管道监控在行业中并不是什么新鲜事，但传统的SCADA系统无法提供所需的精细资产可??见性。无论是上游、中游还是下游，管道都是石油和天然气行业不可或缺的一部分。虽然被认为是运输危险产品最安全、最快捷的方式，但这些关键资产存在许多潜在问题。在产品流动和动态环境条件的影响下，管道容易受到多种类型的结构损坏，其中腐蚀、裂缝、泄漏和脱落是最常见的问题。除了严重的产品损失外，管道泄漏还会对环境和野生动物产生巨大的、不可逆转的影响，同时威胁到工人和公共安全。根据2018年的一项研究，仅在美国，液体管道事故每年造成3.26亿美元的损失，其中1.4亿美元是环境和补救成本。该研究还表明，识别事件通常需要九个小时，而操作员需要另外五个小时才能做出响应。精细的资产可见性面对更严格的监管、价格波动、激进的环境运动和向可再生能源的转变带来的压力，石油和天然气行业被迫做出改变。有远见的公司越来越多地采用数字化，以更好地管理其资产并防止代价高昂的违规行为。管道监控在行业中并不新鲜，但传统的SCADA系统无法提供所需的精细资产可??见性。对于数百甚至数千公里长的管道，了解每一米发生的情况至关重要。许多管道系统始于地表网络不可靠或不存在的远程勘探地点。因此，监控选项仅限于劳动密集型人工检查或昂贵的卫星网络，它们都无法以所需的粒度级别收集数据。即使可用，移动和Wi-Fi等地面连接也非常耗电，同时需要在端点上实施昂贵的数据计划。通常，传感器收集的数据量非常小，只有当值超出预定义范围时才需要发送消息。因此，传统的数据计划是冗余的，这增加了实施和维护大规模监控网络的成本。物联网(IoT)改变了游戏规则，采用了新的传感器和通信技术，使资产监控比以往任何时候都更容易、更实惠。特别是低功耗广域网(LPWAN)，引入了一种低成本、高能效的方法来收集颗粒状遥测数据。由于其广泛的性质和星形拓扑结构，LPWAN可以连接大规模、地理上分散的计量点，所需的基础设施更少。私有LPWAN是石油和天然气领域的理想选择，因为它们的网络覆盖范围可以灵活地适应公司在海上和难以进入区域的特定需求。与小型化、多传感智能传感器相结合，强大的低功耗广域网可以解锁有关管道结构健康状况及其运行状况的大量关键信息。传感器数据可以转发到现场HMI以立即采取行动，或转发到中央管理系统和/或云平台以进行长期存储和分析。这种基于物联网的管道监控网络可以通过多种方式增强石油和天然气运营实践，以降低成本和停机时间，最大限度地减少环境足迹，并提高安全性和合规性。1.加速故障排除和响应24/7洞察管道完整性意味着可以立即报告任何异常或偏差。虽然压力下降清楚地表明存在泄漏，但其他传感器参数可以帮助在发生重大泄漏或致命爆炸之前及早识别管道中的结构问题。例如，超声波和声波传感器可以报告异常声波，这些异常声波暗示了裂纹和扩散和分层的开始。同样，磁性传感器可以检测由于腐蚀引起的管道壁厚变化。智能传感器不仅可以传达早期损坏，还可以传达其位置和严重程度，以识别和加快所需的行动。最大限度地减少故障和维修之间的时间是最大限度地减少由于产品溢出造成的材料损失和污染的关键。此外，首先检测损坏可简化维修过程，减少与维修相关的成本和停机时间。2.启用高级维护策略通过收集有关管道完整性和健康状况的数据，甚至可以通过预测性维护策略来预测和预防故障。通过分析过去的故障模式，可以开发缺陷增长预测和风险评估模型。除此之外，长期完整性退化评估有助于计算管道的实际剩余使用寿命。这使得能够诊断结构瓶颈并制定战略性维护和零件更换计划以避免损坏。（来源物联网家庭网络）预测性维护不仅有助于避免代价高昂的计划外停机，还有助于避免冗余的计划内停机，这通常是公司采用推测性、基于计划的预防方法的结果。3.自动化手动任务基于物联网的状态监测网络减少了定期现场检查的需要，并消除了手动记录数据的麻烦。除了最大限度地减少人为错误外，这还有助于节省成本并提高员工的工作效率，因为他们可以专注于更重要的任务。减少现场访问，尤其是对偏远地区的访问，还可以减少卡车的总行程时间，减少燃料使用和二氧化碳排放。4.优化资产利用和未来设计物联网传感器数据使公司能够分析和了解管道在不同外部条件下的行为，包括结构载荷、天气变化、土壤特性、湿度和pH值等。这些信息有助于改善未来的工程和施工实践以优化管道的使用寿命。此外，对于已有数十年历史的管道，传感器数据可以验证其完整性，以便它们可以继续安全运行。物联网的到来带来了前所未有的资产可见性，超越了传统工业网络的能力。部署IoT解决方案不一定需要大量的前期投资或对棕地系统进行危险、繁琐的改造。低功耗广域网(LPWAN)和新传感器技术等新兴无线解决方案可以轻松且经济高效地将管道转变为支持物联网的关键资产。更重要的是，物联网管道监控网络对运营效率、安全性和可持续性的直接影响将很快超过初始投资，并增强公司在油气市场的竞争优势。
