石油設備電氣系統及核心技術探討

任強

摘 要：分析石油設備電氣系統架構及系統完善措施，解讀電氣系統核心模塊及基礎功能。根據石油設備電氣系統運行特征，梳理其核心技術，以故障診斷為側重點，闡述以故障診斷為基礎的數據庫設計原理、方法及實施流程，旨在確保石油設備電氣系統運行穩定，依托實時監測、智能分析等手段對生產流程全天候監管，為故障診斷與維修提供有力支持。

關鍵詞：石油設備;電氣系統;故障診斷

立足信息化背景，各行業均朝向智能化、信息化、自動化發展，大大釋放人力資本，降低生產與運行成本，同時提高設備運行效率，有助提高企業經濟效益。基于此，石油化工企業面臨重大變革，石油設備電氣系統面向智能化發展，有助提升系統運行穩定性及運行效率。技術革新有利必有弊，電氣系統雖然為石油開采帶來諸多便利，但系統的高負載、協同運行、大涉面等特征，要求電氣系統始終保持正常運轉狀態，一旦發生故障易產生連帶效應，導致石油生產陷入癱瘓，將造成無法挽回的經濟損失。所以，石油設備電氣系統應融入有效的檢測手段，將故障率降到最低，一方面節約維護成本，另一方面避免系統癱瘓對企業造成的經濟損失。

1 石油設備電氣系統架構與完善

1.1 石油設備電氣系統架構

石油設備電氣系統設有專門人機接口，其作用是實現故障診斷系統與操作者的互聯，當故障診斷系統發出預警后，可將信號傳送到操作者，操作者收到故障反饋后第一時間采取相應處置措施，可最大限度降低石油設備故障帶來的經濟損失。電氣系統的穩定運轉需依托數據信息的支持，以此保證分析系統可對故障信息進行有效分析。系統發出異常響應后，智能分析系統可確定故障位置，確保石油生產穩定開展。電氣系統信息處理能力決定著石油設備故障診斷系統的識別能力，因此電氣系統需具備承載多類故障成因分析功能，不斷優化電氣系統。

1.2 石油設備電氣系統的完善

1.2.1 系統的新建

采用單母分段式設計電氣系統，特殊位置添加安全應急保護電源。結合石油生產工藝，合理選配兩路電源，同時確保不同系統編號的差異性。

1.2.2 定期對電氣系統進行維護

長時間運行的電氣系統或石油設備，由于系統老化或設備過于落后，將影響石油生產效率。對此，應對石油設備電氣系統進行優化，對落后的系統及設備進行升級改造，結合運行環境，應在配電線路鋪設方式上進行完善，依照規范合理布置，保證電纜橋架蓋板完好。

1.2.3 加強巡查與排查工作

巡查排查工作是確保石油設備電氣系統穩定運行的基礎，可提高石油生產效率。企業需派遣設備維修人員，對石油設備定期維護，可利用先進的科學手段對石油設備進行實時監測，實現遠程操控。對外線設備巡查時，配電室需具備防雨、防火、防高溫等功能，可對溫度進行及時檢測，一旦發現問題及時解決。

2 石油設備電氣系統核心技術分析

2.1 可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器主要支持繼電器控制系統的運行。可編程控制器可豐富繼電保護系統的功能，如時間計算、故障甄別、信號篩選等。如果沒有可編程邏輯控制器，繼電器控制系統將無法正常運轉。從人體視角分析，可編程邏輯控制器相當于控制系統的大腦，負責操控下屬系統運行，并實現各類功能。可編程控制器與常規計算存在一定區別，相比計算機，可編程邏輯控制器加強連接功能，其數據輸入輸出端口始終與整體系統保持高度關聯，可實現語言與控制系統的融貫。可編程邏輯控制器主要包括微型中央處理器、數據傳輸裝置，同時涉及電力供應模塊與可編程模塊，聯合外部設備聯通系統各類功能區。

2.2 數據庫

數據庫是石油設備電氣系統的數據儲存層，主要功能對整個系統的數據進行管理與控制，通過優化信息篩錄功能，將信息整合、分類與處理。數據庫技術作為電氣系統的重要組成部分，承載著系統監管、信息處理與調用的作用，其功能可細分為：對電氣系統運行中各項數據集中管理，可將各類數據自主分類，如將故障數據分類處理，操作人員可隨時調用與查看故障數據，方便安排維修時間及方法;借助數據庫管理和挖掘功能可持續優化系統數據管理模式，結合智能學習可實現最高效的數據管理，依托研究與分析最后找尋最為有用的信息;石油設備電氣系統故障率偏高，數據庫可對故障數據進行集中管理，將診斷過程、故障類型、間隔時間等信息統計在終端設備中。系統運行時，將遠端電氣系統傳輸的數據傳輸到數據庫，將此類信息作為參量，將數據與診斷服務臺自帶的典型數據比對分析，得出故障結果并將信息反饋到平臺層，為操作者維修提供一手資料。

2.3 故障診斷

故障診斷是數據庫的重要組成部分，既關乎數據庫的綜合功能，又關乎石油設備電氣系統的運行是否穩定，診斷的準確性與數據庫參數處理能力密不可分。所以，應加大數據庫設計重視程度。常規來講，數據庫的故障診斷應遵循電氣系統設計的基本原則，以科學、穩定、實用為基礎，提高數據庫異常反應能力。借助數據庫對數據的快速分析處理功能，在極短時間內找出異常，并自動搜尋最佳解決措施。在不斷優化電氣系統的基礎上，其故障率得以有效控制，同時算出最優解。數據庫故障診斷模塊設計應保證數據信息高度一致，不可出現缺漏問題，同時設計符合規定。常規來講，其設計包括用戶基本信息、神經網絡架構、數據表格、診斷表格等，設計人員應理解各類信息的內在關聯，提高系統的適應性。設計過程中應重點考慮安全問題，可添加認證模塊，設定數據庫訪問權限，按照企業管理階層分配訪問權限，并對訪問信息進行登記，嚴禁閑雜人員篡改數據庫信息。

結束語：

石油設備電氣系統故障診斷的核心是對故障類別與形式進行有效甄別，結合智能算法與神經網絡反饋有效的故障信息與維修對策，如此才能保證石油化工企業有效應對設備異常。研究石油設備電氣系統可降低控制器系統故障率，提高石油化工企業經濟效益，降低運營及維護成本，有助提升企業核心競爭力，促進企業穩定發展。

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