复泵应用中常见的应力问题，使机组平稳生产，寿命更长。同时，水平泵的模块化设计，在空间有限的环境下，可排列紧密，大幅缩小了地面设备尺寸。
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水平泵的传动控制系统采用了罗克韦尔自动化Logix控制器及PowerFlex 755T交流变频器，可以帮助用户充分利用资产和生产时间。它们具有谐波抑制、再生和通用总线解决方案的优势，并采用TotalFORCE?技术，通过对定位、速度和扭矩进行精确地自适应控制，实现出色的电机控制。
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PowerFlex 755T变频器借助有源前端技术，可提供内置谐波抑制和功率因数校正功能。通过减少谐波失真的不利影响，达到提高能源效率、降低能源成本，并尽量减少工厂车间的配电问题。而且PowerFlex 755T变频器还可持续监控运行，根据专利算法预测变频器组件的剩余寿命，并将信息及诊断数据实时提供给控制系统，用户可以在必要时采取预防性措施。
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自适应控制是TotalFORCE技术的关键组成部分。系统通过负载观测器、母线观测器监控随时间变化的机器特性，并自动补偿发生的变化，实现设备运行中自适应整定。自适应控制具备先进的自我监控功能，可有效减少调试时间和机械磨损，提高正常运行时间，且大大减少占用空间，实现市场功率密度。
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效果
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在Sensia水平泵控制一体化解决方案的帮助下，该海上平台操作人员可对设备进行远程监视与控制，并可根据设备自身提供的大数据信息实现设备的预防性维护，在实现无人化的同时，平台综合运营维护费用预期可减少约15%，大大降低了人工和停机维修成本。
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秉持着安全可靠、降本增效的目标，该一体化解决方案进一步增强了多级水平离心泵设备及系统的可靠性、稳定性及诊断等功能，为客户的油气生产、矿场地面/井下排水等多个化工流程节约了成本，同时也改变了现有海上油气田生产操作方式，成功实现了设备的远程监控管理、降低配电干扰等应用，让海上石油人告别“出海不着家”的现状，助力海上油气生产运营迈入智能化和数字化时代。
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当前，石油行业的数字化变革正在为油气勘探开发生产带来极大的推动力。未来，依托斯伦贝谢公司深厚的油气领域知识和罗克韦尔自动化公司专业的自动化、数字化和智能化技术，Sensia将继续致力于为油气行业提供综合自动化、数字化及计量解决方案，推动海上油气平台加速向数字化和无人化方向转型，助力油气生产更加智慧高效。
