Управление безопасностью технологических процессов в эксплуатационных подразделениях нефтегазовой отрасли с помощью платформы «цифровой двойник»: цифровой подход к контролю безопасности и вмешательству в процессы
Process Safety Management in Oil and Gas Operating Units Through Digital Twin Platform: A Digital Approach for Safety Control and Process Intervention
2023-10-17
SCID: 54.1/s9p94cvd
Discuss with AI
промежуточное ПО для 3D инженерных моделейцифровой двойникFPSO (плавучий танкер-накопитель с перегрузкой)OCR и регулярные выражения для извлечения анализа рисковуправление безопасностью технологических процессов
Figures from the paper
Abstract (AI)
Операционная безопасность имеет критическое значение в нефтегазовой отрасли ввиду сложного и высокорискового характера ее операций. В статье описана разработка облачного приложения, которое интегрирует этапы эксплуатации и технического обслуживания промышленных установок посредством цифрового двойника для управления рисками в эксплуатационных подразделениях нефтегазовой отрасли. Платформа консолидирует проектные данные и процессную документацию в базе цифрового двойника, обеспечивая систематический обзор анализа рисков, контроля безопасности и управления эксплуатацией. Создав интегрированную базу данных, операторы получают доступ к информации, моделям и процессам и могут выполнять симуляции через веб‑ и мобильный доступ. Для приложения Process Safety на FPSO (Floating Production Storage and Offloading — плавучая установка для добычи, хранения и отгрузки) информация из анализов рисков была извлечена с помощью OCR и регулярных выражений, затем контекстуализирована и связана с 3D‑моделью. Для реализации решения создана интегрированная система, основанная на протоколах потребления и обновления данных, документов и моделей. Это включает промежуточное программное обеспечение для 3D‑инженерных моделей и интегратор документов для процессов анализа рисков, а также динамическую визуализацию последовательности действий при необходимости вмешательства в процесс. Представленное решение предоставляет рекомендации и доказательства в поддержку вмешательств и аудитов, централизует доступ к инженерной информации и существенно сокращает время, которое специалисты отрасли тратят на поиск и верификацию данных в разнородных системах — до 75%. Система также генерирует имитированную динамическую визуализацию в цифровой среде, демонстрируя последовательность необходимых действий при вмешательствах. Такой подход привёл к ожидаемому улучшению показателей регистрируемых инцидентов и значительному сокращению времени, требуемого для планирования остановов и ревизий. В целом эффективность платформы подтверждается её способностью оптимизировать процессы и повышать протоколы безопасности.
Key Findings
1
Ожидается улучшение показателя регистрируемых инцидентов и значительное сокращение времени планирования остановок и ревизий.
2
Централизация инженерной информации сократила время специалистов на поиск и валидацию данных в разных системах до 75%.
3
Разработана облачная платформа Digital Twin, интегрирующая эксплуатацию и техобслуживание для управления рисками на объектах нефтегазовой отрасли.
4
Для примера FPSO информация из анализа рисков извлекалась с помощью OCR и регулярных выражений, затем контекстуализировалась и связывалась с 3D-моделью.
5
Реализован промежуточный слой (middleware) для 3D-инженерных моделей и интегратор документов для анализа рисков, а также протоколы для потребления и обновления данных и моделей.
6
Операторы могут получать доступ к моделям, информации и выполнять симуляции через веб и мобильные устройства благодаря интегрированной базе данных.
7
Платформа интегрирует проектные данные и документацию по процессам в базу Digital Twin, обеспечивая системный обзор анализа рисков, контроля безопасности и управления.
8
Платформа генерирует динамическую визуализацию последовательности действий при вмешательствах в процесс и моделирует динамику для планирования вмешательств.
Research Object
Облачная платформа Digital Twin для управления промышленной безопасностью в эксплуатационных подразделениях нефтегазовой отрасли (включая FPSO)
Research Subject
Эффективность платформы Digital Twin в интеграции данных/документов/моделей для поддержки анализа рисков, контроля безопасности, последовательности вмешательств в процесс, моделирования, а также в снижении времени на поиск информации, планирование остановок и показателей инцидентов
Publication Details
Publication Date
2023-10-17
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
5
Access Type
Author Information
Download PDF
Subscribe to digest