天然氣作為環保清潔能源,使用越來越廣泛,天然氣站場是天然氣運輸的核心節點。由於天然氣具有易燃、易爆的固有屬性,站場的安全管控一直是確保站場平穩運行的關鍵環節,信息化可視技術可以有效提升天然氣站場管控的信息化、數字化和本質安全化水平。目前其在站場管理中已經得到了廣泛的採用,但是目前天然氣站場對於信息的表現形式大多為二維的場景,無法準確模擬天然氣站場的真實生產運行環境,給實際的應用帶來了一定的障礙和侷限。圖撲軟件以天然氣站場為研究對象,通過對數據源的蒐集並結合現場的調研情況,使用三維建模軟件3ds Max,利用標準基本體建模、網格建模、多邊形建模和編輯修改器建模的方法對天然氣站場進行了與真實場景相同的三維還原,保障了用户在體驗系統過程中的真實感。
圖撲軟件 - 構建先進 2D 和 3D 可視化所需要的一切
對於燃氣產業,利用先進的新興技術,如人工智能、物聯網、BIM 等方式打造全新的管理模式是未來所趨,採用 Hightopo(以下簡稱 HT )創新的 2D/3D 可視化建模技術,數字孿生天然氣站三維可視化系統,提供一套集展示、監控、預警、預案於一體的解決方案。賦能燃氣產業向信息化、可視化、綠色化環保方向發展。
Hightopo 的可視化採用輕量化建模的方式搭建場景效果,模型效果主要以貼圖呈現,以保證在網頁中高效加載和流暢運行。並且可提供導入 IFC 格式的 BIM 功能,在某些場景下使用 BIM 信息降低開發成本。打造1:1高仿真建模效果可視化場景。
效果展示
界面左右兩側為 2D 面板,左側體現了設備温度、壓力及管道流量等信息,右側則是功能切換面板, 2D 界面採用了科幻風格。界面中心展現天然氣站的主體、管線、設備等整體仿真三維景觀。
系統分析
園區監控
使用寫實風格建立天然氣站三維效果,可通過大屏、PC 或移動設備拖動界面改變當前視角,也可進行界面縮放。鼠標懸停在對應設施上將展現出設備詳情標籤,支持實時查看設備運作信息。
智能巡檢
無人園區中,巡檢智能機器人根據指定線路,對點位設備進行逐個巡檢排查,採集實時可視化運作數據並進行分析,將異常數據第一時間反饋給控制中心,為管理人員提供應對依據。
結構掃描
透明化建築外觀,採用建築模型線框,可直觀查看設備設施整體佈局結構、運行狀態。設施出現故障時,會變為紅色預警樣式,以可視化的方式提醒管理人員做到及時防控與採取對應措施。
現場視頻
通過接入設立在園區各個點位的監控設備,支持實時查看廠區實時影像,為管理部門提供及時有效的信息。
消防模擬
天然氣作為可燃物對於存儲量極大的天然氣站來説是非常危險的,對其安全性的要求也是非常高。預先規劃的消防線路、人員施救方案等,通過三維場景仿真模擬現場消防施救,為消防施救工作提供可靠有效的信息。
研判流程
主要介紹了在火災發生時,在火災信息接報後,預警系統的預案研判流程,包括預警流程、判斷是否達到應急啓動方案、應急啓動、應急處置與應急終止等信息。
實現價值
對於天然氣點供站安全風險特徵主要有以下三點:
低温風險
液化天然氣的存儲對於温度有着嚴格的要求, 要求飽和蒸汽壓要接近大氣温的正常壓力。無論在液化天然氣的存儲運輸以及使用過程中都要確保其温度的臨界點。同時在液化天然氣供應站中存儲以及輸送的過程中,要保障其設備的材料符合低温的性能,避免在低温環境下發生,脆性斷裂收縮等狀況發生否則會造成液化天然氣的泄露現象,會對天然氣供應站帶來一定的風險。
燃燒風險
液化天然氣的其燃燒範圍在 6%-13%,液化天然氣的燃燒速度大概為 0.3m/s,如若在密封的環境下,液化天然氣與蒸汽會由於燃燒導致爆炸;但在開放的環境中液化天然氣和蒸汽產生爆炸的機率較小。當液化天然氣蒸汽遇到明火 則會易燃,同時還極易擴散到有氧氣的地方。
管理風險
天然氣點供站具有工藝簡單、成本低廉等諸多特點,而往往在運營管理過程中,對點供站的安全管理尤為重要,點供站安全管理上的風險主要體現在安全管理規章制度不健全,點供站工作標準化、規範化不夠具體,安全管理責任體系不落實,相關聯內外部操作人員安全培訓不到位,安全檢查及隱患處理不及時,事故應急處理範圍及應急措施不能及時有效等諸多風險。
綜上所述,天然氣站的安全管理是相當重要的,同時也迫切需要一套完善的可視化監控系統來支持其安全管理,維持正常運作。
可視化、數字化、智能化監管是燃氣產業的發展趨勢,大大提高了管理效率,省去了許多人力物力。在信息化飛速發展的現在,利用 HT 可視化技術和智能監管相結合,配合有效的預警方案,可以保障了生產的安全高效有序進行。
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