1、1 管维VEMS 平台管维-LDAR 软件视频文字简介：管维是一个综合性 VOC 排放控制数据库管理平台，它涵盖了各个行业的 VOC 排放源控制，管维提高了政府监管 VOC 排放控制的效率，减少企业实施 VOC 减排的成本，管维平台中的 LDAR 软件简化合规步骤，系统自动控制检测速度，确保组件的及时监测与维修，维持高质量的控制指标，为您出具客户化的检测报告，LDAR 软件中可记录维修与 XX 数据，通过无线连接现场设备，追踪检测人员的工作情况与效率，提高数据的精确性的同时，简化日常检测，评价设备泄漏情况。LDAR 软件也有助于检测人员高效地完成检测工作，您可以按照区域、装置、单元、设备或检测
2、周期来下载检测组件，也可以自行安排检测进度，自定义现场检测路线，完成目录清单和挂牌的维修工作。使用管维平台上的 LDAR 软件后，无需使用电子数据表来弥补数据统计的缺点，精确地追踪与检测和未检测的组件和维修服务，系统允许客户根据需求为工厂自定义监管要求，并且把们应用到每个组件中，为了方便管理，您也可以考虑把管维平台上的 LDAR 软件集成到企业的管理维护系统内。视频截图：1.1 优点管维VEMS 平台可追踪 VOC 排放源和检测数据、管理检测和维修信息、并计算各种不同类型的 VOC 排放源的排放量。另外，管维中的报告形式与政府报告系统相一致，从而减少相关纸质存档文件和报告的浪费，为您避免额外的
3、工作负担，节约时间和成本。管维是一款综合的、模块化的 VOC 控制管理平台，主要包括如下几个主要部分：管维-LDAR排放目录清单管理检测进度现场检测维修进度追踪计算排放量信息归档和报告管维-TanksAP-42 排放因子短期排放量估算浮顶储罐装卸损失量估算储罐清洗损失量估算具体的排放损失估算服务变更储罐控制变更控制设备效率储罐和控制设备检测维护报告管维-Cooling Tower监测和检查样本分析维修排放量计算归档和报告管维-WWCTS废气收集系统（废水处理单元）排放清单追踪废水化学组分监测和检查进度追踪维修定制报告排放量总计管维-General ServicesAP-42 排放因子特定物质的
4、排放排放源控制设备变更排放源控制设备变更维护管维VEMS 软件安装便捷、运行稳定。它可以安装在本地用户计算机上，也可远程操控，将灵活性最大化，将您的 IT 需求最小化。在托管运行时，汉洁的数据库管理服务部门将在安全性高的服务器上维护您的数据，并进行数据备份，保证数据安全。通过任何带有网络连接的计算机，您可以安全地访问数据库。管理员用户可以方便地设定访管维追踪所有的被修改的数据，保证数据真实可信。1.2 服务范围管维 软件是中英文双语的，是 VOC 排放管理控制的主要工具。由于在VOC 排放管理控制项目中，检测人员、维修人员以及其他项目相关人员需要通过 VOC 排放管理系统进行频繁的交流与沟通，
5、所以管理系统带有双语言显得尤为重要。管维软件有以下功能：排放目录清单管理检测进度管理维修进度和追踪现场检测设备和数据采集装置通过蓝牙技术进行无线数据传输检测人员工作效率和绩效评估各种 VOC 排放源的排放量计算存储信息并保证信息的准确性（如 VOC 排放源、项目实施情况和计算的VOC 排放量等）根据建立的标准和相关需求，定制客户化的 VOC 排放控制项目为现场工程师、维修人员、现场操作人员和采购部门提供设备性能的评估报告符合客户需求的报告1.3 实证上海化工园区内的某企业正使用管维VEMS 软件，用于 VOC 排放控制项目中计算 VOC 的排放量、管理 VOC 排放源的检测和维修数据等，并量化
6、了VOC 的减排量。“本软件是市面上唯一集排放目录清单和 VOC 控制管理项目为一体的工业应用软件，操作便捷、易于使用。拥有管维，你可以在实施 LDAR 时同时管理来自储罐、废气收集系统（废水处理）、装卸过程及其他的 VOC 排放。”美国环境保护总署技术专家2 SPS 仿真系统SPS 仿真软件家族包括管道的实时在线仿真（Statender）、泄漏检测（Leaknder）、实时状态预测（Predictor）、培训器（Trainer）和 离 线 仿 真（Simulator）5 个 模 块。 其 中 Statender、Leaknder 和 Predictor 是 SPS 模块中的在线产品，在 SC
7、ADA 系统实时数据的支持下，能够实时动态的模拟管道的运行状态；Leaknder 可以在管道实时运行中进行泄漏检测；而 Predictor 则可以对动态管道的未来运行状态进行预测；Trainer 用于培训管道系统操作人员，它可以模拟真实的 SCADA 系统运行状态，使操作员在模拟的环境下学习如何操作管理管道系统；Simulator 是其它四个模块的基础，用于管道离线仿真、管道设计、管道运行能力的估算等。2.1 实时在线仿真（Statefinder）Statender 通过 OPC 接口将 SCADA 系统数据实时地输入仿真系统，并根据 SCADA 数据动态的模拟管道运行工况，与实际管道并行运行
8、，计算管道中各点的压力、流量、浓度、管道储气量等其他参数，实现实时在线仿真。2.2 泄漏检测(Leakfinder)Leaknder 在模型和数据精确的基础上能够准确地监测管道运行并检测流体泄漏。与其它数据配合，瞬态仿真系统使用压力和流量的测量值，通过推算流入流出的质量损失来探测泄漏。在稳态下有其它更有效可靠的方法， 泄漏的探测和定位是很简单的。每英里摩察压力差随流速的平方增加，泄漏的流量加上管线中的流量改变了压力梯度，足以被探测到。在真实管线中出现泄漏时，SCADA 报告的压力和流量与泄漏处的流出量相一致（在其本身的不确定性范围内）。在实时状态预估中，泄漏点没有流出量，达到同调整过的 SCA
9、DA 数据相应的水力学可能的状态预估的唯一方法，是在这些诊断流处允许流体离开仿真系统，从而留下“纸迹”用来作详细分析。Leaknder 由 SPS 在 线 仿 真 (Statender)和泄露分析器 (Leakanalyzer) 组成，建立了及时准确地泄漏检测系统。Statender 使用 SCADA 系统实时数据跟踪模拟管道动态运行状态，当 SCADA 实时数据出现异常时，Statender 将会告知 Leakanalyzer，它是泄漏检测的数据基础。Leakanalyzer 详细检查这些异常数据，并分析是否为流体泄漏。如果泄露检测系统发现了一个泄漏点，它将立刻发出警报并显示泄漏地点、泄漏时
10、间、泄漏速度和泄漏流体总量。这些数据将及时地反映到 SCADA 界面或用户的自定义界面。2.3 动态预测管道未来工况(Predictor)Predictor 可以用于预测未来一段时间内的管道运行状态。它同样是一个实时在线系统，包含了 Statender 和预测器。使用 Statender 得到当前管道的运行状态，预测器根据当前数据实时动态的对未来时间的管道进行预测。预测分为自动预测和条件预测。自动预测使用 Statender 当前的计算结果作为预测的起始点，使用者可以设置预测时间，并将数据导入。预测系统则能实时动态的计算出管道未来的运行工况，它与实时数据并行运行，但时间轴是用户设置的未来时间。
11、同样预测软件也可以在预测中设置报警，以提醒使用者 SCADA 系统在未来可能要产生的报警。条件预测可以让用户设置一些假设的条件，并利用当前管道的运行数据预测当所设条件发生时管道的运行。例如可以设置断流或断气、管道中某点泄漏、某阀门关断等等。通过预测计算我们可以看到故障发生后管道的运行状态、存活时间，使用者可以根据预测结果制定相应的抢修预案。2.4 离线仿真(Simulator)离线分析是管道某一时间点静态平衡下的分析计算。使用者可以将某一点的数据输入仿真系统，计算管道在该时间点的管存、各点压力、流量数据等。用户需要增大或减少流量时，也可以通过离线计算查看更改是否合理，会不会超出管道的负荷能力。
12、在管道运行过程中用户流量的变化会导致管道压力变化。使用者可以利用离线系统计算当管道负荷已经很大的情况下是否还允许用户加大用量，或者为保证某些重要用户的使用可以适当减少周围哪些用户的使用。2.5 建立仿真系统SPS 仿真软件拥有的强大的二次开发能力，确保用户能够根据具体工程条件以及功能要求，建立实用的仿真系统。SPS 仿真软件提供的 ADL 开发环境使得在不改变基本的核心仿真软件的前提下，设置仿真逻辑，或者控制仿真过程。使用者可以根据需要开发自己的应用程序、可选择多种数学函数、选择不同热力学模型，以满足仿真过程中的各种需要；可以按照现场实际情况提前定义阀门、压缩机、泵等设备在指定情况下的开启和停
13、止。SPS 还可模拟在某些危险情况下 ,自动开启某些阀门或停止某些设备等工况。定义的变量可以表示为仿真数据的函数，它们的值可用于报告、结果显示、或传递给第三方的应用或系统。SPS 的仿真模拟曲线会立即反映出因某个参数变化后系统压力、流量等参数的变化趋势。2.6 SPS 仿真系统在上海天然气管网中实现的主要功能针对上海天然气管网的实际情况以及所需要的应用功能，在 SPS 仿真软件平台上进行二次应用开发，建立专用于上海天然气管网的 SPS 仿真系统。SPS 仿真系统实现的主要功能如下。2.6.1 数据接收和预处理软件系统通过数据预处理运算能够判断从 SCADA 数据库接受数据的合理性。预处理运算能
14、够兼顾考虑数据的实际值和与之相关联的时间标识，舍弃不合理的数据，不将此用于泄漏探测系统中。每个合理的数据再进行预处理运算，同时考虑数值、时间、精确度修正等因素的变化率，对数据进行调整。数据预处理指示出以下几种不符合要求数据：超出仪表量程范围；操作人员手动修正的数据和 SCADA 系统数据库不作更新扫描的数据；由于通信或者其他故障数据没有更新；确定不正确值的缺省值。SCADA 系统提供的数据为工程单位数据量，在仿真系统中不需再做转换。2.6.2 工艺预测SPS/Predictor( 预测器 ) 可实现管道过程预测功能，其基本配置与基础模型一致，能够根据管道的过去和当前状态预测管道未来变化趋势，为
15、操作人员提供管道运行参考；并且能将预测数据发送到 SCADA 系统 WEB 服务器供预测结果查询以及报表打印；调度人员可根据在不同的工况和条件下的计算结果，对管线进行操作以确保管线在安全、稳定、高效的状态下运行。预测模型与实时模型具有同样的配置标准，包括管线和设备模型，报告和报警能力。它是一个独立的动态模型，能模拟所有类型的操作条件，如：压力和流量设定点的改变；设备状态改变，压缩机停止 / 起动，阀门开 / 关等；产品参数改变；过程预测可为调度人员提供下列过程分析结果：操作计划及顺序；实际操作前可行的操作策略；在危险情况发生前，采取的预防措施；维修的效果；在管道进出量发生变化时，产生的因果关系
16、；危害的后果；管网存活时间；与设计、操作和维护有关的其他问题。2.6.3 管道效率管道模型在计算中采用的一些参数，包括摩擦系数、管道内流速等。例如，摩擦系数主要由管道的粗糙度和实际管道内径决定。系统根据各个管道截面的压降和流量自动计算这些参数，如摩擦系数增加即相当于压降增大，从而导致管道的效率下降。该分析结果可提醒操作员，由他们决定是否修改系统参数以适应管道效率的下降或发送清管器清理管道。2.6.4 清管器跟踪清管器跟踪功能可以对管道内不同类型的清管器进行追踪，提供有关清管器的位置和到达预定地点的时间，作为调度人员下达操作命令的依据；SPS 不间断地计算清管器在管线中的位置和到达计划点的预计时
17、间等参数，并将这些参数传递到 SCADA 。2.6.5 模拟培训SPS Trainer 是软件的产品模块之一。它是基于 simulator 模块基础上的模块，它拥有 simulator 的所有功能，包括水力模拟、计算、分析等功能，并且可以对特定管道进行有针对性的培训；该功能可用于对操作人员进行培训，并可利用它模拟的管道实际工况，考核操作人员是否掌握了操作和处理问题的技能。模拟培训是一个按实际管道模型和设备模型组成的离线系统。对管道操作人员进行如下的培训：管道安全运行操作；管道性能的优化；异常情况的合理反映；在设计参数范围内操作；完整系统的有效监测；故障排除；管道水力工况；SCADA 系统的模拟
18、培训。模拟培训可根据预计的运行工况和实际的工况模拟管道的静态和瞬态运行工况。它以基础实时模型为基础，模拟现场实际安装的各种设备（如压缩机组、各类阀门、调节阀、调节回路等），提供在各种运行工况下管道运行的数据和结果，培训调度人员制定操作运行方案提供参考。2.6.6 动态储气分析主干网沿线用户用气量的经常变化，会使管网系统出现输气不均衡现象。利用管道储气技术，通过动态模拟计算方法可以调整和优化设计，解决供需矛盾，向用户安全、稳定供气。动态模拟分析基于流体力学原理，用数学分析方法对主干网系统运行参数进行分析，动态模拟计算管网系统储气调峰能力，可为储气调峰提供依据。组份跟踪分析SPS 软件能够对气源组
19、份进行跟踪，使用户掌握不同气源在管段内的位置、混合情况，明确管线中各气体组份分布；由于上海天然气主干网有多个气源，不同气源气质、组份不同，在管网中混合后对不同下游用户产生不同气质组份，通过组份分析功能可根据节点实时压力、流量模拟计算出节点气源组份；组份追踪与实时模型有良好兼容性。操作员可用该应用软件来确定出组份在管道内的位置，它们在管道内如何进行混合，互相影响以及它们到达输送点的时间等；组份跟踪分析模块可标记出不同气源的气体，可清楚看出管道内输送的是来自哪个单气源的气体或来自多个气源的混合气体、各气源在管道中所占的百分比，管线中各部分的气体组份分布情况。2.6.7 泄漏故障分析SPS 仿真软件
20、具备强大的泄漏检测能力，在国内外有着良好的业绩，我们将根据现场的实际工艺和仪表情况，计算出切实可靠的技术参数，提供稳定、可靠、准确的系统；管道泄漏检测及定位达到以下指标 :灵敏度：在 2min 内能检测出管道的突发性事故。在 30 分钟内，能检测到泄漏量 1%管道流量；可靠性：最大的泄漏误报率小于 2 次/年；适应性：在流量、压力、温度的测量数据中断期间，泵的运行状态和阀状态改变时或者在一个稳态工艺过程的启动阶段，性能指标可暂时降低（如增加泄漏检测的门槛值），但功能不消失。在测量值恢复或者暂态过程消失后应恢复到原始的泄漏检测的门槛值。精确度：泄漏量大小的确定。对于泄漏量 5% 流量，泄漏量大小
21、计算的精确度优于 10%。对于 1% 流量泄漏量 5% 流量，泄漏量大小计算的精确度优于 15%。泄漏位置的确定，对于泄漏量5%流量，泄漏位置的确定在 500m 的范围之内，对于 1% 流量泄漏量 5% 流量，泄漏位置的确定在 1km 的范围之内。在泄漏报警后 , 上述泄漏大小和定位精度，确定的管道运行状态和流体参数不改变。2.6.8 SPS 软件系统接口与 SCADA 系统接口： SPS 软件支持 OPC 接口，可实现与 SCADA 系统互连；与综合调度 DMS 系统接口：作为 DMS 系统的重要组成部分，在线仿真系统可为 DMS 系统提供相应的调用接口。通过 DMS 系统触发，并可将计算结
22、果传回 DMS 系统，通过 DIMASIS 浏览器展示；与用气预测软件接口：用气预测软件的结果可通过接口导入仿真系统，用于仿真预测计算。2.6.9 系统人机界面人机界面能对所有的功能模块进行灵活的人机对话，是一个高度智能化的图形用户界面，它支持现有管网 GIS 系统电子地图的导入，是一个完全的图形系统，包括移动、变焦、旋转、缩小、放大、动态激活、填加文本等；用户界面均是 Windows 应用程序，中文操作界面和帮助文件，能显示各功能模块模拟运算后的过程动态图形、参变量的趋势画面及棒状图画面等。显示画面由可组态彩色图形显示图像组成，可提供管网或管网设施概况以及场站的工况情况（例如：首站、用户计量
23、站等）。水力分布图和趋势图可提供点数据、指示符以及动、静态剖面图的图像化显示。屏幕基于管网设施适当放大，并可根据要求设置相关数据块、颜色图形等；系统计算结果能通过多种常见数据格式的导出功能，例如 Excel 格式等；系统支持多种常见数据格式的导入功能，例如 Excel 格式等。3 HKH 系统3.1 HKH 系列系统简介HKH 系列管道泄漏监测报警定位系统是我公司依照 API1155 标准，结合各种不同管道的综合特性研制开发的专利技术，具有自主知识产权。HKH 系列管道泄漏监测系统是基于模糊神经网络的人工智能型管道泄漏监测系统软件，它克服了传统方法的不足之处，能够在管道多种复杂的工况中，对监测
24、范围内的各种大小泄漏进行及时报警和准确定位。目前,该技术以其广泛的适应性、优良的性能在实际应用中取得了很好的效果。HKH 系统是一套全自动实时管道监测系统平台，最小的网络可以由一段只有一对进出口的管道组成，多则无限，只要网络能够不间断地采集到管道每一个端口和必要节点的流量、压力等数据，系统就能及时准确的发现管道的泄漏，正确判定泄漏位置及泄漏量，完整的记录泄漏过程，无需人为设置参数，完全实现了全自动智能监测。HKH 系统适用于各种流体输送管道，诸如长距离输送成品油管道、原油管道、气体介质管道、油田外输管道、油田集输管道、多相流混和输送管道等。不但适用于流量和压力较平稳的环境，流量和压力波动较大的
25、环境同样适用，并且能满足特殊山区输油管道的泄漏监测。HKH 管道泄漏监测系统是一种采用核心算法和关键技术量身定做的监测系统。因为管道工作过程千差万别，没有一个固定不变的模型可以套用。这种技术不是让所有不同工况的管道去适应一种固定的泄漏监测程序，而是让监测系统去首先了解不同管道的特征，让监测系统去适应去识别每一条具体的管道。这一特点决定了每一条管道最终都会有一套最适应其工艺特点的泄漏监测系统，这也是 HKH 系统能够适应各种管道泄漏监测的原因。由于本系统优良的技术性能，使得本系统的安装调试极为方便，真正做到了：带产施工，快速安装，全自动无人值守运行。管道泄漏监测报警定位系统工作图 带有电子地图的
26、主界面管道泄漏监测报警定位系统是一套全自动的管道运行管理辅助系统，在原有管道上进行设备安装施工，施工期间基本不影响生产，对甲方的现场要求是在管线两端有可以安放服务器（计算机）的房间，并提供通讯线路（光纤局域网，ADSL 宽带，有线电话，无线电台均可）。系统的施工主要由三部分组成，一是泄漏监测仪表的安装，根据管道运行特点和管理条件，由甲方完成压力、流量和温度探头的安装，信号线布线。在满足系统要求的前题下，压力变送器可以安装在原有的压力表接头上，流量信号取自原有流量计，以上信号都可与原自控系统共享使用。二是系统集成，系统集成由我公司独立完成。三是系统调试，在甲方的配合下完成系统调试。 工程周期分为
27、以下几个阶段： 一、 根据现场实地情况，一般设备安装每站两天时间（不包括保温施工）； 二、 系统集成每站约两天时间； 三、 系统调试视甲方的具体条件，一般为每段一周时间。需甲方提供满足试验条件的放油过程。直接的方法是实地打眼。 3.2 工作原理1.管道泄漏监测技术的难点管道泄漏监测技术关键有两点， 一个是如何在错综复杂的背景中发现泄漏； 另一个是发现泄漏了，怎样知道它是何时发生的？ 为了使管道泄漏监测系统在小信号时也能准确识别和定位， 采用了基于模糊神经网络的人工智能系统，从而使管道泄漏监测系统的整体性能发生了根本的转变。 该方法克服了负压力波法只能对突然发生的大规模泄漏准确检测的局限性和统计
28、法相对滞后的缺陷，能够对小规模泄漏进行及时报警和准确定位 。2 HKH 系统的泄漏识别和定位技术HKH 系列管道泄漏监测报警系统的泄漏识别和定位方法是一种类似于图形识别的技术。比如图一中的 a 点，图二中的 c 点，是模糊神经网络识别出来的泄漏起点，其特点是比人的识别速度快，观察选点更精确、更及时，它不是简单 阈值识别能做到的，这就是人工智能的特点，所以，它的定位效果是最好的。简单阈值报警技术识别的是 b 点和 d 点 。3.不需要设置报警阈值的模糊识别人工智能系统绝大多数报警设备,几乎都要设置一个报警的门限值, 即阈值。因为报警往往依赖于一个物理参数,如果这个参数超过了阈值 ,那就报警。但人
29、对事情的识别并不是这样的。假如让我们识别到来的客人是不是熟人,那报警的阈值是什么? 是我们头脑中过去积累的经验和印象,不是具体的数字，这就是模糊识别。 HKH 管道泄漏监测报警定位系统 就是这样一个不需要设置阈值的人工智能系统。3.3 界面简介 HKH Ver 3.0 是北京昊科航公司独家享有国家 版权局授权证书的管道泄漏监测系统软件。中文 版的 HKH Ver3.0 具有友好的界面，非常便于工 作人员的使用。每个界面上都有若干个寓意清晰的小图标， 当鼠标指向小图标时，就会弹出一个文字框，说 明图标的功能，点击一下，所选的界面就会出现。 带有工艺流程的主界面介绍系统正常运行时，显示管线两端的运
30、行数据，使人一目了然。发生泄漏时，系统不仅发出声光报警信号，同时精确的显示出泄漏位置的里程数、大地明显标志物、泄漏速度、累计泄漏量和泄漏持续时间等参数。 带有电子地图的主界面此报表自动记录管线两端的数据，用户可以通过日期和时间任意查询报表，该数据永久 保存，支持打印、输出等功能。 任意查询的历史曲线历史曲线的主要功能是查看历史数据，通过对数据的分析可以检 验 盗油的真实性；曲线的长度不受时间影响，可以自由放大缩小，方便使用。 任意查询的历史曲线从报警记录中清晰反映出发生时刻、泄漏位置、持续时间、位置误差 、泄漏瞬时量和总泄漏量。 3.4 系统特点1、 采用理论基础不同 2、 复核的计算方式3、不设任何人工预设的门槛值(报警值)4、基于模糊神经网络的人工全智能技术 5、在线建摸量身定做系统6、自动识别管道各种操作环境7、真正的全自动运行（傻瓜管理系统）8、具有业内领先的瞬时流量灵敏度9、拥有专利的误差测量和消除技术 10、高可靠、故障自诊断、远程维护的设计11、提供各种数据、报告，充分满足管理需求12、安装调试简单、不影响正常输油3.5 HKH 系统主要技术指标技术指标 系统误报率 2 次/年 系统漏报率 正常情况无漏报泄漏监测灵敏度 仪表量程的 0.5 系统自动定位精度 150 米 小信号分辨力 0.00005%
