研华PHM解决方案赋能石油钻井平台智能运维
以“高速采集+安全通讯+边缘计算”,成功打通设备状态感知、数据传输、智能分析的全链路。
研华石油钻井平台PHM解决方案以“高速采集+安全通讯+边缘计算”,成功打通设备状态感知、数据传输、智能分析的全链路,为石油行业的安全、高效、可持续运营奠定了坚实基座。
趋势洞察
PHM成为石油安全生产关键支撑
在能源行业加速迈向数字化、智能化运维的今天,设备健康管理(PHM)已不仅是保障连续生产的手段,更成为衡量企业安全管理水平与运营效率的核心标尺。行业数据显示,石油钻井平台压裂区设备非计划停机造成的单次损失可达数十万元,而约60%的故障隐患本可通过早期在线监测予以规避。越来越多的油气企业将PHM系统部署列为新建项目和老旧改造的刚性要求,以降低运维风险、提升资产回报率。

项目背景
高危低效双重困局亟待破解
一家知名石油集团在其海上钻井平台压裂作业区,长期依赖人工按时、按点、按路线进行点巡检,部分平台甚至沿用“坏了再修”的被动模式。故障判断依靠经验丰富的老师傅“听声辨位”,主观性强、效率低,难以满足大规模压裂作业对设备高可用性的严苛要求。
同时,压裂区设备结构复杂、运行工况多变、振动与冲击强烈,且场地缺乏防护设施,人员频繁暴露于高温、高空、高压及易燃易爆环境。
项目需求
该企业迫切需要一套能够适应危险区域、具备防爆能力、实现在线自动看护的智能运维系统,以替代传统人工巡检,降低安全风险并提升设备可靠性。
项目方案
构建“采-传-算”一体化的智能看护方案
针对上述挑战,研华推出了面向石油钻井平台压裂区的PHM解决方案。其核心是以高速数据采集、可靠网络通讯与边缘计算为三大支柱,将传统“离线、人工、被动”的巡检模式,转变为“在线、自动、主动”的设备看护体系。
系统不仅实时采集泥浆泵、压裂机等关键设备的振动、压力、温度等状态数据,更通过工业以太网与现场PLC控制系统双向互通:一方面接收运行工况指令(如启停、负载、转速),为健康评估提供依据;另一方面将设备健康状态与异常预警主动推送至控制层,支撑预测性干预决策。

高速采集,让设备状态“开口说话”
方案部署iDAQ-974以太网高速数据采集系统,配合DAQNavi软件平台以及iDAQ-801 256 kS/s/ch 高速同步采集模块、iDAQ-731 16通道隔离DI/DO模块与iDAQ-871 4通道24位高精度输入模块,无缝接入泥浆泵、压裂机等关键设备上的振动、压力、温度传感器。系统支持多通道微秒级同步采样,实时提取RMS、峭度、包络谱等特征值,将设备隐性劣化转化为显性数据,为预测性维护提供高保真依据,大幅降低人工巡检依赖。

安全通讯,为数据流“保驾护航”
现场采集到的海量运行数据,必须经过高可靠、低延迟的网络才能送达分析中枢。为此,方案集成了研华EKI-7712G系列工业级网管型以太网交换机。该产品支持千兆网络及冗余环网协议,自愈时间极短,确保在钻井平台振动、高温、电磁干扰等恶劣条件下,PLC与上位机之间的数据流从不中断。

硬核终端,为危险环境“量身定做”
在压裂区这一防爆核心地带,研华SPC-618WE防爆专用一体机担当“中枢大脑”。它拥有IECEx/ATEX国际防爆认证及Class I Division II等级,同时具备IP66防护等级,从防爆、防尘、防水多维度全面适配钻井平台的危险与户外环境。通过EKI-7712G汇聚而来的设备运行参数,在SPC-618WE中进行集中分析与存储,实现设备状态的在线监控。

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