最近,華為在手機、汽車等領域,帶來了不少驚艷的創新,被人們津津樂道。
但你可能不知道的是,華為和油氣行業的“碰撞”,也在不斷帶來驚艷的創新,悄然改變著油氣行業的底座。
01
華為又為油氣行業帶來一束“光”
2024年9月19日,華為全聯接大會2024(HUAWEI CONNECT 2024)在上海拉開帷幕。
在這一次的大會期間,華為展示了大量針對油氣領域的科技應用最新成果,并且在“加速F5G-A,共贏行業智能化”主題峰會上,發布了智能燃氣泄漏檢測產品——Huawei OptiXsense ES100,聯合伙伴打造了智能燃氣泄漏檢測解決方案,進一步壯大了其在油氣領域的科技產品家族。
據介紹,這一解決方案主要應用于燃氣窨井內的燃氣泄漏檢測。當窨井內的燃氣設施發生泄漏時,儀器可以迅速檢測到燃氣并發出警報。
在龐大的油氣產業鏈中,窨井內的燃氣檢測,可以說是一個非常細節的場景。華為為什么會針對這樣一個場景推出產品呢?華為全聯接大會期間,石油link采訪了華為光產品線光感知總監張浩,請他一一“答疑解惑”。
石油link采訪華為光產品線光感知總監張浩
張浩介紹道,城市燃氣處于油氣行業的最下游,是天然氣進入千家萬戶前的最后一環。不過這最后一環,面臨著一些非常特殊的挑戰。
由于城市地區人口密集,一旦發生燃氣泄漏事故,可能造成格外嚴重的后果。這就對燃氣泄漏的監測提出了更高的要求。
然而,想要及時發現燃氣泄漏,并不容易。燃氣作為一種無色氣體,即便泄漏了,也不易被人察覺。
為此,燃氣企業往往需要投入大量人力巡檢,以便減少事故風險。但燃氣設施分布范圍很廣,人力又是有限的,也不可能全天候覆蓋,這就導致城市燃氣巡檢,存在大量的“時空盲點”。
但是基于激光探測式TDLAS技術的智能燃氣檢測技術,卻可以覆蓋人工巡檢難以覆蓋的“時空盲點”。
華為此次推出的智能燃氣泄漏檢測產品,采用了TDLAS技術,其基本原理,是利用燃氣會吸收特定頻率的激光這一特性,通過測量激光的光譜變化,可以判斷是否有燃氣存在。據介紹,其中的燃氣泄漏檢測模塊,在接觸到燃氣后,只需要15秒就能識別上報告警。7x24小時的實時工作方式,效率遠遠超過了人工檢測效率。
02
將核心技術復制到油氣行業
值得關注的是,華為推出這類應用于油氣行業的技術,不僅僅是因為看到了油氣行業的挑戰,也是立足于自身的核心能力。
就拿這次推出的智能燃氣泄漏檢測產品來說,它其實是基于華為在光技術領域的深厚積淀。
華為是依托通信業務起家的企業,在光技術領域,也已有30多年的積累。
所以,華為推出光感知智能燃氣檢測設備,其實是將其核心能力復制到了油氣行業的場景。得益于在光技術領域的優勢,華為通過高穩態TDLAS技術,實現了對燃氣檢測的高準確率,比業界典型的水平提高了40%。
不止是光技術優勢,華為將通信設備耐惡劣環境的經驗和優勢,也復制了過來。
通信產品和燃氣檢測產品都面臨著一些很相通的挑戰,比如,如何在潮濕、極高極低溫度等環境中依舊能保持正常工作。特別是窨井內長期處于潮濕環境,對檢測設備是個很大的考驗。另外,由于所處環境特殊,這類設備往往采用電池供電,如何提高續航能力,減少更換電池的頻率,也是個挑戰。
“華為的通信設備,要求在沿海地區、常年暴曬,或者下雨的情況下,都要保證安全運行。智能燃氣設備也復制了這些能力。”張浩告訴石油Link,“我們自己這款設備,進行了超過連續2000小時的高低溫測試,不出任何問題我們才認為它有可量產的能力。”
據介紹,通過防凝露氣室設計,即便下大雨窨井完全被水浸泡,水退后不會有水殘留在氣室,華為的光檢測模塊依舊能正常工作。同時,支持-40℃~70℃的溫度范圍,滿足各種不同氣候地區對設備的需求。
在續航方面,華為采用溫控精調算法,大幅降低了設備功耗,讓檢測設備可以三年時間才換一次電池,續航時間比業界典型水平多1年。
另外,華為這一智能燃氣檢測產品的實用性和可靠性,已經得到驗證。據了解,在成都高新區的一處企業,這一產品已成功試用了半年多時間。并且自試用以來,從未發生過漏報和誤報,成功經歷了浸水環境的考驗。
03
用“光”來巡檢油氣管道
除了用于檢測燃氣泄漏,光感知技術在油氣管道領域,也大有用途。
在今年的全聯接大會上,華為就展示了分布式光纖傳感技術,在油氣管道巡檢預警方面的應用成果。
什么是分布式光纖傳感技術呢?簡單來說,它就相當于生物的神經系統,當受到外力刺激時,就會有感知。利用這一技術,可以實現7×24小時的油氣管道自動智能巡檢。
油氣長輸管道的長度,可以達到幾百幾千公里,穿越各種復雜地形。由于跨度如此之大,很大一部分管線又是埋于地下不被人看見,所以面臨著各種各樣的安全隱患。
例如,當人們在埋有油氣管線地面進行施工,又并不知道下面有管線時,就可能在挖掘和施工的過程中,造成管道破壞,導致安全事故。為了防止此類事情發生,傳統的辦法也是需要安排大量人員巡檢管道,費時費力。
但長期和光纖打交道的華為,發現了利用“光”來巡檢管道的可能性。
Huawei OptiXsense EF3000
人們在鋪設長輸油氣管道時,往往也會在管道旁鋪設光纖,用于生產信息的管理傳輸。不過,光纖除了能夠傳輸信息外,它還有另外一個功能,作為傳感器感受外力。
當光纖受到外力振動后,在其中傳輸的光信號會產生信號反射。通過接收分析反射回來的光信號,就可以幫助管理者判斷,油氣管道是否有受到外力威脅,比如地面有無挖掘機作業。
基于這一原理,華為推出了光纖感知設備——Huawei OptiXsense EF3000。將這一設備部署在管道的場站或者閥室機房中,就可以采集周圍光纖的振動信息。據介紹,該設備的單端檢測距離長達50公里,也就是說,一臺設備兩個端口可以覆蓋100公里范圍內的管道巡檢工作,效率遠遠超過人工巡檢。
雖然原理上看起來很簡單,但實際上,想通過光纖檢測來判斷管道受威脅的情況,存在不小的難度。
管道面臨的威脅是千變萬化的,因此光纖感知到的振動也千變萬化。如何在復雜的變化中,準確識別危險的類型,是一道難題。比如造成管線振動的外力,究竟是來源于挖掘機在作業?還是源自人工挖掘?來自于打孔盜油?亦或是來自車輛路過地面造成的正常震動?由于這個難題的存在,曾一度讓光纖預警技術難以真正應用于油氣管道巡檢。
為此,華為在光纖傳感技術的基礎上,引入了另外一種先進技術——人工智能。
人工智能的優勢,在于從復雜場景中的準確識別出威脅的類型,并且能將振動威脅的經緯度等位置信息,定位在10米內的精度范圍內。
據介紹,華為這一方案已有不少應用。2023年12月,華為助力國家管網集團山東分公司打造的光纖預警系統,迎來了正式投用,截止目前覆蓋了1173公里的管線,實現精準識別并及時防控第三方機械施工100多起。在非洲,華為聯合阿爾及利亞國家石油公司,也測試了基于光纖傳感的智能油氣管道巡檢解決方案。該方案大大降低了巡護人員現場復核的頻次,提升了管道運營的安全。
04
油氣行業轉型的契機
油氣行業如何轉型?這是在近年來,油氣行業反復在思考的問題。
資源勘探開發難度持續提升,人們對于油氣行業安全生產、低碳綠色作業的要求,也越來越高。油氣行業要實現可持續發展,就必須要進行轉型升級。
但究竟該轉向哪里?如何轉?又一度讓油氣行業困惑。
而從華為和油氣領域企業的各種合作、各種嘗試和探索中,你不難發現,很多科技的發展,其實為油氣行業的轉型升級帶來了契機。不管是光譜感知智能燃氣檢測技術,還是光纖感知光纖檢測技術,都已經為油氣行業帶來了實實在在的改變和升級。
其實回顧油氣行業的發展歷史,這個過程就是一個不斷吸納先進科技,不斷提升技術和效率,然后取得突破和轉型升級的過程。
放眼油氣行業之外,現在有很多這樣的契機。例如與華為這樣的科技企業協同創新,油氣行業的轉型升級,可以說已經邁出了實質性的步伐。積極擁抱變化,協同眾多先進的科技合作探索創新,不確定的未來,其實亦有跡可循。
今年的華為全聯接大會,以“共贏行業智能化”為主題,與來自各行各業的專家、商業領袖等,探討了AI技術如何賦能各種產業,推動產業的轉型升級。其中,油氣行業成為華為重點推進的應用場景之一。
這些新的探索和嘗試,無疑又為油氣行業的轉型升級,開啟了新的想象。
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