石油设备电气系统及核心技术探讨

任强

摘 要：分析石油设备电气系统架构及系统完善措施，解读电气系统核心模块及基础功能。根据石油设备电气系统运行特征，梳理其核心技术，以故障诊断为侧重点，阐述以故障诊断为基础的数据库设计原理、方法及实施流程，旨在确保石油设备电气系统运行稳定，依托实时监测、智能分析等手段对生产流程全天候监管，为故障诊断与维修提供有力支持。

关键词：石油设备;电气系统;故障诊断

立足信息化背景，各行业均朝向智能化、信息化、自动化发展，大大释放人力资本，降低生产与运行成本，同时提高设备运行效率，有助提高企业经济效益。基于此，石油化工企业面临重大变革，石油设备电气系统面向智能化发展，有助提升系统运行稳定性及运行效率。技术革新有利必有弊，电气系统虽然为石油开采带来诸多便利，但系统的高负载、协同运行、大涉面等特征，要求电气系统始终保持正常运转状态，一旦发生故障易产生连带效应，导致石油生产陷入瘫痪，将造成无法挽回的经济损失。所以，石油设备电气系统应融入有效的检测手段，将故障率降到最低，一方面节约维护成本，另一方面避免系统瘫痪对企业造成的经济损失。

1 石油设备電气系统架构与完善

1.1 石油设备电气系统架构

石油设备电气系统设有专门人机接口，其作用是实现故障诊断系统与操作者的互联，当故障诊断系统发出预警后，可将信号传送到操作者，操作者收到故障反馈后第一时间采取相应处置措施，可最大限度降低石油设备故障带来的经济损失。电气系统的稳定运转需依托数据信息的支持，以此保证分析系统可对故障信息进行有效分析。系统发出异常响应后，智能分析系统可确定故障位置，确保石油生产稳定开展。电气系统信息处理能力决定着石油设备故障诊断系统的识别能力，因此电气系统需具备承载多类故障成因分析功能，不断优化电气系统。

1.2 石油设备电气系统的完善

1.2.1 系统的新建

采用单母分段式设计电气系统，特殊位置添加安全应急保护电源。结合石油生产工艺，合理选配两路电源，同时确保不同系统编号的差异性。

1.2.2 定期对电气系统进行维护

长时间运行的电气系统或石油设备，由于系统老化或设备过于落后，将影响石油生产效率。对此，应对石油设备电气系统进行优化，对落后的系统及设备进行升级改造，结合运行环境，应在配电线路铺设方式上进行完善，依照规范合理布置，保证电缆桥架盖板完好。

1.2.3 加强巡查与排查工作

巡查排查工作是确保石油设备电气系统稳定运行的基础，可提高石油生产效率。企业需派遣设备维修人员，对石油设备定期维护，可利用先进的科学手段对石油设备进行实时监测，实现远程操控。对外线设备巡查时，配电室需具备防雨、防火、防高温等功能，可对温度进行及时检测，一旦发现问题及时解决。

2 石油设备电气系统核心技术分析

2.1 可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器主要支持继电器控制系统的运行。可编程控制器可丰富继电保护系统的功能，如时间计算、故障甄别、信号筛选等。如果没有可编程逻辑控制器，继电器控制系统将无法正常运转。从人体视角分析，可编程逻辑控制器相当于控制系统的大脑，负责操控下属系统运行，并实现各类功能。可编程控制器与常规计算存在一定区别，相比计算机，可编程逻辑控制器加强连接功能，其数据输入输出端口始终与整体系统保持高度关联，可实现语言与控制系统的融贯。可编程逻辑控制器主要包括微型中央处理器、数据传输装置，同时涉及电力供应模块与可编程模块，联合外部设备联通系统各类功能区。

2.2 数据库

数据库是石油设备电气系统的数据储存层，主要功能对整个系统的数据进行管理与控制，通过优化信息筛录功能，将信息整合、分类与处理。数据库技术作为电气系统的重要组成部分，承载着系统监管、信息处理与调用的作用，其功能可细分为：对电气系统运行中各项数据集中管理，可将各类数据自主分类，如将故障数据分类处理，操作人员可随时调用与查看故障数据，方便安排维修时间及方法;借助数据库管理和挖掘功能可持续优化系统数据管理模式，结合智能学习可实现最高效的数据管理，依托研究与分析最后找寻最为有用的信息;石油设备电气系统故障率偏高，数据库可对故障数据进行集中管理，将诊断过程、故障类型、间隔时间等信息统计在终端设备中。系统运行时，将远端电气系统传输的数据传输到数据库，将此类信息作为参量，将数据与诊断服务台自带的典型数据比对分析，得出故障结果并将信息反馈到平台层，为操作者维修提供一手资料。

2.3 故障诊断

故障诊断是数据库的重要组成部分，既关乎数据库的综合功能，又关乎石油设备电气系统的运行是否稳定，诊断的准确性与数据库参数处理能力密不可分。所以，应加大数据库设计重视程度。常规来讲，数据库的故障诊断应遵循电气系统设计的基本原则，以科学、稳定、实用为基础，提高数据库异常反应能力。借助数据库对数据的快速分析处理功能，在极短时间内找出异常，并自动搜寻最佳解决措施。在不断优化电气系统的基础上，其故障率得以有效控制，同时算出最优解。数据库故障诊断模块设计应保证数据信息高度一致，不可出现缺漏问题，同时设计符合规定。常规来讲，其设计包括用户基本信息、神经网络架构、数据表格、诊断表格等，设计人员应理解各类信息的内在关联，提高系统的适应性。设计过程中应重点考虑安全问题，可添加认证模块，设定数据库访问权限，按照企业管理阶层分配访问权限，并对访问信息进行登记，严禁闲杂人员篡改数据库信息。

结束语：

石油设备电气系统故障诊断的核心是对故障类别与形式进行有效甄别，结合智能算法与神经网络反馈有效的故障信息与维修对策，如此才能保证石油化工企业有效应对设备异常。研究石油设备电气系统可降低控制器系统故障率，提高石油化工企业经济效益，降低运营及维护成本，有助提升企业核心竞争力，促进企业稳定发展。

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