سامانه هوشمند پایش و مدیریت عملکرد پمپ‌ها برای کاهش مصرف انرژی و پیش‌بینی خرابی تجهیزات

به گزارش دبیرخانه جشنواره ملی فن‌آفرینی شیخ بهایی، علی لطفی با اشاره فعالیت این شرکت در حوزه طراحی و ساخت تجهیزات دوار اظهار کرد: محصول دانش‌بنیان ما از خانواده کمپرسورها و محصول فناورمان پمپ‌های فلو بالا است. با توجه به استفاده گسترده از پمپ‌های خانواده BB در پروژه‌های انتقال آب و همچنین ناترازی انرژی ایجادشده در کشور و با توجه به اینکه شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور می‌توانند در حل این مشکل نقش داشته باشند

وی افزود: در این حوزه فعال شدیم. در نتیجه تحقیقات خود به این نتیجه رسیدیم که در ایستگاه‌های انتقال آب، میزان قابل توجهی از انرژی و هزینه برق به دلیل عملکرد نامناسب پمپ‌ها یا کارکرد آن‌ها خارج از محدوده عملکردی BB هدر می‌رود. از سوی دیگر، هیچ پلتفرم هوشمندی برای پایش لحظه‌ای و مانیتورینگ آنلاین این تجهیزات وجود نداشت.

لطفی ادامه داد: بر همین اساس، سامانه‌هایی را طراحی کردیم که با کمک «دوقلوی دیجیتال» بتوانیم به صورت لحظه‌ای تمامی پارامترهای مرتبط با تجهیز را از سنسورها دریافت کنیم. سنسورها اطلاعات خود را در قالب داده‌های OT منتشر می‌کنند و در مدل‌های کارفرمایی، این اطلاعات مستقیماً وارد PLC شده و سپس در کنترل‌روم، توسط کارشناس مربوطه مورد بررسی قرار می‌گیرد.

مدیرعامل شرکت پتروآویژه توس تصریح کرد: کاری که ما در حال توسعه آن هستیم و در حال حاضر پیشرفت زیادی نیز داشته، این است که پس از ورود اطلاعات به یک Gateway یا API، فیلترهایی ایجاد می‌کنیم و یک سامانه واسط قرار می‌دهیم تا اطلاعات فقط به صورت Read Only وارد سامانه ما شود. بنابراین، سامانه طراحی‌شده نمی‌تواند به صورت معکوس روی PLC یا Gateway اثر بگذارد و صرفاً داده‌های ارزشمند موردنظر را دریافت می‌کند.

وی گفت: عملکرد بهینه تجهیزات بر اساس دیتاشیت سازنده به سامانه معرفی می‌شود. همچنین حدهای مجازی که توسط بهره‌بردار برای پایدار ماندن تجهیز مورد نیاز است، مشخص می‌شود. سامانه به صورت لحظه‌ای نقطه عملکرد بهینه را بررسی می‌کند، نقطه عملکرد فعلی تجهیز را نیز در نظر می‌گیرد و فاصله این دو نقطه را به مدیر بهره‌برداری نشان می‌دهد.

لطفی با اشاره به کاربرد این سامانه در شرایطی که چند پمپ به صورت موازی در سرویس هستند، توضیح داد: ما برآورد می‌کنیم در زمان‌هایی از روز که مصرف برق و قیمت برق بر اساس بورس انرژی بالاتر است، پمپ‌هایی در سرویس قرار داشته باشند که بالاترین عملکرد و بهترین Efficiency Point را نسبت به نقطه عملکرد بهینه خود دارند. این رفتار با ورود اطلاعات تخصصی مرتبط با کارفرما تنظیم می‌شود؛ چراکه ممکن است برای هر کارفرما، جوانب تولید، ملاحظات سیاسی یا پایداری تجهیز تا زمان Shutdown کامل اهمیت داشته باشد. این موارد برای هر تجهیز تعریف می‌شود.

وی ادامه داد: در این شرایط، تجهیزات با عملکرد ضعیف‌تر را شناسایی می‌کنیم و تلاش می‌کنیم با VFD سرعت آن‌ها را کاهش دهیم تا برق کمتری مصرف کنند و تجهیزاتی که عملکرد بهینه بالاتری دارند، در سرویس باقی بمانند. در ساعت‌های خارج از پیک مصرف نیز تعویض پمپ‌ها را انجام می‌دهیم. پیش‌بینی ما این است که در فاز اول بتوانیم با مدیریت هوشمند و لحظه‌ای تجهیزات، بین ۵ تا ۸ درصد کاهش مصرف انرژی داشته باشیم.

لطفی افزود: در صورت بروز مشکل پمپ‌ها را به صورت موردی تعمیر می‌کنیم و تلاش داریم آن‌ها را به نقطه عملکرد بهینه نزدیک کنیم. این اقدامات به صورت پی در پی چند اتفاق مثبت برای تجهیز رقم می‌زند. از همه مهم‌تر اینکه با کنترل تجهیز می‌توانیم خرابی‌های آن را پیش‌بینی کنیم.

وی اظهار کرد: با ایجاد یک برنامه تعمیرات پیشگویانه و پیشگیرانه و اضافه کردن سوابق خرابی به سامانه، می‌توانیم بر پایه هوش مصنوعی و با کمک الگوریتم‌هایی، تحلیل‌های هوش مصنوعی را به وضعیت خرابی اضافه کنیم و قابلیت اطمینان تجهیز را تا حدود ۵۰ درصد افزایش دهیم و کاهش توقفات پیش‌بینی‌نشده تجهیز را شاهد باشیم.

مدیرعامل شرکت پتروآویژه توس با بیان اینکه قابلیت پیش‌بینی، یکی از ویژگی‌های مهم سامانه است، گفت: در شرایط فعلی، معمولاً زمانی تعمیرات وارد فرایند می‌شود که تجهیز از کار افتاده باشد؛ اما سامانه ما می‌تواند پیش از وقوع خرابی، آن را پیش‌بینی کند. برای مثال، می‌تواند اعلام کند که با توجه به روند موجود تا ۱۴ روز آینده احتمال خرابی یک تجهیز یا قطعه وجود دارد.

وی ادامه داد: بنابراین، اگر ۱۴ روز زودتر متوجه شویم که روندهای موجود در ۱۴ روز آینده ما را به این نقطه می‌رسانند، می‌توانیم همان زمان پمپ را باز کنیم، پیش از اینکه خرابی توسعه پیدا کند و تجهیز از کار بیفتد. موضوع مهمی که در توسعه سامانه مدنظر داریم، تعیین عمر مفید باقی‌مانده تجهیز است.

وی درباره حضور شرکت پتروآویژه توش در جشنواره شیخ ‌بهایی اظهار کرد: این جشنواره به عنوان یکی از ارزشمندترین رویدادهای حوزه فناوری و نوآوری همواره مطرح بوده و برای ما باعث افتخار است که توانستیم وارد این جشنواره شویم.

مدیرعامل شرکت پتروآویژه توس ادامه داد: در مراحل داوری، با توجه به چالش‌های ناترازی شدید انرژی در کشور و همچنین نبود سامانه‌های که بتواند با توجه به تحریم‌ها، محدودیت ساخت مجدد و ورود برخی قطعات و هدررفت ارز و سرمایه‌های انسانی، به حل این مسائل کمک کند، ما به این سمت رفتیم که با هزینه بسیار کم بتوانیم عمر تجهیز را افزایش دهیم.

لطفی افزود: برای مثال، تجهیزی که دو سال عمر مفید دارد، با پیاده‌سازی این سامانه می‌تواند به‌راحتی ۵۰ درصد به عمر مفید خود اضافه کند. این موضوع با رویکرد مدیریت دارایی فیزیکی که اولویت کارفرمایی است، کاملاً همخوانی دارد.

وی درباره نظر داوران جشنواره گفت: داوران از این چندپارامتری که همراه با سامانه ارائه شده بود، استقبال زیادی کردند و نظر مثبتی داشتند. همچنین مواردی را در حوزه کسب‌وکار مطرح کردند که ما آن‌ها را اصلاح کردیم. از زمانی که طرح اولیه را برای این رویداد ارائه کردیم تا امروز، پیشرفت بسیار قابل توجهی داشته‌ایم. همچنین طرحی را با پژوهش و فناوری شروع کرده‌ایم که جلسه تکمیلی آن هفته آینده برگزار خواهد شد.

شایان ذکر است این شرکت موفق شد با کسب رتبه دوم در بخش طراحان کسب‌وکار استان خراسان رضوی در رویداد منطقه‌ای شرق و جنوب به جمع فینالیست‌های بیستمین جشنواره ملی فن‌آفرینی شیخ‌ بهایی راه یابد.

جشنواره ملی فن‌آفرینی شیخ‌ بهایی، به عنوان باسابقه‌ترین و معتبرترین رویداد حوزه فن‌آفرینی کشور، بار دیگر بستری برای تبلور خلاقیت و نوآوری دانش‌بنیان‌های ایرانی فراهم آورده است.

این جشنواره که با هدف شناسایی، معرفی و حمایت از ظرفیت‌های فناورانه و توسعه زیست‌بوم فناوری و نوآوری کشور برگزار می‌شود، اکنون در بیستمین سال فعالیت خود، میزبان نخبگانی است که برای حرکت بر لبه مرز فناوری می‌کوشند. این جشنواره تنها یک مسابقه نیست؛ بلکه میدانی برای پیوند میان اندیشه‌های نوآورانه و نیازهای واقعی جامعه و صنعت است.

شهرک علمی و تحقیقاتی اصفهان، به عنوان میزبان این رویداد بزرگ، در روزهای ۶ و ۷ آبان‌ماه، پذیرای برترین‌های عرصه فناوری در مهمانسرای تاریخی عباسی است.