ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПО КОНТРОЛЮ АСУТП ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НЕФТИ

INFORMATION SYSTEMS FOR CONTROL OF AUTOMATED PROCESS CONTROL SYSTEMS FOR OIL PIPELINE TRANSPORT

Andrey Korzyuk,

master's student, Department of Intelligent Systems and Technologies, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

В работе выполнен анализ информационной системы по контролю АСУТП трубопроводного транспорта нефти. В настоящем исследовании проведен анализ компаний, специализирующихся на разработке и производстве аппаратных и программных компонентов, используемых в системах автоматизации технологических процессов (АСУ ТП). Установлено, что по итогам 2023 года объем российского рынка АСУ ТП составил 67,3 миллиарда рублей. Согласно данным Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, доля внедренных АСУ ТП в нефтегазовом и нефтехимическом комплексах составляет 25%, а в отраслях добычи и первичной переработки полезных ископаемых – 10%. В работе также рассмотрены как преимущества, так и ограничения использования АСУ ТП.

ABSTRACT

The paper analyzes the information system for the control of automated process control systems for oil pipeline transport. The companies involved in the development and production of individual technical and software tools used in the creation of automated process control systems are considered. It was noted that by the end of 2023, the volume of the Russian automated process control system market amounted to 67.3 billion rubles. According to the Ministry of Industry and Trade of the Russian Federation, 25% of the total number of automated process control systems implemented are in the oil and gas and petrochemical complexes, and 10% are in the mining and primary processing industries. The advantages and disadvantages of automated process control systems are considered.

Ключевые слова: информационная система, контроль, АСУТП, трубопроводный транспорт нефти, программное обеспечение.

Keywords: information system, control, automated control system, pipeline oil transportation, software.

Высокая доходность нефтяной отрасли открывает возможности для успешного внедрения инноваций и передовых технологий, что, в свою очередь, способствует оптимизации управления и организации процессов работы с нефтью. В настоящее время в трубопроводном секторе наблюдается активное инвестирование в новые технологии с целью повышения точности мониторинга эксплуатационных параметров и достоверности диагностики состояния трубопроводов. Создание технологии, объединяющей возможности нескольких существующих систем сбора данных и контроля, позволит интегрировать эффективные способы получения информации и сформировать единую цифровую платформу для работы с данными [6].

В настоящее время наибольшим спросом среди автоматизированных систем управления пользуются Автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП). Их широкое применение наблюдается во многих отраслях экономики практически во всех странах мира. Данная система предназначена для мониторинга и контроля концентрации горючих газов и паров в пределах взрывоопасных пределов на участке трубопровода, транспортирующего нефть от узла отключающих задвижек до береговых сооружений [2].

В настоящее время наблюдается повсеместная интенсификация внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) в сфере трубопроводного транспорта нефти, особенно в странах с развитой нефтедобывающей промышленностью. По итогам 2023 года объем российского рынка АСУ ТП составил 67,3 млрд. рублей. Согласно данным Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, 25 % от общего числа внедренных АСУ ТП приходится на нефтегазовый и нефтехимический комплексы, а 10 % - на отрасли добычи и первичной переработки полезных ископаемых [5].

Современные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) структурированы по модульному принципу, включающему пять основных компонентов. Модуль программного обеспечения, представленный системами SCADA, обеспечивает визуализацию получаемых данных и реализует интерфейс взаимодействия оператора с исполнительными устройствами, позволяя осуществлять дистанционное управление технологическим процессом. Платформа «SCADA» представляет собой основу для разработки систем диспетчерского управления транспортировкой нефти и нефтепродуктов, а также автоматизации систем станционного управления.  Системы SCADA наиболее эффективны для автоматизации непрерывных и распределенных процессов, характерных для нефтегазовой отрасли. Современные SCADA-системы демонстрируют тенденцию к полной открытости, как на уровне аппаратного обеспечения, так и программного обеспечения.  Такая архитектура предоставляет возможность выбора компонентов системы от различных производителей, что способствует расширению функциональных возможностей, упрощению процесса обслуживания и снижению затрат на внедрение и эксплуатацию SCADA-систем. Тем не менее, мониторинг с помощью SCADA-систем не охватывает информацию о состоянии отдельных технологических элементов трубопроводных систем, доступ к которым для диагностики автоматизированными средствами затруднен. Также существует сложность в сборе и систематизации данных за длительные периоды времени [4].

В последние годы наблюдается повышенный интерес к инвестированию в разработку и внедрение информационных систем для мониторинга и управления автоматизированными системами технологического процесса (АСУТП) в области транспортировки нефти по трубопроводам. Группа компаний «Текон», являющаяся одним из лидеров российского рынка в сфере промышленной автоматизации, охватывает широкий спектр технологических процессов. В состав группы входят семь предприятий, каждое из которых специализируется на выполнении различных задач в данной области. Научно-производственное предприятие «Система-Сервис», входящее в группу «Текон», предоставляет полный комплекс услуг по проектированию, внедрению и монтажу АСУТП для предприятий различных отраслей экономики, с особым focus на топливно-энергетическом комплексе.  Кроме того, компания занимается разработкой и производством отдельных технических и программных средств, применяемых при создании АСУТП. ПАО Компания «Нефтеавтоматика» занимается производством разнообразного оборудования, предназначенного для автоматизации технологических процессов в нефтегазовой промышленности.  Кроме того, компания предоставляет инженерные услуги по проектированию и внедрению систем автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП) на предприятиях нефтегазового сектора [5].

Необходимо отметить, что изменения на рынке автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) в России оказали влияние на всех участников рынка: поставщиков, заказчиков и интеграторов.  В сложившихся условиях способность к оперативной адаптации стала ключевым фактором успеха для многих игроков.

В 2023 году на рынке АСУ ТП лидирующие позиции занимают компании, которые не ограничиваются функциями интеграции, но также обладают собственными разработками. Это связано с тем, что задачи по реинжинирингу в текущей ситуации требуют высокой квалификации и гибкости как в области инженерного проектирования, так и в сфере информационных технологий [3]. Кроме того, наличие опыта работы с оборудованием ушедших поставщиков и глубокое понимание принципов его функционирования приобретает особую ценность. Это необходимо для успешной интеграции новых решений [3].

Использование информационных систем для мониторинга автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) в трубопроводном транспорте нефти предоставляет целый ряд значимых преимуществ (рисунок 1).

Рисунок 1. Преимущества информационной системы АСУТП

Использование информационных систем для мониторинга автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) в трубопроводном транспорте нефти, несмотря на явные преимущества, ставит перед отраслью ряд сложных задач. К ним относятся:

- Значительные первоначальные инвестиции, связанные с разработкой, внедрением и эксплуатацией системы.

- Необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов для проектирования, внедрения и технического обслуживания системы.

- Повышенный риск кибератак и необходимость реализации комплексных мер по обеспечению кибербезопасности системы и защите от несанкционированного доступа.

- Сложности интеграции новой системы с уже существующими системами управления и контроля в нефтяной промышленности.

- Требование постоянного обновления и совершенствования системы в соответствии с развитием технологий и изменениями в требованиях к безопасности и эффективности трубопроводного транспорта нефти [1].

Внедрение информационных систем для мониторинга автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) в сфере трубопроводного транспорта нефти является ключевым фактором повышения эффективности, безопасности и экологической устойчивости транспортировки. Использование таких систем позволяет нефтяным компаниям оптимизировать свои операционные процессы, сократить расходы, повысить свою конкурентоспособность на рынке и соответствовать современным стандартам безопасности и экологической ответственности в нефтедобывающей отрасли. В перспективе ожидается дальнейшее развитие и совершенствование информационных систем для контроля АСУТП в трубопроводном транспорте, что повлечет за собой еще более эффективное и безопасное управление транспортировкой нефти.

Список литературы:

1. Анциферов И.Ю. Автоматизированные системы управления в России в 2023 году: проблемы и тенденции // Молодой ученый. 2024. № 3 (502). С. 1-4.
2. Власевский С.С., Харисов А.Р Анализ методов диагностики программных и аппаратных компонентов АСУ ТП на базе ПТК Astraregul // Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ». 2024. № 12 (81) Том 3. С. 1418-1423
3. Глобальные тренды в АСУ ТП. – URL: https://json.tv/analytic/rossijskij_rynok_ASU_TP,_2019-2030_gg/ (дата обращения 20.12.2024)
4. Лунев Р.А. Терентьев С.В. Информационные системы в АСУТП: учебное пособие для вузов – Орел: ОрелГТУ, 2009. 213 с.
5. Рынок автоматизированных систем управления в России в 2023 году. – URL: https://delprof.ru/press-center/open-analytics/rynok-avtomatizirovannykh-sistemy-upravleniya-v-rossii-v-2023-godu/ (дата обращения 20.12.2024)
6. Салыгин В.И., Гулиев И.А., Акиева Л.Б., Кривошеева Е.А. Применение цифровых технологий в области транспортировки нефти и нефтепродуктов // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2019. Том 9. № 4А. С. 438-447.