石油产业作为国之重器,在国家经济发展中处于很关键的战略安全地位。《2022油气人工智能白皮书》提到,目前世界石油需求总体保持增长,但受各国疫情态势和减碳措施影响,以及新能源如太阳能、氢能、风能应用比例的增加,石油需求的增速将逐渐放缓。
为推进石油全产业链的改革,以实现安全、高效、创新、绿色的油气开采,传统石油行业正面临全新的转型挑战,石油行业的数字化、智能化转型时机愈加成熟,需求也愈发迫切。
伴随着云计算、AI、AR、大数据、5G等技术与石油产业应用场景成功接轨,传统石油产业即将因为工业元宇宙时代的到来迎来一轮“大换血”。
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探索工业元宇宙,油气行业数字化百花齐放
“随着以人工智能、物联网等为核心的数字技术的快速发展,工业社会正处在第四次工业革命的风口上,整个社会已经踏上了工业元宇宙的门槛。”中石化信息化首席专家、中石化信息管理部副主任李剑锋说道。
2021年,数字化建设在石油行业百花齐放,中国石油全面启动了数字化转型试点建设;中国海油建成投用了我国首个大型海上智能油田项目;中国石化数字化技术贯穿上中下游各个层面,已经建成了一批智能工厂、智能油气田示范区和智能加油服务站等;一批民营油服企业也纷纷加大投入力度,抢占数字化技术优势。
2020年11月,杭州灵伴科技就与中石油达成战略合作,共同为“AR赋能全球一线油气工人”的目标努力,成为全球率先将5G防爆智能头盔投入到油气行业工作一线的先行者。
石油钻采设备作为石油、天然气矿藏勘探开发过程中的主要设备,在油气勘探开发过程中,设备正常运维对钻采安全、成本和效率具有重要的影响,一旦设备出现问题将影响生产安全和作业效率,甚至造成重大人身、财产损失。
一家石油企业一次遇到生产现场的故障,因交通限制专家无法及时赶到现场,而现场工人难以将故障问题通过电话向专家表达清楚,最终导致四天的停工和一千多万的损失。
因此为保障设备的持续正常运行,减少停工停产带来的千万经济损失,杭州灵伴科技通过拥有航天品质的5G工业AR智能头环X-Craft 与作业区数字化管理平台相结合,运用增强显示、人工智能等先进信息技术,围绕一线场站基础工作,设计实现了智能点巡检、可视作业指导、高危作业监护、远程协作指挥、数字孪生、数字交付等八大应用场景,提升运维效率,保障安全生产。
工业元宇宙可以解决油气行业哪些问题?
杭州灵伴科技推出了5G+AR+AI油气行业解决方案,可以高效解决传统油气行业发展所面临的人员技能提升困难、人为安全事故占比高、多专业协同工作效率低等问题,提升作业安全性和协同效率,为油气行业打造全新一代的超级工人。
1、AR智能点巡检
针对设备巡检、质检验收等场景,杭州灵伴科技推出了零代码的智能工作流平台,助力巡检作业效率提高20%。
传统的巡检,基本依靠纸质或者电子标准清单和员工个人经验,而AR智能巡检,可以通过AI技术,实现对设备的智能检测和识别,自动判断设备是否正常。
同时,管理者可以在后台快速配置油田、炼化场景的智能巡检流程,发布至一线作业人员的AR设备终端,实现无纸化巡检。整个巡检流程,可实时自动保存。
2、5G远程协作指挥
5G+AR远程协作指挥系统,可用于远程维修指导、远程验收取证、应急指挥调度等场景,与需要奔赴现场处置问题的模式相比,可实现常见问题处置的交通成本和时间成本几乎降为零。
当出现一线工人无法解决的问题时,可直接通过AR眼镜,呼叫远程专家,并传输现场第一视角的实时画面。专家通过电脑或者手机即可全面了解现场状况,并通过截图标注、AR动态标注、图纸发送和桌面同步共享等功能,指导现场人员快速解决问题。当油气阀门试压、联调,需要多个设备同时操作,各方操作人员也可通过AR眼镜,进行协同作业。
通过AR眼镜,现场人员可快速调阅应急预案,查询历史数据和经验,后端调度指挥中心的管理人员,可通过第一视角,现场、救援、指挥实时互动,还可通过AI进行识别和预警。
AR智能引擎通过北斗/GPS、UWB等多种定位手段,实现巡检工人安全作业管理、巡视轨迹记录查询,同时结合地图与电子围栏功能,可设置作业区域、风险区域、禁止区域,通过对人员位置的识别,在人员擅离作业区、误入风险区时进行报警,确保作业安全,辅助监管。
3、高危作业监护
对于石油行业而言,存在大量复杂和高危风险的生产场所,为了保障人员生命和财产安全,需要引入现场安全监护机制,借助5G+AR+AI能力,帮助监护人减轻负担,同时帮助作业人员提升效率。例如监护人管理,实时记录监管人员安全监管过程,指引安全监管流程执行,核对作业现场的施工人员身份、审批和作业资质。
4、数字孪生场站
油气场站是石油行业的一线工作现场,安全尤其重要。利用AR+数字孪生技术,对场站内部包含气藏井筒、埋地管线等所有隐蔽工程转换为三维数字化空间,以便于技术人员和作业人员全面、形象的了解场站全貌,降低因地下情况不明造成的施工事故风险。
AR虚实结合赋能企业转型,打造油气超级工人
AR技术作为工业元宇宙的底层技术,能够在作业现场赋予普通工人解决棘手问题的能力。远程可视化协作系统消除了现场作业人员与后方管理人员、技术专家之间的空间障碍,构建了实时、跨专业、跨层级协同的问题处置机制。而以虚实结合为代表的全新系统交互方式赋予了现场作业人员前所未有的现场感知及判断能力,激活了企业数字化智力与系统成果的应用价值,为石油行业打造“超级工人”。
李剑峰指出“工业元宇宙”是一个数字化平行宇宙,是工业社会的“数字化升级版”,是全产业链、全商业模式、全参与方式、全创新创造生态的产业融通平台;是承载工业生产、电子商务、社交网络、游戏引擎、虚拟经济及ICT基础设施的通用操作系统;是工业互联网的下一个形态,是新工业文明的伊甸园。在工业元宇宙中将形成新的社会分工和新的组织模式,原有的社会分工和定位被打破,一切都将重新定义,工业元宇宙将包含许多“元域”。工业元宇宙是工业互联网的下一个版本。
目前,杭州灵伴科技自主研发的智能AR设备 X-Craft及油气行业解决方案已经在西南油气田的川中油气矿、平桥输气站、以及塔里木油田、大庆钻探等多个油气场景投入应用。
对此,李剑峰表示:“相信随着杭州灵伴科技的不断探索,5G+AI+AR技术必将重塑油气行业,实现生产管控一体化,助力中国乃至全球的油气行业实现数字化转型,助力油气产业迈入工业元宇宙时代。”
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