Конкретный пример

Streamline Innovations

Edge Computing в нефтегазовой отрасли

Как Streamline Innovations использует Stratus Edge Computing для обеспечения предиктивного обслуживания на основе искусственного интеллекта, удаленной эксплуатации и 99,5% времени безотказной работы удаленного нефтепромыслового оборудования.

Задачи и проблемы

  • Определение платформы Edge Computing для развертывания возможностей ОТ и ИТ для точного мониторинга и управления запатентованным процессом удаления H2S
  • Работа в условиях ограниченного подключения к сети передачи данных в удаленных районах нефтегазовой отрасли
  • Обеспечение SLA клиентов на уровне не менее 95% времени безотказной работы и выполнение бюджетов клиентов на автоматизацию.

Решение

  • Развертывание Stratus ztC Edge™ для разработки, размещения и защиты интеллектуальной платформы Valkyrie Intelligent Platform™ (VIP).
  • Используйте встроенную виртуализацию Stratus для запуска Inductive Automation, базы данных PostgreSQL, Python™ и слоя программного обеспечения Seeq AI.
  • Подключите ztC Edge к глобальной сети для анализа данных cloud , удаленной видимости и полной функциональности.

Преимущества

  • Обеспечивается анализ данных в реальном времени, ЧМИ, видимость и отслеживание 50 КПЭ из диспетчерской, находящейся в пяти часах езды.
  • Сокращение необходимого персонала на месте на 66%, экономия времени и затрат, благодаря использованию предиктивного обслуживания на основе искусственного интеллекта
  • Достигнуто 99,5% времени безотказной работы в удаленном месте, превысив SLA клиента на 95%, и соблюдено условие по затратам клиента.

От "умного" к "интеллектуальному" нефтепромысловому оборудованию с Edge Computing

Компания Streamline Innovations, расположенная в Сан-Антонио, штат Техас, разрабатывает и эксплуатирует запатентованный процесс очистки газа от сероводорода (H2S) под названием Valkyrie™, в результате которого токсичный H2S превращается в элементарную серу, используемую в удобрениях. В результате получается новый экологически чистый технологический процесс, который устраняет загрязнение окружающей среды для нефтегазовой промышленности, водоснабжения и водоотведения, мусорных свалок и биогаза.

Используя Stratus Edge Computing , компания Streamline Innovations внедрила интеллектуальные и удаленные операции на сложных технологических установках и обеспечила непрерывную работу, превзойдя ожидания заказчика. С помощью платформы Valkyrie Intelligence Platform (VIP), использующей Stratus ztC Edge , компания осуществляет удаленный мониторинг оборудования с 99,5% временем безотказной работы и сократила потребность в персонале на месте с 6 до 2 человек. Данные отправляются с сайта ztC Edge в Microsoft Azure для централизованного просмотра оборудования, доступного удаленно из центров управления и грузовиков операторов. Благодаря HMI/SCADA Induction Automation, базе данных PostgreSQL и Python Linux, одновременно работающим на ztC Edge, команда имеет точное управление процессом с "многоуровневым" интеллектом для мониторинга и анализа производительности от минуты к минуте и от часа к часу с централизованным анализом от дня к дню и от недели к неделе.

Развертывание собственных экологически чистых технологий в удаленной добыче нефти и газа

Процесс удаления серы Valkyrie компании Streamline Innovations особенно эффективен при добыче нефти и газа, где H2S в изобилии присутствует в процессе производства. Компания развертывает свой запатентованный процесс на салазках на удаленных объектах, которые часто не имеют дневного доступа для персонала, что создает ряд уникальных проблем.

Процесс Valkyrie состоит из двух химических реакций, которые должны контролироваться в очень узком диапазоне. На протяжении всей работы процесс должен адаптироваться к ежеминутным и ежедневным изменениям расхода газа и концентрации H2S. Кроме того, команда должна тщательно контролировать, отслеживать и обслуживать насосы, фильтры, трубопроводы и клапаны - обычное промышленное оборудование, работающее с многофазным материалом. Поэтому сложный процесс компании Streamline Innovation требовал точного контроля как химического процесса, так и мини-завода.

Учитывая удаленность местоположения, команда должна работать с очень низкой скоростью передачи данных, а мониторинг требует круглосуточного присутствия обученных экспертов на месте. Компания Streamline Innovation стремилась решить эти проблемы, чтобы делать больше меньшими средствами, привнося интеллектуальность в нефтепромысловые процессы и удовлетворяя бюджеты клиентов на автоматизацию.

"Используя Stratus, мы создали "умные" заводы, которые управляются удаленно с помощью искусственного интеллекта и видны из любого места 24 часа в сутки 7 дней в неделю".
Питер Фотос
технический директор
Streamline Innovations

Stratus Edge Computing Открывает двери для интеллектуального нефтепромыслового оборудования

Компания Streamline Innovations выбрала платформу Stratus ztC Edge computing , чтобы максимально повысить надежность процесса и привнести новые дистанционные возможности и интеллектуальность в процесс Valkyrie.

Доктор Питер Фотос, директор по технологиям компании Streamline Innovations, пояснил: "Мы потратили огромное количество времени на тестирование множества различных устройств edge computing и поиск подходящей технологии. В первую очередь нас привлек потенциал ztC Edge , поскольку он обеспечивает действительно избыточную обработку данных. Два устройства ztC Edge работают как резервная пара, это означает, что если одно устройство по какой-либо причине выходит из строя, другое может продолжать работу без перерыва в обслуживании. Исключение простоев не имеет аналогов в среде Edge Computing .

"Еще одно огромное преимущество стало очевидным, когда мы изучили возможности виртуализации ztC Edges для решения конкретных задач нашего клиента. Мы используем три виртуальные машины. Первая виртуальная машина - Inductive Automation Ignition, на которой работает наш OPC Server и сбор данных. Вторая виртуальная машина - это база данных PostgresSQL, а третья виртуальная машина - это Python Linux Box, на которой выполняются сценарии Python. Благодаря широким вычислительным возможностям ztC Edge мы смогли получить хороший, мощный компьютер, способный выполнять все необходимые нам вычисления".

Питер продолжил: "Итак, у нас есть Valkyrie, подключенная к ПЛК, который выполняет поминутные расчеты. У нас есть Stratus ztC Edge , который выполняет расчеты в реальном времени, работает под управлением Python, собирает исторические данные, запускает Ignition и обменивается данными через Wi-Fi. Данные отправляются в базу данных Azure на сайте cloud , где мы проводим ежедневные, недельные и месячные расчеты. Она интегрирована с Seeq, программой искусственного интеллекта, которая рассчитывает наше сложное моделирование.

"Интеллектуальная платформа Valkyrie теперь представляет собой отдельный блок, который может быть интегрирован в существующую установку и применен для любого процесса. Она работает на базе Stratus, а Seeq работает в фоновом режиме, выполняя искусственный интеллект и сложные расчеты, такие как прогнозирование технического обслуживания".

Архитектура для сбора данных и многоуровневой разведки

Интеллектуальная платформа Valkyrie обеспечивает интеллектуальность на нескольких уровнях. Программируемый логический контроллер (ПЛК) находится на первом уровне, ztC Edge работает на следующем уровне, а cloud является самым верхним уровнем. Каждый из них выполняет определенную роль, максимально используя присущие ему преимущества, например, используя преимущества высокой пропускной способности между ПЛК и ztC Edge для управления большими объемами данных в режиме реального времени. Там, где пропускная способность падает между границей и средой cloud , передается меньше данных, что позволяет огромной вычислительной мощности cloud выполнять гораздо более тяжелые вычисления. Это позволяет Streamline Innovations запускать машинное обучение, которое передает информацию обратно в оперативное управление, обеспечивая прогнозирование и профилактическое обслуживание на уровне объекта.

Благодаря виртуальным машинам ztC Edgeи мощности Streamline Innovation может продолжать итерации и внедрять новые интеллектуальные технологии. Доктор Фотос добавил: "У нас есть JavaScript, у нас есть сценарии Python. У нас есть модем, давайте обратимся к Национальной метеорологической службе. Мы получаем прогноз погоды на ближайшие шесть часов и на его основе определяем температуру нашего обогревателя. Мы можем отключать наши устройства во время предупреждения о торнадо".

Удаленное развертывание клиентов в Пермианском бассейне

Компания Streamline Innovations развернула несколько установок Valkyrie для реализации проекта Super Valkyrie в Пекосе, штат Техас, для обработки 16 миллионов кубических футов газа. Проект включает в себя три аминирующие установки и три удаленные установки Valkyrie, расположенные на расстоянии восьми миль. Заказчик требовал минимум 95% времени безотказной работы и определенного бюджета.

Используя свою интеллектуальную платформу, компания Streamline Innovations подключила свои установки к глобальной сети TropOS, чтобы обеспечить возможность удаленного наблюдения за диспетчерской и подключения с помощью мобильных устройств.

Хотя для работы такого решения обычно требуется шесть операторов, занятых полный рабочий день, и широкие возможности по техническому обслуживанию по вызову для работы в режиме 24/7, цель состоит в том, чтобы эксплуатировать его с двумя штатными сотрудниками и минимальным обслуживающим персоналом на выезде.

Из штаб-квартиры в Сан-Антонио команды следят за 50 ключевыми показателями эффективности (KPI) удаленных блоков. Программное обеспечение Inductive Automation Ignition, работающее в диспетчерской, направляет техническое обслуживание и вызовы, делая диагностику и ремонт более эффективными. Благодаря дополнительным возможностям машинного обучения и предиктивного обслуживания обслуживание проводится реже.

Доктор Фотос объясняет: "То, что оператор видит в диспетчерской, на салазках и в штаб-квартире в Сан-Антонио, - все это одно и то же. Наша система управления контролирует всю установку, и это дает нам огромную ценность".

"При таком подходе нет никаких препятствий для создания интеллектуального оборудования, охватывающего весь путь нефти и газа от устья скважины до сбыта. Edge - это будущее ИТ и ОТ".
Питер Фотос
технический директор
Streamline Innovations

Новые возможности для нефтепромысловой разведки

Проект Super Valkyrie с использованием ztC Edge позволил обеспечить бесперебойную работу интеллектуальных установок и агрегатов Amine на 99,5%, что значительно превышает минимальный показатель в 95%, установленный заказчиком, с полным обзором, функциональностью и анализом из центрального диспетчерского пункта, находящегося в нескольких часах езды. Потребность в персонале сократилась на 66%, что способствовало выполнению бюджета заказчика на автоматизацию.

"Увидев, на что способна платформа Stratus Edge Computing в таком сложном решении, как Valkyrie, становится ясно, что технология edge может многое предложить нефтегазовой отрасли - умные устья скважин, умные гликолевые установки, умные салазки JT (Joule Thomson) и многое другое.

"Мы сделали Valkyrie Intelligent Platform пакетом "под ключ", что делает ее такой простой. А с возможностью удаленного мониторинга все это становится модульным. Мы берем технологию Stratus , которая доступна с полки, помещаем ее в коробки и превращаем операционный технологический проект в услугу".

Связанные ресурсы

Прокрутка к началу страницы