油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)解決方案

一、方案概述

以采油廠為核心，按照“集成化、數(shù)字化、可視化和個(gè)性化”的技術(shù)路線，結(jié)合油氣田特點(diǎn)，集成、整合現(xiàn)有的綜合資源，創(chuàng)新技術(shù)和管理理念，充分利用最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)整合技術(shù)、數(shù)據(jù)共享與交換技術(shù)，建立全油氣田統(tǒng)一的生產(chǎn)管理、綜合研究的數(shù)字化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“同一平臺(tái)、信息共享、多級(jí)監(jiān)視、分散控制”，達(dá)到強(qiáng)化安全、過(guò)程監(jiān)控、節(jié)約人力資源和提高效益的目標(biāo)。

通過(guò)構(gòu)建視頻圖像與生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)一體化應(yīng)用平臺(tái)和生產(chǎn)系統(tǒng)分析優(yōu)化平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)視頻圖像與生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)融合為一體，實(shí)現(xiàn)井、場(chǎng)站的無(wú)人值守，在各監(jiān)控室進(jìn)行遠(yuǎn)程電子巡井、場(chǎng)站生產(chǎn)單元過(guò)程可視化控制及管理。各級(jí)生產(chǎn)管理部門在統(tǒng)一的油氣生產(chǎn)管控一體化平臺(tái)上，對(duì)其所管轄的生產(chǎn)運(yùn)行情況實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的統(tǒng)一監(jiān)視與調(diào)度，并通過(guò)對(duì)歷史記錄數(shù)據(jù)的分析優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)。使系統(tǒng)的調(diào)度層、管理層、決策層（輔助決策層）進(jìn)行無(wú)縫連接。實(shí)現(xiàn)油氣田生產(chǎn)業(yè)務(wù)流和信息流的統(tǒng)一，建立全油氣田統(tǒng)一的單井?dāng)?shù)字化管理信息系統(tǒng)，并最終將數(shù)據(jù)上傳至A2、A11等相關(guān)系統(tǒng)。

二、方案價(jià)值

創(chuàng)新生產(chǎn)運(yùn)行與管理模式，將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)分析決策聯(lián)為一體，利用數(shù)字控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)共享技術(shù)，以油氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字化管理為中心，建立覆蓋全油氣田油氣水井、計(jì)量間、集輸站、聯(lián)合站、處理廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用和管理的規(guī)范統(tǒng)一的生產(chǎn)運(yùn)行信息管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)油氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、過(guò)程自動(dòng)控制、故障自動(dòng)預(yù)警、場(chǎng)景視頻監(jiān)控。達(dá)到降低開(kāi)發(fā)成本、優(yōu)化地面建設(shè)、合理分配用工、優(yōu)化勞動(dòng)組織結(jié)構(gòu)、提高員工素質(zhì)、降低生產(chǎn)成本等綜合效應(yīng)。

集自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控為一體的油氣田生產(chǎn)運(yùn)行指揮管理系統(tǒng)，將油井、計(jì)量間、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站等站點(diǎn)的生產(chǎn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)和視頻監(jiān)控信息集中起來(lái)，通過(guò)有線和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與采油廠現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)了生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程測(cè)控及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。達(dá)到了提高勞動(dòng)效率、保障安全生產(chǎn)和對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化管理的目的。

實(shí)現(xiàn)在無(wú)人值守情況下能及時(shí)掌握油井的動(dòng)態(tài)變化情況，提高油氣田生產(chǎn)泵效（單井實(shí)時(shí)優(yōu)化），應(yīng)用功圖計(jì)產(chǎn)輔助計(jì)量；通過(guò)建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定、安全、可靠地采集和存儲(chǔ)，并以一定格式提供給其他數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。

提高油氣場(chǎng)站系統(tǒng)運(yùn)行效率（場(chǎng)站自動(dòng)化、可視化與智能化）、提高總體勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，落實(shí)以人為本的理念，為第四采油廠遠(yuǎn)期發(fā)展培養(yǎng)、儲(chǔ)備人才；優(yōu)化勞動(dòng)組織模式，減少用工總量，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本；實(shí)現(xiàn)油氣田的安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。達(dá)到生產(chǎn)對(duì)象可視化，生產(chǎn)管理數(shù)字化，生產(chǎn)過(guò)程安全化，生產(chǎn)決策智能化。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

油氣生產(chǎn)管控一體化系統(tǒng)平臺(tái)包括采集與控制、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、綜合智能應(yīng)用子系統(tǒng)。該系統(tǒng)是通過(guò)傳感、控制、通訊、先進(jìn)計(jì)算等技術(shù)組合，對(duì)油水井、計(jì)量間、油氣站庫(kù)等生產(chǎn)對(duì)象進(jìn)行全面的感知。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息在生產(chǎn)指揮中心及生產(chǎn)控制中心的集中管理和控制，搭建規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，支持油氣生產(chǎn)過(guò)程管理，提供油氣生產(chǎn)的實(shí)時(shí)分析優(yōu)化，進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，達(dá)到節(jié)約油氣生產(chǎn)的建設(shè)投資與運(yùn)行成本的目的。

油氣生產(chǎn)管控一體化系統(tǒng)總體架構(gòu)如下圖所示：

處在前端的采集與控制子系統(tǒng)，主要通過(guò)自動(dòng)化儀表、傳感器、功率模塊、RTU、DCS等設(shè)備，自動(dòng)采集、存儲(chǔ)、處理油氣水井、計(jì)量間、站庫(kù)、集輸管網(wǎng)等生產(chǎn)單元的生產(chǎn)數(shù)據(jù)；通過(guò)攝像頭、有害氣體監(jiān)測(cè)裝置等，自動(dòng)采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的視頻信息和環(huán)境信息；通過(guò)ESD、控制閥等自動(dòng)化控制設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；同時(shí)監(jiān)控儀表、傳感器、控制閥等物聯(lián)設(shè)備的工作狀態(tài)、空間位置、入網(wǎng)標(biāo)識(shí)等信息。這些數(shù)據(jù)和信息通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)傳輸?shù)缴a(chǎn)管理子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一收集、匯總、綜合處理和分析，并提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程計(jì)量、工況分析、預(yù)測(cè)優(yōu)化、設(shè)備管理等功能。后方的三級(jí)指揮監(jiān)控中心和各類用戶根據(jù)相應(yīng)的管理權(quán)限通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集中管控與瀏覽。

四、系統(tǒng)部署

油氣生產(chǎn)管控一體化系統(tǒng)具有油氣生產(chǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)信息統(tǒng)計(jì)分析、生產(chǎn)工況實(shí)時(shí)診斷、工藝流程智能優(yōu)化、關(guān)鍵告警集中表現(xiàn)、生產(chǎn)KPI動(dòng)態(tài)展示、生產(chǎn)設(shè)備管理、生產(chǎn)指揮調(diào)度、移動(dòng)辦公等應(yīng)用功能。

油氣生產(chǎn)管控一體化系統(tǒng)業(yè)務(wù)上覆蓋了油氣采出、處理和集輸，機(jī)構(gòu)上從采油小隊(duì)、聯(lián)合站、采油廠等，針對(duì)采油四廠第一礦區(qū)分布情況，采用分布+集中式架構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

各生產(chǎn)作業(yè)單元配置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及小型的監(jiān)控系統(tǒng)，在采油廠、礦級(jí)機(jī)構(gòu)部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，采油廠、采油礦對(duì)井、場(chǎng)站生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行審核后上傳給油氣田公司部署的大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。

單井、場(chǎng)站的生產(chǎn)數(shù)據(jù)分別采集傳輸至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，采油廠通過(guò)數(shù)據(jù)提取規(guī)則從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與應(yīng)用，同時(shí)也可以從油氣田公司關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取其它數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)部署如下圖所示：

備注：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)部署在本地監(jiān)控的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，不需要新增大型服務(wù)器；中心數(shù)據(jù)庫(kù)可以部署在采油廠大型服務(wù)器，也可新增兩臺(tái)服務(wù)器，滿足整個(gè)采油廠管控一體系統(tǒng)運(yùn)行。

詳細(xì)解決方案請(qǐng)聯(lián)系亞控科技油氣事業(yè)部：010-59309639/9622