管道数据监测实现自动化

作者:Jörg Berger 文章来源:德国Kürth市InfraServ Knaspack公司 发布时间:2011-05-24


InfraServ Knaspack公司的项目组成员在Knapsack的一个工业园中的检测点上

在远程管线的巡回检查中,维修保养人员常常要带着检修明细表。随着数据量的不断增大,庞大的数据量不能只靠手工录入,只能借助IT技术解决这一难题。化学工业园的管理者和技术服务商InfraServ Knapsack公司开始了这一系统的研发和应用。

InfraServ Knapsack公司负责管道技术的Marco Zimmermann先生拿着他的便携式检测仪来到了远程管线的一个检测点,扫描了有关的检测数据,开始了相关的维护保养。他只需按一下按钮就可以采集到所有所需的检测数据。在完成所有的工作之后又可以把所有工作的数据发回企业的SAP系统。截止去年年底,Zimmermann先生的所有工作情况都还要记录在纸质的检测记录表中,交给他在控制室工作的同事。他的同事也是手工把检测数据输入到SAP系统的技术数据库中。利用这种方法来传递信息和数据,得到的不是实时的数据和信息。这样的方法不仅要付出双倍的劳动,而且存在着出错的风险,如输入错误,从而不能得到准确的数据。

在InfraServ Knapsack公司,维护保养计划也可以保存在微软的数据库(Microsoft Access)中,所有的数据都可以在SAP的系统中进行维护。监控的数据也都可以用这一数据库进行维护。这样就改善了整个数据管理的过程:“我们不仅仅可以对自己的设备进行维护,而且也可以对其他公司的管道设备进行维护。我们想为用户提供最佳的、最先进的技术且能给客户带来经济利益的解决方案。”InfraServ Knapsack公司管道技术部门的负责人Andreas Littmann说到。

在这一工作领域里,两年前就开始了一个试验项目。试验项目的目的是,对管线维护工作、数据采集的工作过程进行优化,也包括改善管线维护的质量,从而提高整个维护保养工作的经济性。所有的管线维护保养计划都只应由SAP中央控制系统进行维护,避免因网络掉线而出现错误。同时,管线维护保养人员也可以在现场利用移动终端设备随时调用所需的数据和信息。

研发过程

在这一项目的研发过程中,InfraServ Knapsack公司负责设备维护保养的人员有意识地放弃传统的项目管理方式,采用了以实践为主导、与日常维护保养平行的方法。在试验的初期,项目中没有固定的检修人员,因为试验是在自己的管道线路中进行的,检修周期定在一个月到三个月之间。经过初期的检验,基本过程和工作范围已经定型,此时各个专业部门才派出专人参与项目。通过定期的沟通最终确定了下一步的工作,并布置了后续研发工作的任务。

他们很快与经验丰富的Enginius公司取得了联系。因为这家瑞士公司在移动维护保养用SAP系统软件和系统功能范围方面有着丰富的经验,在与SAP系统集成方面也有着丰富的经验。Enginius公司的应用技术能够灵活的与各种使用场合相匹配并灵活的加以扩展。同时,可以与跨地域的系统相互连接,以便能够在扩展的终端设备中显示有关数据。

合理的数据管理系统

SAP系统新的数据库结构应以现有的Access数据库为基础。包括在新系统中能够生成全新的维护保养计划表。另外,在程序结构和数据结构中也要考虑终端设备功能的影响。除有极限值和规定数值的维护保养计划以及历史记录外,还可以监控终端设备工作状况。除此之外,InfraServ Knapsack公司还希望能够利用移动终端设备向SAP系统发送信息。

对项目组提出的第一个要求是要在SAP系统中建成一套符合要求的数据管理系统。因为InfraServ Knapsack公司除了为自己的化学工业园内外的远程管线进行维护保养之外,也对其他客户委托的远程管线进行维护保养,这些外部管线应与内部管线严格的分开管理。例如:远程管线通常都与多家公司共用的地下管线交叉布置。在检查这样的管线是否敷设的正规时,要么在计算机管理系统中为各个管道单独的建立一套数据,要么有清晰的技术结构系统,以便把公共的数据和企业特殊的数据分开管理。

InfraServ Knapsack公司选择了后一种方法。虽然这种方法在控制程序的编制时有点麻烦,但在日常工作时却更加容易操作。

采用射频识别

为了能够在远程管线维护保养时尽可能少的手工输入数据,应建立一套自动识别系统,例如条码或者RFID射频识别系统。这一技术能够使控制系统自动的识别到连接的终端设备,并允许其直接读取数据。尽管条码识别系统的采购成本较低,已经在化工领域中得到了广泛的应用,但项目组还是决定使用射频识别系统。因为粘贴的条码会因气候影响或者腐蚀而很快的失去应有的识别功能。另外,RFID射频芯片除了能够读取数据之外还可以写入数据。在实际应用中,也许有人会认为射频芯片的应用有一定的难度,因为远程管线大多数情况下都在电压高达400?000V的远距离高压线附近。它所产生的磁场能够对射频芯片的读取产生干扰。但实际测试的结果却是仅在低频范围内电磁场会对射频芯片的读取产生影响,而在高频范围内射频芯片的工作非常正常。

在选择终端设备时,项目组开始考虑的是Tablet-PC,使管线维修人员有可能获取更多的背景资料信息,例如现场调用、阅读较大的维修保养计划。而管线维护人员则更喜爱手持式的小型设备。最后把获取的信息量汇总到这一小型设备中,这些数据可以方便的在手持式的、智能手机般大小的仪器中读取。同时,项目组也决定配备一种射频识别笔,由工作人员在不易接近的地方完成射频识别扫描。

系统的优化

新的、移动式管线维护保养解决方案进行了六个月的试运行。不需要在现场手工填写检测数据和记录,维修人员只需对管线检测处的射频芯片进行扫描、或者直接在手持式仪器中输入检测到的数据,例如管线的状态。另外,维修人员也可以在SAP系统中编写有关说明和提示信息,把合同执行情况反馈回去。

这些工作和任务原来是由控制站的同事来完成的。他也负责把这些数据传输到SAP系统和Microsoft Access系统的表格中。现在,控制站的同事只需对这些数据进行复查、保存即可,从而有更多的时间处理其他工作。

试验结束时,项目组对仪器和使用是否满意征求了意见,结果存在两个问题,一个是终端设备掩码的输入太慢;另一个是工作程序不够直观。因此项目组更换了另一种性能更加强大的终端设备,并对整个工作程序按照日常工作的实际情况进行了核查。根据这些反馈的意见对工作程序再次进行了简化,省略了一些输入掩码。为了使维护保养人员更好的应用这一系统,对他们进行了技术培训。经测试,改进后的解决方案更加易于执行。最终确定的新系统从2010年5月正式开始运行。

在2011年第一季度中,Knapsack公司经验丰富的专家们进行了一次准确的分析,然后又采取了一些必要的匹配测试,得出了令人满意的结果。据专家预测,这种手持式移动终端会推广应用到其他企业的远程管线检测维护之中。

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