油氣管網整合后，哪些技術可提高資源配置效率？_Cloud

經濟觀察網記者高歌國家石油天然氣管網公司邁入實質性運行提速，實現油氣管網整合之后，從技術角度而言，如何切實提高資源配置效率？

對此，經濟觀察網采訪油氣行業資深人士、管道能效專家劉冰，對油氣管網運行機制、反映管網配置的關鍵指標、核心技術及國產化程度進行了梳理。

他曾主持中石油“油氣管道能耗數據采集與分析評價”科研項目，組織編制了《Q/SYBD010-2007天然氣管道能耗指標測算方法》和《Q/SY1209-2009油氣管道能耗測算方法》等標準，以及管道設計標準《CDP-G-GUP-IS-046-2012-1能耗數據采集技術規定》，此外研究并組織實施了我國管道效率測評領域最近的一次改革工作。

需要看到的是，在數字孿生技術、預測技術、后評價技術、邏輯控制技術等核心技術領域，國產化程度仍較低，亟需填補空白。

經濟觀察網：油氣管網是如何運行的？

劉冰：油氣管網和電網、鐵路信號系統、衛星、無人機一樣。技術人員借助行業軟件完成“內業”，調度員通過工控系統完成“外業”。管網要通過工業自動化控制系統，即“工控系統”對成千上萬個輸油泵、壓縮機、加熱爐、閥門進行遠程控制。運行好龐大的管網系統，一方面要知道“該做什么”，所以要提前制定合理的運行方案，這就是“內業”；另一方面要懂得“如何去做”，也就是通過一系列管理和技術手段保證設備、設施精準執行運行方案，這就是“外業”。實時采集數據也是通過工控系統完成的，大數據分析是制定運行方案的基礎。工控系統則是執行這個方案的抓手。方案最終被分解成“什么時間”啟停哪臺設備，調整哪些設備“運行參數”，也就是轉換成工控系統能讀懂的“語言”，常用的是“開關量”和“模擬量”兩類“工控語言”，此外還有“數字量”、“離散量”、“脈沖量”等，設備按照這些“工控語言”去執行各個操作“動作”。

經濟觀察網：在上述過程中自動化、信息化對于完成油氣資源配置的重要性從何體現？

劉冰：我國油氣管道產業發展較晚，但發展速度很快。改革開放四十年來，管道里程翻了幾十倍，技術不斷革新，產業經濟迅速發展。近20年來，中石油、中石化以及外部服務商在利用自動化、信息化技術提高管網效能方面做了大量工作。比較有代表性的有：智能管線技術、管道生產管理系統、能耗采集與分析系統等。也催生了上市公司如太原剛玉、北京派普蘭、智通運聯、康吉森自動化等一批本土民營高品質服務商。

這些技術的應用促進了管理由分散向集中轉變、產業由粗放向集約轉變。管網整合后可以預見：管理方式和績效指標的變化，新需求會促進自動化、信息化水平將不斷提高。提高管網效率，要抓輸送工藝優化、抓關鍵業績指標，就離不開自動化、信息化手段。

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國家管網公司需要能長期穩定提供高品質服務的自動化、信息化技術服務商。

服務商還需要和國家管網公司一同成長，不斷解決成長中遇到的問題，提供定制化的服務。技術手段的發展又為管理模式的革新提供了更多可能性，促進管網整合，進而帶動產業經濟的進一步轉型，主要體現在用戶的唯一化和服務商的規模化。在管道產業領域民營服務商與國有資本混改，形成較大規模的企業，服務企業與國家管網公司尋求戰略合作，可能是必然趨勢。

經濟觀察網：哪些具體技術可提高資源配置效率？目前的現狀以及發展方向是什么？

劉冰：關鍵業績指標反映了管網資源配置效率，提高資源配置效率其實就是控制好這些KPI。管網數據在線監測、在離線預測和后評價，即“兩測一評”可以有效地支持“PDCA管理循環”也就是策劃、實施、檢查、處理循環。通過這個科學的循環，全面提高經濟效益和社會效益就只是時間問題。

管網整合后“全國一張網、油氣一盤棋”。從管理來說，需要相關技術的支持。整合后管理方式和績效指標的變化，主要體現在“集中調控”和“統籌優化”兩方面。與此對應的技術是：第一類，自動化領域的工控技術、數據采集技術；第二類，信息化領域的工藝仿真技術、綜合預測技術、分析評價技術。前者就是我們常聽到的“物聯網”，后者則屬“大數據”，但在“理論模型”向“工業場景應用”轉化過程中還有很多問題有待解決，且“國產化”比例低。

具體來說可提高資源配置效率的九項技術如下：

第一項，數字孿生體技術，主要包括管道工藝仿真模型、管道完整性數據庫、設備特性曲線庫、管道特性曲線庫、溫度場數據庫、電化學腐蝕數據庫、水文地質數據庫的構建。數字化孿生體是基礎性工作。把這些“大數據”設置在計算機虛擬環境里，就有了數字化的孿生體，可用其來做實驗摸索規律、驗證想法，甚至做“破壞性試驗”來“試錯”。目前，管道完整性數據庫、管道特性曲線庫的基礎條件較好，其他大數據和“仿真模擬計算”系統還很不完善，尤其是仿真計算系統沒有國產化。而最重要的“設備特性曲線庫”目前空空如也，原因是燃氣輪機、電動機大多為國外廠商生產，無法得到有效的“設備特性曲線”。

第二項，預測技術，主要包括負荷預測、能耗預測、用戶消費習慣預測等。預測不等同于“仿真模擬”。仿真是嚴格符合物理學的工藝計算，而預測則要考慮主觀因素，即人的因素，以及其他不確定因素。預測在資源配置工作中的作用很重要，因此中石油在十幾年前就制定了企業標準《Q/SYBD010-2007天然氣管道能耗指標測算方法》和《Q/SY1209-2009油氣管道能耗測算方法》。但目前國內使用的主流離線預測和在線預測軟件還都是國外的。由于不是針對國內應用環境研發的，所以既不實用也不安全。相關預測軟件的國產化研發也曾取得一些成效，甚至在模型層面已經達到國際同期先進水平，但由于后續資金投入不足等原因，近五年國內這方面的技術研究和軟件開發幾乎陷于停滯。

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第三項，效能后評價技術，包括對策劃和實施兩個環節的評價。策劃環節評價是對“運銷計劃”、“運行方案”合理性的評價。實施環節的評價是對調度員操作準確性、自動化與通訊系統可靠性的評價。后評價就是“PDCA管理循環”中C—“檢查、分析評價”這個環節，它將指引A—“處理、改進”的方向。

中國石油大學、西南石油大學、康吉森自動化公司曾聯合開展“管道能耗水平分析評價標準研究”，2009年國內第一套能效評價系統在中石油北京油氣調控中心上線運行。2015年北明軟件集團和石化盈科聯合開發的另一套能效評價軟件，隨中石化智能管線項目在油氣儲運公司徐州調控中心部署。

雖然后評價技術在國內乃至國際尚未成熟，但國內相關理論和實踐已有相當的積累，未來的發展應該是在國家能源局和國家管網公司的層面繼續推進。

第四項，邏輯控制。工業控制系統是“PDCA管理循環”中D—“實施”這個環節的主體。管道控制系統一般采用SCADA分布式或DCS集散式解決方案。無論哪種工控系統，都由上位機系統、通信系統、下位機系統、執行機構四部分組成。近年來以康吉森自動化公司燃氣輪機控制系統為代表的下位機系統的技術研發也有所突破，但最核心的上位機系統和執行機構技術發展滯后，國產化問題亟待解決。

上位機方面，全國一百多條管道全部使用進口的上位機系統，主要品牌為：泰爾文特、西技萊克、霍尼韋爾和ABB。在管道控制系統上位機領域，雖然我國初步開展了以實時數據庫為主的國產化研究，但在核心層面的操作系統和邏輯控制設計領域還基本是空白。而“邏輯控制”是管道控制系統中最為關鍵的專業技術。

舉例而言，如需通過蘭成渝成品油管道從蘭州把20萬噸汽油輸送到成都，并把10萬噸柴油輸送到重慶。那么時間、壓力、流量等參數都已在“運行方案”里明確，接下來需要管道沿線的上百個閥門、幾十臺輸油泵科學調整開度和轉速，來完成輸油任務。沒有“邏輯控制”我們的調度員就只能一邊看著現場傳回來的壓力、流量數據，一邊遠程遙控這上百臺設備。

有了“邏輯控制”，調度員就只需在上位機上下幾條指令，剩下的關于如何調整上百臺設備的運行參數的問題，就交給計算機去自動完成。“邏輯控制”是控制系統效率與安全的核心，而應用領域窄、與實踐結合強是其主要特點。工控系統方面，下一步的攻關重點可能是邏輯控制技術的國產化和個性化，未來國家管網公司很可能是解決這一關鍵問題的主體。

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第五項，“執行機構”技術。我國在執行機構方面的相關技術發展滯后，國產化問題亟待解決。目前油氣管道主要使用的是霍尼韋爾、ABB、西門子、施奈德等國外品牌的產品。2018年大口徑閥門實現國產化，并于2019年成功應用于中俄東線天然氣管道項目。但是與閥門配套的執行機構仍需采購進口的。經國內廠商集成后的閥門價值三百多萬元，但其中有一半的成本得用于購買進口執行機構。

第六項，變頻技術。以電動機為動力源的輸油泵機組或天然氣壓縮機機組，需要借助變頻器或軟啟動柜，通過調整轉速來實現流量和壓力的調整。我們可以將“變頻器”看作是管道的“無級變速器”。“大功率變頻”技術是管道領域的核心技術之一，它分為電流式和電壓式兩類，無論哪種我們都沒有實現大規模國產化。十年前，清華大學和西電集團聯合研發了電流式大功率變頻器并作了電壓式變頻器的初級研究，但由于缺少工業實踐環境至今未能完成定型量產。

第七項，燃氣輪機控制技術。燃氣輪機是壓縮機的動力源，是輸氣管道的心臟。管道用的燃氣輪機與航空渦噴發動機主體相同，但控制系統差異很大。近年來我國依托央企中國航空發動機集團已經實現部分型號航空發動機的國產化。同期其子公司中航動控完成了航空發動機控制系統的研發。但是，管道用燃氣輪機的控制系統目前僅有民營康吉森自動化在研發相應控制系統，由于資金和工業實踐環境問題至今未能完成。

第八項，數據采集技術。數據采集是由計量傳感器和下位機共同構成的系統完成的，因此它的性能不僅與傳感器有關，更與系統設計有關。采集的精度和時效關系到實時監測的水平，數據采集是“PDCA管理循環”中C—“檢查”環節的“眼睛”，制約著后續處理、再策劃、再實施等環節的工作質量，決定資源配置的精準度。在這方面，中石油率先開展了一些工作。八年前就出臺了管道設計標準《CDP-G-GUP-IS-046-2012-1能耗數據采集技術規定》，但管道集中調控后上述標準恐怕就不夠用了。如果要進一步提高資源配置效率，采集標準就必須提高，必須應用更好的數據采集技術。

第九項，工控網安全技術。國家管網公司管理的管道超過13萬公里，每年輸送價值5萬億人民幣的石油和天然氣，這一龐大的油氣儲運網絡是通過集中的工控系統來完成監測和控制的。工控安全問題集中在通信協議和芯片。管網通信的主路由是隨管網一同鋪設的光纖，原則上只傳輸工控系統數據，采取所謂“物理隔離”。但是備用路由是公共光纖DDN和衛星微波通信，這兩種備用通信方式沒有做到“物理隔離”。常用的IEC61850和IEC104通信協議為明文傳輸，控制信號易被截取或篡改，是工控系統被“滲透”、“入侵”高風險區。

ETHW鏈NFT交易平臺Nuwton完成550萬美元融資:10月13日消息，拉手網創始人吳波海外新項目Nuwton完成550萬美元融資，本輪融資由惟一資本、Wagmi33 Foundation等參投，若干天使投資人參投。Nuwton是一個基于ETHW的NFT交易平臺，據官方消息，該平臺上交易量目前約占ETHW鏈上NFT交易量的90%。[2022/10/13 14:26:06]

另外，上位機系統服務器的CPU、GPU芯片以及通信交換機的芯片均為國外生產，又多與辦公局域網服務器有數據接口，雖然可通過程序設定“只讀不寫”但這并不是芯片級“硬防護”也很容易出現安全漏洞。2017年我國另一領域大型能源企業因服務器是雙網卡配置，分別連接生產網和管理網，且并沒有任何防護設施，結果導致感染勒索病，并波及到生產網對整個企業造成了一定的經濟損失。油氣管網的工控網絡安全關系到我國管網設施和油氣資源的安全，相關技術也必須進一步加強。

第二屆全球數字化石油和天然氣峰會暨展覽會頒獎盛典今年年初突發的新冠疫情和劇烈震蕩的油價對石油天然氣行業造成了巨大的沖擊。為了應對行業的巨大挑戰，石油天然氣行業加速了數字化轉型的步伐，實現降本增效并提升數字化科技水平，進而提升行業競爭力。第二屆全球數字化石油和天然氣決策者峰會暨展覽會特別設置頒獎盛典，表彰今年在數字化油氣轉型領域的作出卓越貢獻的行業領導者、創新先鋒以及優秀的科技企業和個人，樹立行業標桿，表彰行業先進！ThesuddenoutbreakoftheCOVID-19atthebeginningofthisyearandtheviolentvolatilityofoilpriceshaveexertedhugenegativeimpactontheoilandgasindustry.Inordertoaddressthehugechallengesoftheindustry,theoilandgasindustryleadershaveacceleratedthepaceofdigitaltransformationforcostreductionandefficiencyimprovementtoenhancethecompetitivenessoftheindustry.The2ndDOGSummitandExhibitionwillorganizeaspecialawardsceremonytohonortheindustryleaders,innovativepioneersandoutstandingtechnologycompaniesandindividualswhohavemadeoutstandingcontributionsindigitaloilandgastransformationthisyear,andsetindustrybenchmarksandrecognitionfortheindustrybestpractice!一個表彰數字化油氣行業領導者及充滿成就、靈感與榮耀的盛會！Agrandawardsceremonyhonoringleadersinthedigitaloilandgasindustryandfullofachievements,inspirationandglory!

摩根大通CEO戴蒙：美國可能在6到9個月內陷入衰退:10月11日消息，摩根大通CEO戴蒙周一警告稱，“非常非常嚴重的”不利因素可能會在明年年中將美國和全球經濟拖入衰退。戴蒙表示，目前美國經濟\"實際上仍表現良好\"，消費者的狀況可能比2008年全球金融危機時更好。“但談論經濟就不能不談未來的事情——這是很嚴肅的事情。”在敲響經濟衰退警鐘的指標中，戴蒙列舉了通脹失控的影響、利率上升超過預期、量化寬松政策的未知影響以及俄烏沖突局勢。戴蒙稱，無法確定美國的衰退可能會持續多久，市場參與者應對一系列結果進行評估。(CNBC)[2022/10/11 10:30:27]

商業獎項

□年度最佳數字化轉型大獎□年度最佳智慧油田創新獎□年度最佳數字化轉型油服行業領導者獎□年度最佳智能煉化廠數字化轉型獎□年度最佳信息技術與油氣行業融合獎□年度杰出ICT創新技術解決方案獎□年度杰出油氣行業大數據服務提供商獎□年度優秀工業大數據解決方案創新獎□年度優秀數字化創新科技企業獎□年度杰出數字化油田自動化整體解決方案獎□年度數字化油氣安全解決方案創新獎□年度數字化油氣SaaS服務創新獎□年度油氣數字化軟件服務提供商獎□年度優秀數字化油氣辦公軟件服務商獎□年度杰出IoT服務創新獎□年度卓越云計算解決方案創新獎□年度卓越云服務平臺領袖獎□年度優秀云服務平臺創新獎□年度優秀智慧工廠獎□年度優秀智慧船廠解決方案獎□年度優秀水下生產系統科技創新獎□年度杰出油氣領域人工智能服務創新獎□年度優秀數字孿生服務創新獎□年度卓越巖心數字化創新獎□年度優秀油氣行業VR/AR解決方案創新獎□年度杰出油氣行業智能機器人技術創新獎□年度優秀無人平臺創新科技獎CommercialAwards□BestDigitalTransformationAwardoftheYear□BestSmartOilfieldInnovationAwardoftheYear□AnnualBestDigitalTransformationOilServiceIndustryLeaderAward□AnnualDigitalTransformationAwardforBestSmartRefinery□BestInformationTechnologyandOil&GasIndustryIntegrationAwardoftheYear□AnnualOutstandingICTInnovationTechnologySolutionAward□AnnualExceptionalOilandGasIndustryBigDataServiceProviderAward□AnnualSuperbIndustrialBigDataSolutionInnovationAward□AnnualOutstandingDigitalInnovationTechnologyEnterpriseAward□AnnualOutstandingDigitalOilfieldAutomationTotalSolutionAward□AnnualDigitalOilandGasSafetySolutionInnovationAward□AnnualDigitalOilandGasSaaSServiceInnovationAward□AnnualOilandGasDigitalSoftwareServiceProviderAward□AnnualOutstandingDigitalOilandGasOfficeSoftwareServiceProviderAward□AnnualOutstandingIoTServiceInnovationAward□AnnualOutstandingCloudComputingSolutionInnovationAward□AnnualOutstandingCloudServicePlatformLeaderAward□AnnualExceptionalCloudServicePlatformInnovationAward□AnnualOutstandingSmartFactoryAward□AnnualOutstandingSmartShipyardSolutionAward□AnnualInnovationAwardforExcellentSubseaProductionSystemSolutions□AnnualOutstandingOilandGasFieldArtificialIntelligenceServiceInnovationAward□AnnualOutstandingDigitalTwinServiceInnovationAward□AnnualOutstandingSmartDigitalInnovationAward□AnnualOutstandingOilandGasIndustryVR/ARSolutionInnovationAward□AnnualOutstandingOilandGasIndustryIntelligentRobotTechnologyInnovationAward□AnnualExcellentUnmannedPlatformInnovationTechnologyAward

特別獎項

□最具潛力區塊鏈技術創新應用獎□最具潛力油氣數字化“國產化”裝備創新獎□最具潛力油氣數字化解決方案供應商獎SpecialAwards□TheMostPotentialBlockchainTechnologyInnovationApplicationinOilandGasIndustryAward□ThemostPotentialOilandGasDigitalization"Localization"EquipmentInnovationAward□TheMostPotentialOilandGasDigitalSolutionSupplierAward

個人獎項

□年度數字化油氣行業領導者獎□年度最佳數字化油氣行業女性領導力獎□年度杰出數字化轉型CEO獎□年度最佳數字化轉型CIO獎□年度數字化油氣青年領袖獎PersonalAwards□AnnualDigitalOilandGasIndustryLeaderAward□BestFemaleLeadershipAwardinDigitalOilandGasIndustryoftheYear□AnnualOutstandingDigitalTransformationCEOAward□BestDigitalTransformationCIOAwardoftheYear□AnnualDigitalOilandGasYouthLeadershipAward

*具體申請及評選流程請咨詢大會組委會

申請流程1，請下載并填寫獎項申請表(注明申請獎項及產品/技術的創新性特點)2，提交申請：請與10月30日之前點擊閱讀原文提交注冊信息3，組委會內部審核并公布候選獎項名單4，大眾投票11月2日-11月6日5，專業委員會專家評審：11月9日-11月13日評審委員會將秉著獨立、公正、保密的原則對所有企業和個人進行評估6，公布獲獎名單：11月19日頒獎盛典中公布最終的獲獎名單ApplicationProcess1，Pleasedownloadandfillintheawardapplicationform(pleaseindicatetheinnovativefeaturesoftheapplicationawardandproduct/technology'scompetiveness).2，Submitapplication:PleaseclicktoreadtheoriginaltexttosubmitregistrationinformationbeforeOctober30

3，Theorganizingcommitteeinternallyreviewsandannouncesthelistofcandidatesforawards.4，PublicvotingduringNovember2-November6.5，ProfessionalCommitteeExpertReview:FromNovember9thtoNovember13th,thecommitteewilladheretotheprinciplesofindependence,impartialityandconfidentialitytoevaluateallcompaniesandindividuals.6，Announcementofthelistofwinners:ThefinallistofwinnerswillbeannouncedattheawardceremonyonNovember19.

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