Мұнай-химия өнеркәсібіндегі процестерді автоматтандыруға келгенде, өндірістің күрделі екендігі туралы стереотип жиі пайда болады, яғни автоматтандырылған процестерді басқару жүйелерінің арқасында қол жеткізуге болатын барлық нәрсе сол жерде автоматтандырылған. Негізі ондай емес.
Мұнай-химия өнеркәсібі шынымен де өте жақсы автоматтандырылған, бірақ бұл автоматтандыру және адам факторын азайту маңызды болып табылатын негізгі технологиялық процеске қатысты. Барлық байланысты процестер автоматтандырылған технологиялық басқару шешімдерінің жоғары құнына байланысты автоматтандырылмаған және қолмен орындалады. Сондықтан, қызметкер екі сағат сайын бір рет сол немесе басқа құбырдың дұрыс жылытылғанын, қажетті қосқыштың қосылғанын және клапанның тартылғанын, подшипниктің діріл деңгейінің қалыпты екенін қолмен тексеретін жағдай - бұл қалыпты жағдай. .
Критикалық емес процестердің көпшілігі автоматтандырылған емес, бірақ бұл процестерді автоматтандырылған басқару жүйелерінен гөрі Интернет заттарының технологиялары арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.
Өкінішке орай, бұл жерде мәселе бар - мұнай-газ саласында тұтынушылары жоқ және сәйкесінше пайдалануға арналған жабдыққа қойылатын талаптар туралы ақпарат алмайтын мұнай-химия өнеркәсібінің тұтынушылары мен темір өңдеушілердің өздері арасындағы байланыс алшақтығы. агрессивті, жарылғыш аймақтарда, қатал климаттық жағдайларда және т.б.
Бұл мақалада біз бұл мәселе және оны шешу жолдары туралы сөйлесетін боламыз.
Мұнай химиясындағы IoT
Кейбір параметрлерді тексеру үшін орнатудың маңызды емес құрамдас бөліктерін визуалды және тактильді тексеру мақсатында өту жолдарын қолданамыз. Жиі кездесетін мәселелердің бірі бу берумен байланысты. Бу көптеген мұнай-химиялық процестердің салқындатқышы болып табылады және ол жылу қондырғысынан соңғы түйінге ұзын құбырлар арқылы жеткізіледі. Біздің зауыттарымыз бен қондырғыларымыз біршама күрделі климаттық жағдайларда орналасқанын, Ресейде қыстың қатал болатынын, кейде кейбір құбырлар қатып қалатынын ескеру қажет.
Сондықтан, ережеге сәйкес, белгілі бір қызметкерлер сағатына бір рет айналым жасап, құбырлардың температурасын өлшеуі керек. Бүкіл зауыттың масштабында бұл айналасында жүріп, құбырларға қол тигізуден басқа ештеңе істемейтін адамдардың үлкен саны.
Біріншіден, бұл ыңғайсыз: температура төмен болуы мүмкін, сондықтан алыс жүру керек. Екіншіден, осылайша процесс туралы деректерді жинау және әсіресе пайдалану мүмкін емес. Үшіншіден, бұл қымбатқа түседі: бұл адамдардың барлығы көбірек пайдалы жұмыс істеуі керек. Ақырында, адам факторы: температура қаншалықты дәл өлшенеді, бұл қаншалықты жүйелі түрде орын алады?
Бұл зауыттар мен қондырғылар басшыларының техникалық процестерге адам факторының әсерін барынша азайтуға қатты алаңдайтын себептердің бірі ғана.
Бұл өндірісте IoT мүмкіндігін пайдаланудың алғашқы пайдалы кейс зерттеуі.
Екіншісі - дірілді бақылау. Жабдықта электр қозғалтқыштары бар, дірілді бақылауды орындау керек. Әзірге ол дәл осылай жүзеге асырылады, қолмен – күніне бір рет адамдар айнала жүріп, арнайы құралдардың көмегімен діріл деңгейін өлшеп, бәрі дұрыс екеніне көз жеткізеді. Бұл тағы да уақыт пен адам ресурстарын ысырап ету, тағы да адам факторының мұндай раундтардың дұрыстығы мен жиілігіне әсері, бірақ ең маңызды кемшілігі - мұндай деректермен жұмыс істей алмайсыз, өйткені өңдеуге арналған деректер іс жүзінде жоқ және жағдайына қарай динамикалық жабдыққа қызмет көрсетуге көшу мүмкін емес.
Ал бұл қазіргі уақытта саладағы негізгі тенденциялардың бірі болып табылады - жабдықтың жұмыс уақытының белсенді және егжей-тегжейлі жазбалары және оның ағымдағы жағдайын толық бақылауды дұрыс ұйымдастыра отырып, ағымдағы жөндеуден жағдайға негізделген техникалық қызмет көрсетуге көшу. Мысалы, сорғыларды тексеру уақыты келгенде, сіз олардың параметрлерін тексересіз және осы уақыт ішінде А сорғысы техникалық қызмет көрсету үшін қозғалтқыш сағатының қажетті санын жинай алғанын көресіз, бірақ В сорғысы әлі жинай алмаған, яғни ол мүмкін емес. әлі қызмет көрсетілмейді, әлі ерте.
Жалпы, бұл әр 15 000 шақырым сайын көліктің майын ауыстырғанмен бірдей. Біреу мұны алты ай ішінде өшіре алады, басқалары үшін бір жыл қажет, ал басқалары үшін белгілі бір көліктің қаншалықты белсенді пайдаланылғанына байланысты одан да көп уақыт қажет.
Сорғылармен де солай. Сонымен қатар, техникалық қызмет көрсету қажеттілігіне әсер ететін екінші айнымалы бар - діріл көрсеткіштерінің тарихы. Діріл тарихы дұрыс болды делік, сорғы да сағат бойынша әлі жұмыс істемеді, яғни оған әлі қызмет көрсетудің қажеті жоқ. Ал егер діріл тарихы қалыпты болмаса, онда мұндай сорғыға жұмыс уақытынсыз да қызмет көрсету керек. Және керісінше - тамаша діріл тарихы бар, егер сағаттар жұмыс істеген болса, біз оған қызмет көрсетеміз.
Осының барлығын ескеріп, техникалық қызмет көрсетуді осылай жүргізсеңіз, динамикалық жабдыққа қызмет көрсету құнын 20, тіпті 30 пайызға азайтуға болады. Өндіріс ауқымын ескеретін болсақ, бұл сапаны жоғалтпай және қауіпсіздік деңгейіне нұқсан келтірмейтін өте маңызды көрсеткіштер. Және бұл кәсіпорында IIoT пайдалану үшін дайын жағдай.
Сондай-ақ қазір ақпарат қолмен жиналатын көптеген есептегіштер бар («Бардым, қарап шықтым және жазып алдым»). Мұның барлығына онлайн қызмет көрсету, нақты уақытта не және қалай қолданылып жатқанын көру тиімдірек. Бұл тәсіл энергия ресурстарын пайдалану мәселесін шешуге үлкен көмектеседі: тұтынудың нақты көрсеткіштерін біле отырып, таңертең А құбырына көбірек бу беруге болады, мысалы, кешке В құбырына көбірек бу беруге болады. Өйткені, қазір жылу станциялары барлық құрамдас бөліктерді жылумен нақты қамтамасыз ету үшін үлкен маржамен салынуда. Бірақ сіз қорлармен емес, ресурстарды оңтайлы бөле отырып, ақылмен салуға болады.
Бұл жиналған деректермен толыққанды жұмыс негізінде шешімдер қабылданған кездегі сәнді деректерге негізделген шешім. Бұлттар мен аналитика бүгінде әсіресе танымал; Open Innovations-те биыл үлкен деректер мен бұлттар туралы көп айтылды. Барлығы үлкен деректермен жұмыс істеуге, оны өңдеуге, сақтауға дайын, бірақ алдымен деректерді жинау керек. Бұл туралы әңгіме аз. Қазіргі уақытта аппараттық стартаптар өте аз.
Үшінші IoT жағдайы - персоналды қадағалау, периметр бойынша навигация және т.б. Біз мұны қызметкерлердің қозғалысын бақылау және шектеулі аумақтарды бақылау үшін пайдаланамыз. Мысалы, аймақта кейбір жұмыстар жүргізілуде, оның барысында онда бейтаныс адамдар болмауы керек - және оны нақты уақытта көзбен бақылауға болады. Немесе лайнер сорғыны тексеруге кетті және онымен ұзақ уақыт болды және қозғалмайды - мүмкін, адам нашарлап, көмекке мұқтаж.
Стандарттар туралы
Тағы бір мәселе - өнеркәсіптік IoT шешімдерін жасауға дайын интеграторлар жоқ. Өйткені бұл салада әлі де белгіленген стандарттар жоқ.
Мысалы, үйдегі жағдай қалай: бізде wifi маршрутизаторы бар, сіз смарт үйге тағы бір нәрсе сатып ала аласыз - шәйнек, розетка, IP камера немесе шамдар - барлығын бар Wi-Fi желісіне қосыңыз, сонда бәрі жұмыс істейді. . Бұл міндетті түрде жұмыс істейді, өйткені wifi - барлығы бейімделген стандарт.
Бірақ кәсіпорындарға арналған шешімдер саласында мұндай таралу деңгейінің стандарттары жоқ. Өйткені, құрамдас базаның өзі салыстырмалы түрде жақында қол жетімді болды, бұл мұндай базадағы аппараттық құралдарға адам ресурстарымен бәсекелесуге мүмкіндік берді.
Егер сіз көрнекі түрде салыстырсаңыз, сандар шамамен бірдей масштабта болады.
Өнеркәсіптік пайдалануға арналған автоматтандырылған басқару жүйесінің бір сенсоры шамамен 2000 доллар тұрады.
Бір LoRaWAN сенсоры 3-4 мың рубльді құрайды.
10 жыл бұрын тек автоматтандырылған процестерді басқару жүйелері болды, баламасыз, LoRaWAN 5 жыл бұрын пайда болды.
Бірақ біз LoRaWAN сенсорларын біздің кәсіпорындарда жай ғана алып, пайдалана алмаймыз
Технологияны таңдау
Үйдегі Wi-Fi арқылы бәрі түсінікті, кеңсе жабдықтарында бәрі бірдей.
Өнеркәсіпте IoT тұрғысынан танымал және жиі қолданылатын стандарттар жоқ. Әрине, компаниялар өздері үшін әзірлейтін әртүрлі өнеркәсіптік стандарттар жиынтығы бар.
Мысалы, Эмерсон жігіттері жасаған сымсыз HART-ты алайық - сонымен қатар 2,4 ГГц, дерлік бірдей WiFi. Мұндай қамтудың ауданы бір нүктеден нүктеге дейін 50-70 метрді құрайды. Біздің қондырғылар алаңы бірнеше футбол алаңдарынан асып түсетінін ескерсеңіз, бұл қайғылы болады. Ал бір базалық станция бұл жағдайда 100 құрылғыға сенімді түрде қызмет көрсете алады. Енді біз жаңа қондырғыны орнатып жатырмыз, бастапқы кезеңде 400-ден астам сенсор бар.
Содан кейін ұялы байланыс операторлары ұсынатын NB-IoT (NrrowBand Internet of Things) бар. Және тағы да, өндірісте пайдалану үшін емес - біріншіден, бұл жай ғана қымбат (оператор трафик үшін ақы алады), екіншіден, байланыс операторларына тым күшті тәуелділікті қалыптастырады. Егер сізге байланыс жоқ бункер сияқты үй-жайларда мұндай сенсорларды орнату қажет болса және ол жерде қосымша жабдықты орнату қажет болса, операторға ақылы түрде және жабу туралы тапсырысты орындаудың күтпеген мерзімдерімен хабарласу керек. желісі бар нысан.
Сайттарда таза wifi пайдалану мүмкін емес. Тіпті үй арналары 2,4 ГГц және 5 ГГц жиілікте кептеліп қалды, және бізде әр пәтерге бірнеше компьютерлер мен ұялы телефондар ғана емес, көптеген сенсорлар мен жабдықтары бар өндіріс алаңы бар.
Әрине, ақылға қонымды сапаның меншікті стандарттары бар. Бірақ бұл әртүрлі құрылғылармен желі құрған кезде жұмыс істемейді, бізге бір немесе басқа жеткізушіге қайтадан тәуелді болатын жабық нәрсе емес, бір стандарт қажет.
Сондықтан LoRaWAN альянсы өте жақсы шешім болып көрінеді, технология белсенді түрде дамып келеді және менің ойымша, толыққанды стандартқа дейін өсуге барлық мүмкіндіктер бар. RU868 жиілік диапазоны кеңейгеннен кейін бізде Еуропаға қарағанда көбірек арналар бар, демек, желі сыйымдылығы туралы мүлдем алаңдамаймыз, бұл LoRaWAN-ды мезгіл-мезгіл, мысалы, 10 минут сайын параметрлерді жинауға арналған тамаша хаттамаға айналдырады. немесе сағатына бір рет.
Ең дұрысы, қалыпты бақылау суретін сақтау, деректерді жинау және жалпы жабдықтың жағдайын бақылау үшін біз әр 10 минут сайын бірнеше сенсорлардан деректерді алуымыз керек. Ал лайнерлер жағдайында бұл жиілік ең жақсы жағдайда бір сағатқа тең.
Тағы не жетіспейді?
Диалогтың болмауы
Аппараттық құралдарды әзірлеушілер мен мұнай-химия немесе мұнай-газ тұтынушылары арасында диалог жоқ. Ал IT мамандары мұнай-химия өндірісінде жаппай қолдануға болмайтын IT тұрғысынан тамаша аппараттық құрал жасайды екен.
Мысалы, LoRaWAN-да құбырлардың температурасын өлшеуге арналған аппараттық құрал: оны құбырға іліп, оны қысқышпен бекітіп, радио модульді іліп, басқару нүктесін жауып тастады - міне, солай.
IT-жабдықтар мүлдем жарамды, бірақ сала үшін проблемалар бар.
Батарея 3400 мАч. Әрине, бұл ең қарапайым емес, мұнда -50-де жұмыс істеуге және сыйымдылықты жоғалтпауға мүмкіндік беретін тионилхлорид. Мұндай сенсордан ақпаратты 10 минут сайын бір рет жіберетін болсақ, ол алты айда аккумуляторды бітеп тастайды. Арнайы шешімде қате жоқ - сенсорды бұрап алыңыз, әр алты ай сайын 300 рубльге жаңа батареяны салыңыз.
Бұл үлкен сайттағы ондаған мың сенсорлар болса ше? Бұл көп уақытты алады. Жүгіруге кеткен адам-сағаттарды жою арқылы біз жүйені ұстауға бірдей уақытты аламыз.
Мәселенің айқын шешімі - батареяны 300 рубльге емес, 1000, бірақ 19 000 мАч үшін орнату, оны 5 жылда бір рет өзгерту керек. Бұл жақсы. Иә, бұл сенсордың өзіндік құнын біршама арттырады. Бірақ өнеркәсіп оны көтере алады және бұл салаға шынымен қажет.
Ешкім касдев емес, сондықтан саланың қажеттіліктері туралы ешкім білмейді.
Және ең бастысы туралы
Ең бастысы, олардың сүрінетіні диалогтың банальды болмауына байланысты. Мұнай химиясы - бұл өндіріс, ал өндіріс өте қауіпті, мұнда жергілікті газдың ағу сценарийі және жарылғыш бұлттың пайда болуы мүмкін. Сондықтан барлық жабдық жарылыстан қорғалған болуы керек. Және TR TS 012/2011 ресейлік стандартына сәйкес жарылысқа қарсы тиісті сертификаттары бар.
Әзірлеушілер бұл туралы білмейді. Жарылыстан қорғау бірнеше қосымша жарық диодтары сияқты дайын құрылғыға қосылатын параметр емес. Тақтаның өзінен және схемадан бастап сымдарды оқшаулауға дейін бәрін қайта жасау қажет.
Не істеу
Бұл қарапайым - сөйлесіңіз. Біз тікелей диалогқа дайынбыз, менің атым Василий Ежов, SIBUR-дағы IoT өнімінің иесі, сіз маған жеке хабарлама немесе электрондық пошта арқылы жаза аласыз - [электрондық пошта қорғалған]. Бізде дайын техникалық сипаттамалар бар, біз бәрін айтып береміз және бізге қандай жабдық қажет екенін және не үшін және нені ескеру керектігін көрсетеміз.
Дәл қазір біз жасыл аймақта LoRaWAN-да бірқатар жобаларды салып жатырмыз (мұнда жарылыстан қорғау біз үшін міндетті параметр болып табылмайды), біз оның жалпы қалай екенін және LoRaWAN осындай проблемаларды шешуге жарамды ма екенін қарастырамыз. масштаб. Бізге бұл шағын сынақ желілерінде өте ұнады, қазір біз сенсорлардың тығыздығы жоғары желіні салып жатырмыз, онда бір қондырғыға шамамен 400 сенсор жоспарланған. LoRaWAN санына келетін болсақ, бұл көп емес, бірақ желі тығыздығы бойынша бұл біршама көп. Ендеше, тексеріп көрейік.
Бірқатар жоғары технологиялық көрмелерде аппараттық құрал өндірушілер меннен жарылысқа қарсы қорғаныс және оның қажеттілігі туралы бірінші рет естіді.
Демек, бұл, ең алдымен, біз шешкіміз келетін коммуникация мәселесі. Біз cusdev-ті қатты қолдаймыз, бұл барлық тараптар үшін пайдалы және пайдалы, тұтынушы өз қажеттіліктері үшін қажетті жабдықты алады, ал әзірлеуші қажет емес нәрсені жасауға немесе бар жабдықты нөлден толығымен қайта жасауға уақытты жоғалтпайды.
Егер сіз қазірдің өзінде ұқсас нәрсені жасап жатсаңыз және мұнай, газ және мұнай-химия секторында кеңейтуге дайын болсаңыз, бізге жазыңыз.
Ақпарат көзі: www.habr.com