艾默生 OpenEnterprise 及 Pipeline Manager 軟件提供的數(shù)字孿生技術(shù)，通過實時模擬和預(yù)測天然氣輸送管網(wǎng)，助力用戶基于預(yù)期的變化及當(dāng)前運(yùn)營條件預(yù)測未來，從而提升了運(yùn)營效率及管理水平。

用戶

Transportadora de Gas Internacional (TGI)是哥倫比亞著名的天然氣輸送公司，需安全維護(hù)一個4000公里的天然氣管道網(wǎng)絡(luò)。TGI為包括住宅、商業(yè)、工業(yè)和發(fā)電在內(nèi)的多個用戶提供天然氣。

挑戰(zhàn)

TGI 的操作員必須持續(xù)適應(yīng)由客戶需求、供應(yīng)商問題以及維護(hù)相關(guān)調(diào)整所引發(fā)的變化。多年以來，TGI 的工程師通過手動文檔來處理日常變化及災(zāi)難規(guī)劃。在復(fù)雜的電子表格上對現(xiàn)場設(shè)備、壓縮機(jī)停機(jī)、管道維護(hù)以及對泄漏或破裂的影響進(jìn)行計算。即便是最富經(jīng)驗的技術(shù)人員也認(rèn)為管理這些電子表格既困難又繁瑣 — 特別是其中許多人即將退休，需將責(zé)任留給了經(jīng)驗較少的新員工。

結(jié)果

為了優(yōu)化決策支持，TGI 的可靠性團(tuán)隊采用了艾默生的 OpenEnterprise SCADA 系統(tǒng)與 Pipeline Manager? 模擬仿真軟件創(chuàng)建了天然氣管網(wǎng)數(shù)字孿生，在以下幾個方面取得了顯著成效。

清楚預(yù)測目前操作對未來運(yùn)營的影響

實時數(shù)字孿生數(shù)據(jù)能夠加速使操作員看到其生產(chǎn)過程的未來狀態(tài)。預(yù)測模型自動以正常速度的 10 至 50 倍運(yùn)行。這些模型利用當(dāng)前狀態(tài)操作條件，讓操作員看到未來6小時的條件將會如何。操作員能夠清晰地了解他們當(dāng)下執(zhí)行的操作在管道網(wǎng)絡(luò)中將會如何影響未來的運(yùn)營。

相同的預(yù)測模型可以根據(jù)需要隨時運(yùn)行，使得測試運(yùn)營變的更加容易。如果團(tuán)隊出于任何原因想要突破系統(tǒng)極限，預(yù)先設(shè)置的條件警報將告知操作員出現(xiàn)問題還剩余多少時間。以及可能導(dǎo)致壓縮機(jī)、空壓裝置、噴射裝置失效，或可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)某處失衡的其它條件。

“數(shù)字孿生模擬幫助我們的操作員預(yù)測他們所做的變化將如何影響今天和未來的流程。這種先知引導(dǎo)有助于做出更容易且更優(yōu)的決策，并推動更高效的運(yùn)營?！盩GI運(yùn)營管理部門顧問 Jesus Vargas Torres說。

減少了維修對運(yùn)營和客戶造成的影響

可靠性團(tuán)隊能夠借助新的數(shù)字孿生預(yù)測單個生產(chǎn)站點關(guān)閉時對下游工廠和站點所產(chǎn)生的后果。該模型使團(tuán)隊能夠確定達(dá)到壓縮機(jī)站最低吸入壓力的實際時間，以及達(dá)到站點最低到達(dá)壓力所需的時間。利用這些數(shù)據(jù)，TGI 可以確定任何生產(chǎn)站點關(guān)閉的準(zhǔn)確機(jī)會窗口。有了這些信息，維護(hù)人員在未來的所有活動中能夠知曉他們擁有多少時間來執(zhí)行任務(wù)，從而使計劃和安排變得更加容易。

當(dāng)維護(hù)團(tuán)隊需要關(guān)閉壓縮機(jī)站進(jìn)行維修時，可靠性團(tuán)隊能夠運(yùn)用數(shù)字孿生確定達(dá)到兩個客戶站點最低到達(dá)壓力所需的時間。這使得 TGI 能夠確切知曉技術(shù)人員在既不違反與客戶的合同又能完成維修的情況下需要多少時間。

“數(shù)字孿生的能力，能夠在不影響客戶的情況下，精確計算維修期可以持續(xù)多長時間，對于幫助技術(shù)人員安排升級、安裝或緊急服務(wù)，而不會中斷生產(chǎn)，這是非常寶貴的。TGI控制室首席工程師 Omar Caro Vargas說。

通過性能預(yù)測，增加了安全性

團(tuán)隊還運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)來測試假設(shè)情景，這在流程改進(jìn)和災(zāi)害準(zhǔn)備方面尤其有效。在安裝新設(shè)備或?qū)毫土髁窟M(jìn)行更改之前，工程師能夠在數(shù)字孿生中模擬調(diào)整，實時且準(zhǔn)確地看到這些變化的影響在管道中的傳播情況。數(shù)字孿生還使得團(tuán)隊能夠模擬緊急關(guān)閉的情形。TGI 可以在模擬中測試對這些緊急情況的響應(yīng) — 包括在不違反合同的情況下進(jìn)行重新路由以及激活適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)團(tuán)隊 — 而不會給安全或操作帶來任何風(fēng)險。

靈活滿足監(jiān)管及用戶需求

仿真使 TGI 能夠更好地滿足政府和客戶的法規(guī)要求。哥倫比亞監(jiān)管機(jī)構(gòu)（CREG）要求該管道運(yùn)營商必須提前與客戶溝通任何計劃中的關(guān)閉或限制措施。如今，TGI 能夠更準(zhǔn)確地向天然氣運(yùn)營國家委員會（CNOGAS）制作這些報告，因為操作團(tuán)隊可以預(yù)先使用估計的條件模擬場景，并在當(dāng)天晚些時候告知實際情況的數(shù)據(jù)。此外，當(dāng)用戶在每日交付方面存在差異時，TGI 可以在必要時使用數(shù)字孿生技術(shù)來確定網(wǎng)絡(luò)是否能夠承受所需的更改以及重新協(xié)商的日常需求。

“我們正在將尖端技術(shù)整合到TGI運(yùn)營中，這為我們打開了改善業(yè)務(wù)和競爭力的無限機(jī)會?！盩GI技術(shù)項目PM/合同控制和采購Luis Casallas Bello說。

艾默生解決方案為用戶帶來的價值小結(jié)

- 通過精準(zhǔn)預(yù)測為天然氣管網(wǎng)規(guī)劃維修窗口

- 減少了維修對運(yùn)營及客戶造成的影響

- 提高了滿足監(jiān)管要求及用戶需求的能力

- 通過性能預(yù)測，有效增加了安全性

艾默生解決方案的特點

OpenEnterprise 系統(tǒng)是一個經(jīng)過行業(yè)驗證的SCADA系統(tǒng)，用于高效管理包括各種現(xiàn)場硬件和設(shè)備的大型、廣泛分布的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。

Pipeline Manager 軟件是一個經(jīng)過行業(yè)驗證的在線模擬和建模工具，提供管道泄漏檢測、泄漏定位、組分/批次（油品）跟蹤、自動預(yù)測、設(shè)施規(guī)劃以及操作員培訓(xùn)和支持。

掃碼下載

Pipeline Manager 管道管理器