自主可控已经成为一项重要的国策,本项目解决了当前工业控制系统紧迫问题,实现了流程工业领域的重大核心装备DCS核心技术以及供应链的完全自主可控,为能源行业发电企业的安全可靠运营保驾护航,努力践行《中国制造2025》实现经济强国的战略规划。
本文聚焦于油气行业中的分布式控制系统(DCS)与虚拟流量计量系统(VFM)的融合研究,DCS系统广泛用于油田、炼油厂等自动化控制,而VFM系统则专注于流量估算与优化,两系统融合能显著提升数据精度与控制效率。针对数据集成、系统复杂性、实时性、安全性等挑战,本文构建了DCS与VFM深度融合的一体化监控平台,实现实时数据共享、协同控制与综合分析。该平台通过传感器数据共享、统一通信网络、数据存储与分析平台,以及统一操作与监控界面,有效降低了硬件成本、操作复杂度,提高了实时性、可靠性和安全性。在海外某油田的应用实践表明,该平台显著提高了生产效率,降低了运营成本,增强了系统安全性与数据利用效率,为油气行业的智能化转型提供了强有力的技术支持。
DCS系统作为核电站的控制中心,其设备运行周期越长,存在的缺陷和隐患越多,设备故障率越高。为了排查重要设备的潜在故障和安全隐患,保证核电站设备的安全稳定运行,必须定期对DCS设备进行冗余切换试验,检查设备的可用性和冗余功能。冗余试验一方面检查长期运行设备的可用性,另一方面检查系统自动无扰切换功能。在核电停堆检修期间,仪控人员根据试验程序对DCS系统设备进行切换试验,检验系统中冗余设备的可用性。通过对设备的冗余切换试验,仪控人员全面完整地检查了DCS系统设备的健康状态和运行参数,并对存在隐患的设备进行了更换和维修。
目前核电DCS系统设备巡检需要人工进入设备间巡查,存在人力投入大、效率低、问题发现的及时性差、凭经验进行人工判断和评估可信度低、安全风险大等问题。本文介绍了一种基于核电DCS系统的智能在线巡检设计,提高了巡检的准确性和效率,减少了人力成本。在该设计中,通过进行巡检工作设置、在线记录设备健康状态、异常报警和环境参数,并现场检查设备和环境信息,对设备的性能、状态进行跟踪分析,及时地发现设备故障隐患,将影响DCS系统稳定运行的缺陷故障尽快做出处理。同时,智能在线巡检可以将核电DCS设备的健康参数采集存储下来,方便后续的数据分析,并最终生成电子化巡检报告。我们通过搭建原型,对该智能在线巡检的设计进行了验证。验证结果表明,该设计实现了核电DCS系统设备的智能巡检和在线健康管理,大幅提升了巡检效率和质量。