أخبار ar.wedoany.com، أطلقت شركة KROHNE رسميًا منصة PipePatrol NEO، وهي عبارة عن نظام متكامل من البرمجيات وأجهزة القياس مخصص لكشف التسربات الداخلية، ومراقبة السرقة، والمراقبة متعددة المعايير لخطوط الأنابيب. يجمع هذا النظام بين الذكاء الاصطناعي والخوارزميات القائمة على الفيزياء الحتمية لإدارة المخاطر التشغيلية في شبكات الأصول الوسيطة المعقدة ومرافق المرافق الصناعية.
يتمثل جوهر هذا النظام في النظام الفرعي لمراقبة خطوط الأنابيب بالمحرك العصبي (NEPM)، وهو الإطار التالي من KROHNE للتتبع المستمر للسوائل داخليًا. تطور NEPM من منصات النماذج اللحظية التقليدية (RTTM) والنماذج اللحظية الموسعة (E-RTTM)، التي كانت تعتمد على نماذج رياضية جامدة وغير تكيفية. يوحد النظام دورة التحليل متعددة الأساليب من خلال تنفيذ تشخيصات متعددة بالتوازي: يقوم التوأم الرقمي الديناميكي بتشغيل محاكاة "خط أنابيب افتراضي" بشكل مستمر بالتزامن مع العمليات النشطة، مما ينشئ ملفات تعريف أساسية للديناميكا الحرارية وميكانيكا الموائع على طول خط الأنابيب بالكامل؛ تقوم بيانات القياس اللحظية الواردة من الأجهزة الميدانية بإدخال بيانات القياس عن بُعد الفيزيائية، بما في ذلك قياسات التدفق عالية التردد والضغط ودرجة الحرارة وكثافة السوائل المستخلصة من صمامات التحكم المحلية ومحطات الضخ والمحطات الطرفية؛ يقوم التعرف على الأنماط بالذكاء الاصطناعي، عند ظهور انحرافات بين النموذج الافتراضي وبيانات القياس عن بُعد التجريبية، بمقارنة الانحرافات مع خصائص التسرب وملامح السحب غير المصرح به للتمييز بين الأعطال الحقيقية وانحراف أجهزة الاستشعار. تتعلم الخوارزمية الأساسية باستمرار من بيانات التشغيل التاريخية، وتقوم تلقائيًا بتحسين عتبات حساسية النظام دون الحاجة إلى ضبط يدوي لأجهزة القياس. تقلل هذه القدرة التكيفية إلى أدنى حد من إطلاق الإنذارات الكاذبة أثناء الأحداث الديناميكية غير المستقرة، مثل الإغلاق السريع للصمامات، وتسلسلات بدء/إيقاف المضخات، وتحولات دفعات المنتج، أو الانقطاع المفاجئ لشبكة الاتصالات.
تعتمد حزمة المراقبة هذه على بنية برمجية معيارية، مما يسمح لمشغلي خطوط الأنابيب بتخصيص تكوين الوظائف وفقًا لتكوين الأصول المحدد والمتطلبات التنظيمية. تشمل الوظائف: إنذار التسرب والتمزق، الذي يوفر إحداثيات التسرب المحلية ومؤشرات الحجم في غضون دقائق، مع إمكانية تنفيذ على مستوى PLC محلي لعزل فوري لخط الأنابيب في حالة التمزق الكبير؛ التعرف على السرقة، باستخدام التعرف على الأنماط المتخصصة لتحديد عمليات السحب الصغيرة غير القانونية أو عمليات سحب المنتج؛ اختبار الإحكام، الذي يوفر مراقبة إحكام هيدروستاتيكية آلية بالكامل للمناطق عالية التأثير، قادرة على تمييز التسربات البطيئة التي تصل إلى 0.02 لتر لكل متر مكعب في الساعة؛ مراقبة الإجهاد، التي تقوم تلقائيًا بتسجيل وإحصاء دورات الأحمال الهيكلية وذروات الضغط العابرة وفقًا لمعيار DIN 45667، وتوليد بيانات لتقييم الإجهاد الميكانيكي وتقدير العمر الافتراضي المتبقي للأصل؛ النمذجة التنبؤية، التي تحاكي السيناريوهات الهيدروليكية التي يحددها المشغل، وتتنبأ باتجاهات الإنتاجية، وتتنبأ بقيود التسليم، وتدعم جدولة العمليات الاستباقية. صُممت المنصة للاستفادة من الأجهزة الميدانية الحالية لتعديل شبكات خطوط الأنابيب المطورة بالفعل، وتتصل بهياكل أنظمة المراقبة والتحكم المركزية (SCADA) وأنظمة التحكم الموزعة (DCS). يدعم الحل بروتوكولات الامتثال المطلوبة بموجب لوائح خطوط الأنابيب الدولية مثل API RP 1130 وAPI 1175 وTRFL وCSA Z662، وقادر على مراقبة أنواع متعددة من السوائل، بما في ذلك النفط الخام والهيدروكربونات المكررة والغاز الطبيعي وعمليات المعالجة الكيميائية المعقدة وشبكات مياه الصرف الصحي وأنظمة التدفئة المركزية والبنية التحتية لتوزيع الهيدروجين عالي الضغط.
تخضع الحسابات الهيدروليكية اللحظية التي يقودها التوأم الرقمي لمعادلات حفظ الكتلة والزخم والطاقة في تدفق الموائع أحادي البعد. يحل النموذج الرياضي المعادلات التفاضلية الجزئية التي تصف استمرارية المائع وزخمه، مع مراعاة ضغط الخط الداخلي، ومعدل التدفق الكتلي للمائع، وكثافة المائع، والقطر الداخلي للهيكل، واحتكاك خشونة الأنبوب، وزاوية ميل الأنبوب المحلية. من خلال حل المعادلات عبر خطوات مكانية منفصلة على طول شبكة الأنبوب، تقوم البرمجية بتقدير توزيع الضغط والتدفق المتوقعين باستمرار في أي نقطة زمنية. عند حدوث تسرب، ينخفض الضغط الموضعي فورًا، وتنتشر موجة ضغط سالبة بسرعة الصوت في كلا الاتجاهين. يحدد إطار NEPM هذه الظاهرة العابرة من خلال الجمع بين النموذج الرياضي وشبكة عصبية التفافية (CNN) مدربة على بيانات توهين الموجات الزمنية. يحسب النظام الموقع الطولي الدقيق لتسرب المائع بناءً على خوارزمية وقت الوصول، التي تستخدم المسافة الإجمالية المعروفة المثبتة بين أجهزة الاستشعار والفرق الزمني المسجل لموجة الضغط السالبة عند أجهزة إرسال الضغط عالية السرعة الخاصة بكل منها. تعزز الطبقة العصبية هذا الحساب من خلال تقييم المتغيرات الثانوية، مثل الاضطراب في الطبقة الحدودية المحلية وتغيرات التوصيل الحراري، مما يحسن دقة الموقع إلى أقل من عشرة أمتار على امتداد أقسام خطوط الأنابيب الممتدة لعدة كيلومترات.
