油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)解決方案

1、 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)方案一、方案概述在互聯(lián)網(wǎng)不斷深化應(yīng)用的今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨著智能感知芯片、移動(dòng)嵌入式系統(tǒng)、云計(jì)算等理念和技術(shù)的研究和發(fā)展日趨成熟。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺(tái)是亞控基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)助力采油自動(dòng)化、智能化的產(chǎn)品。整個(gè)平臺(tái)基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器、變送器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采油井工作狀態(tài)的自動(dòng)化監(jiān)視和數(shù)據(jù)采集；基于GPRS、WiFi等遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)分布在廣闊地域上的采油生產(chǎn)工藝流程中的工作數(shù)據(jù)的集成；基于工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)管理與歷史存儲(chǔ)；基于功圖、宏觀信息圖等技術(shù)完成產(chǎn)油預(yù)測(cè)、統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)挖潛增產(chǎn)計(jì)劃安排；最終基于組態(tài)技術(shù)將生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)以流程、圖表、聲光報(bào)警、Web頁(yè)面等形式可視化呈

2、現(xiàn)，輔助采油廠進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)調(diào)度管理以及決策分析。整套平臺(tái)采用SOA技術(shù)開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)井組，管線(xiàn)，站（庫(kù)）等基本生產(chǎn)單元的管控一體化。達(dá)到高效管理，節(jié)能增產(chǎn)的目的。二、 方案亮點(diǎn)2.1功圖數(shù)據(jù)庫(kù)功圖數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)采集按每個(gè)整體功圖存儲(chǔ)在亞控的功圖數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)功圖組件的服務(wù)程序做壓縮以及解析，在分析系統(tǒng)中作診斷及計(jì)產(chǎn)，然后把結(jié)果返回到數(shù)據(jù)庫(kù)中，供上位組態(tài)應(yīng)用展示。l 功圖展示1、以“功圖”形式展示抽油機(jī)最新功圖數(shù)據(jù)， 2、疊加展示抽油機(jī)多幅歷史功圖l 功圖識(shí)別示功圖是作為反映有桿泵抽油機(jī)的工作狀態(tài)最直觀有效的分析手段。通過(guò)示功圖，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)抽油機(jī)砂卡、脫桿、凡爾漏失等工作狀態(tài)的變化和供液不足、氣體影

3、響等油藏的動(dòng)態(tài)變化，不但有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除抽油機(jī)工作故障。亞控功圖的識(shí)別分析可以進(jìn)行快速的實(shí)時(shí)工況分析、歷史工況分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行分級(jí)報(bào)警。2.2視頻SCADA聯(lián)動(dòng)-全方位視頻安全感知系統(tǒng)視頻信息通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)OCX方式在SCADA系統(tǒng)中做整合，通過(guò)控件開(kāi)放操作與事件的接口， SCADA系統(tǒng)通過(guò)接口與視頻信息實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。SCADA系統(tǒng)與視頻智能識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，形成了更加安全的防范系統(tǒng)。對(duì)需要進(jìn)行監(jiān)控的井場(chǎng)、站（廠）和建筑物內(nèi)（外）的主要公共活動(dòng)場(chǎng)所及通道、重要部位和區(qū)域等進(jìn)行有效的視頻監(jiān)視，并結(jié)合先進(jìn)的視頻模式識(shí)別算法，達(dá)到一個(gè)完美監(jiān)視控制的程度。油田的智能視頻識(shí)別主要如下：對(duì)需要

4、進(jìn)行監(jiān)控的油井、水源井、增壓泵站、注汽站和建筑物內(nèi)（外）的主要公共活動(dòng)場(chǎng)所及通道、重要部位和區(qū)域等進(jìn)行有效的視頻監(jiān)視，并結(jié)合先進(jìn)的視頻模式識(shí)別算法，達(dá)到一個(gè)完美監(jiān)視控制的程度。現(xiàn)場(chǎng)傳感視頻系統(tǒng)與遠(yuǎn)程SCADA管理系統(tǒng)相互配合，將井場(chǎng)視頻圖像與生產(chǎn)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)融為一體，實(shí)現(xiàn)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，從而達(dá)到安全生產(chǎn)、無(wú)人值守的目的。l 井場(chǎng)視頻識(shí)別與SCADA聯(lián)動(dòng)監(jiān)控l 站視頻識(shí)別與SCADA聯(lián)動(dòng)監(jiān)控2.3生產(chǎn)故障預(yù)警（智能語(yǔ)音報(bào)警）生產(chǎn)故障預(yù)警是油氣生產(chǎn)過(guò)程中至關(guān)重要的一部分，也是油田監(jiān)控系統(tǒng)中重要組成部分；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)超出正常范圍時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)以報(bào)警的方式將其通知

5、相關(guān)工作人員，工作人員接收到報(bào)警信息后會(huì)對(duì)報(bào)警做出相應(yīng)的處理；同時(shí)本系統(tǒng)提供基于歷史數(shù)據(jù)的分析報(bào)警。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)提前預(yù)警。達(dá)到提高油田生產(chǎn)故障預(yù)警的及時(shí)性和對(duì)故障處理的準(zhǔn)確性。此外系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的報(bào)警操作功能：報(bào)警存儲(chǔ)功能、報(bào)警打印功能、報(bào)警顯示功能、報(bào)警轉(zhuǎn)發(fā)功能等等，為了方便用戶(hù)實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)警事件的查詢(xún)、記錄和打印等操作。2.4報(bào)表自動(dòng)生成數(shù)據(jù)報(bào)表是生產(chǎn)過(guò)程中至關(guān)重要的一個(gè)部分，通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)表，可以清晰、直觀、有效的了解與掌握各生產(chǎn)單元的生產(chǎn)情況，有助于職能單位對(duì)當(dāng)前的油氣生產(chǎn)情況進(jìn)行宏觀的把握和全局的統(tǒng)籌。目前許多單位，尤其是井場(chǎng)等生產(chǎn)單元仍采用人工巡表、手工抄表、人力送表的數(shù)據(jù)上報(bào)機(jī)

6、制。自動(dòng)報(bào)表的生成，極大改善了操作人員到現(xiàn)場(chǎng)看表、抄表的現(xiàn)狀，很大程度的解放了勞動(dòng)力。通過(guò)油田管控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與監(jiān)測(cè)、報(bào)表的自動(dòng)生成與上報(bào)。以便操作人員投入更多精力在提高生產(chǎn)效率方面。同時(shí)自動(dòng)報(bào)表系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)與歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)以及數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線(xiàn)與比對(duì)功能，與紙質(zhì)的報(bào)表相比，更能準(zhǔn)確、快捷的體現(xiàn)生產(chǎn)情況。2.5設(shè)備管理在線(xiàn)運(yùn)維在信息化生產(chǎn)管控系統(tǒng)中，系統(tǒng)自身的健康度是基礎(chǔ)。采集終端變送器、傳感器不準(zhǔn)時(shí)將對(duì)生產(chǎn)管理造成未知破壞。而變送器、傳感器都是需要進(jìn)行周期性的校驗(yàn)及更換電池的。一口抽油井一般配有5個(gè)傳感器，一個(gè)采油廠一般有20004000左右口井。以一個(gè)具

7、備2000口井的采油廠進(jìn)行計(jì)算，傳感器、變送器的數(shù)量將為10000左右，巡井的工作量十分龐大。在本平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)變送器、傳感器異?；螂娏坎蛔銜r(shí)自動(dòng)向系統(tǒng)上報(bào)的功能。系統(tǒng)可快速定位到具體的站點(diǎn)、設(shè)備，無(wú)需再進(jìn)行拉網(wǎng)式的檢修排查。這點(diǎn)對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備管理維護(hù)意義重大。統(tǒng)一的KingExchange數(shù)據(jù)采集平臺(tái)針對(duì)設(shè)備管理，可以實(shí)現(xiàn)任意地理位置的設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)信息的詳細(xì)查詢(xún)?nèi)?、系統(tǒng)架構(gòu)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)、處理油井、水源井、增壓泵站、注汽站等生產(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

8、；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)程啟停、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。后方的局、廠指揮中心和各類(lèi)用戶(hù)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。 作業(yè)區(qū)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)是整個(gè)監(jiān)控中心的關(guān)鍵，以作業(yè)區(qū)為單位的現(xiàn)場(chǎng)全部數(shù)據(jù)整合，整體功能的實(shí)現(xiàn)都需要在該層完成。在這部分為了實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控、對(duì)設(shè)備的運(yùn)維管理，在常規(guī)的SCADA數(shù)據(jù)匯集結(jié)構(gòu)上并行的加

9、入了采用King Graphic + King Historian + King ExChange為核心構(gòu)成的在線(xiàn)運(yùn)維管理系統(tǒng)，可配合使用專(zhuān)門(mén)的分析計(jì)算軟件：King Calculation，King Model，King Alarm & Event。設(shè)備運(yùn)維系統(tǒng)能夠自動(dòng)響應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的變化：如設(shè)備更換、新設(shè)備加入、舊設(shè)備刪除等；自動(dòng)的適應(yīng)設(shè)備變化后的數(shù)據(jù)采集，不需要中斷當(dāng)前平臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)同時(shí)被送到常規(guī)SCADA系統(tǒng)及運(yùn)維管理系統(tǒng)中，協(xié)同完成系統(tǒng)功能。1.1 系統(tǒng)組成油田監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集與控制子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)、智能應(yīng)用分析子系統(tǒng)組成。1.1.1 數(shù)據(jù)采集與

10、控制子系統(tǒng)該子系統(tǒng)包括單井、水源井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)和增壓泵站、注汽站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過(guò)在井場(chǎng)和站庫(kù)布設(shè)傳感器、變送器、自動(dòng)化儀表、視頻攝像頭等裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)油井壓力、油井溫度、載荷位移、注汽等參數(shù)，水源井生產(chǎn)相關(guān)參數(shù)，增壓泵站壓力、流量、液位等參數(shù)，以及注汽站相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和各生產(chǎn)單元視頻信號(hào)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與控制。1.1.1.1 井場(chǎng)數(shù)據(jù)采集近年來(lái), 隨著計(jì)算機(jī)和儀表技術(shù)的飛速發(fā)展, 控制系統(tǒng)硬件、現(xiàn)場(chǎng)儀表的可靠性和性能價(jià)格比均大幅度提高,將油氣生產(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(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域監(jiān)控中心現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、工況分析、故障預(yù)警和報(bào)警、關(guān)鍵過(guò)程連

11、鎖控制、工藝流程可視化展示、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)智能決策等功能。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。硬件主要結(jié)構(gòu)包括：井口儀表（示功儀、壓力變送器、溫度變送器、電量采集模塊等）、數(shù)據(jù)采集控制單元RTU（I/O模塊、通訊模塊、數(shù)據(jù)接口模塊等）、網(wǎng)絡(luò)智能紅外攝像機(jī)、投射燈、室外防水音柱、工業(yè)拾音器、工業(yè)交換機(jī)、通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工程師、操作員站、調(diào)度員）、數(shù)據(jù)服務(wù)器等；井場(chǎng)硬件配置方案一般采用井口有線(xiàn)儀表或無(wú)線(xiàn)儀表+數(shù)據(jù)采集控制單元RTU +井場(chǎng)視頻監(jiān)控硬件+工業(yè)控制計(jì)算機(jī)監(jiān)控室+數(shù)據(jù)處理中心服務(wù)器；配套建設(shè)視頻識(shí)別分析監(jiān)控系統(tǒng)，防止異常停

12、井和偷油盜電等事件的發(fā)生,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)偵測(cè)、圖像報(bào)警、聲光提示、近景判識(shí)、抓拍照片等功能。井場(chǎng)視頻監(jiān)控硬件配置方案一般采用普通攝像機(jī)+工業(yè)嵌入計(jì)算機(jī)+工業(yè)交換機(jī)+無(wú)線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)橋或TD-LTE4G終端+400W投射燈+室外音柱+工業(yè)拾音器+RTU機(jī)柜+防雷器+監(jiān)控桿+工業(yè)控制計(jì)算機(jī)監(jiān)控室+流媒體服務(wù)器；1.1.1.2 井場(chǎng)數(shù)據(jù)控制井場(chǎng)數(shù)字化建設(shè)不僅要實(shí)現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)的自動(dòng)采集，還要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能，控制一般包含兩個(gè)部分，一部分是遠(yuǎn)程的啟停，一部分是遠(yuǎn)程調(diào)參。包括：油井的遠(yuǎn)程啟停，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)沖程、沖次、上下行速度，水源井: 壓力信號(hào)聯(lián)鎖控制泵出口電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥，以及井場(chǎng)的遠(yuǎn)程視頻調(diào)控和警告音頻控制。1.1

13、.1.3 站庫(kù)數(shù)據(jù)采集增壓泵站、注汽站等站庫(kù)是油田開(kāi)發(fā)處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著油田的不斷發(fā)展, 油、氣、水的處理和集輸工藝越來(lái)越復(fù)雜,使得事故發(fā)生幾率和危害程度大大增加。油田公司和各采油廠需要?jiǎng)?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)，搭建集成統(tǒng)一的油氣生產(chǎn)管控一體化平臺(tái)，推進(jìn)油田生產(chǎn)自動(dòng)化管理水平。場(chǎng)站數(shù)據(jù)監(jiān)控主要采用油田監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù), 對(duì)各操作崗現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程的自動(dòng)控制, 對(duì)工藝流程進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)的監(jiān)視,為生產(chǎn)、調(diào)度和管理提供必要的數(shù)據(jù)。硬件主要結(jié)構(gòu)包括：檢測(cè)儀表、回路顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表、執(zhí)行器、主控

14、制器DCS、PLC（CPU模塊、I/O模塊、通訊模塊、數(shù)據(jù)接口模塊）、通信控制器、遠(yuǎn)程控制單元RTU、工業(yè)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)智能紅外攝像機(jī)、投射燈、室外防水音柱、工業(yè)拾音器、工業(yè)交換機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工程師、操作員站）、打印機(jī)、顯示屏、數(shù)據(jù)服務(wù)器、機(jī)柜及系統(tǒng)中心控制站等。增壓站系統(tǒng)硬件配置方案一般采用變送器+遠(yuǎn)程控制單元RTU+工業(yè)控制計(jì)算機(jī)站控（組態(tài)）系統(tǒng)；注汽站系統(tǒng)硬件配置方案一般采用： I/O設(shè)備+控制器（PLC、PAC）+以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備+工業(yè)控制計(jì)算計(jì)站控（工程師/操作員站、組態(tài)）系統(tǒng)+服務(wù)器；或變送器+遠(yuǎn)程控制單元RTU+通訊控制器+以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備+工業(yè)控制計(jì)算機(jī)站控（工程師/操作員站、組態(tài)

15、）系統(tǒng)；注汽站數(shù)據(jù)監(jiān)控建設(shè)方案需要結(jié)合生產(chǎn)工藝，合理確定生產(chǎn)流程的監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行，一般在站內(nèi)設(shè)置站控系統(tǒng)，完成站內(nèi)工藝系統(tǒng)主要生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)的集中監(jiān)控，并完成站內(nèi)重點(diǎn)部位的音視頻數(shù)據(jù)監(jiān)控。此項(xiàng)目在注汽站有DSC系統(tǒng)和RTU以及視頻監(jiān)控點(diǎn)，需要向區(qū)域監(jiān)控中心的生產(chǎn)管理系統(tǒng)傳送注汽車(chē)站的重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)。1.1.1.4 站庫(kù)數(shù)據(jù)控制場(chǎng)站數(shù)字化建設(shè)不僅要實(shí)現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)的自動(dòng)采集，還要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能，控制一般包含兩個(gè)部分，一部分是遠(yuǎn)程的啟停，一部分是遠(yuǎn)程調(diào)參。l 增壓泵站的控制緩沖罐的控制：罐下限液位聯(lián)鎖停泵、罐位上限液位聯(lián)鎖啟泵、 緩沖罐液位與增壓泵變頻柜聯(lián)鎖，根據(jù)液位自動(dòng)調(diào)節(jié)泵

16、的轉(zhuǎn)速。泵的控制：遠(yuǎn)程啟停泵；泵進(jìn)、出口閥門(mén)的遠(yuǎn)程控制及自動(dòng)倒泵l 注汽站的控制集中水處理設(shè)置RTU實(shí)時(shí)上傳溫度、壓力、流量、液位等數(shù)據(jù)，區(qū)域監(jiān)控中心沒(méi)有控制。燃煤注汽鍋爐設(shè)置有DCS系統(tǒng)形成站控系統(tǒng)的閉環(huán)控制。在區(qū)域監(jiān)控中心不設(shè)置相應(yīng)的控制功能。視頻云臺(tái)控制：在集中水處理站、燃煤注汽鍋爐房分別設(shè)置工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。在站區(qū)設(shè)置攝像機(jī)20臺(tái)，視頻信號(hào)進(jìn)所在站區(qū)的工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。主要視頻信號(hào)通過(guò)通信信道上傳至監(jiān)控中心。區(qū)域監(jiān)控中心可以通過(guò)云臺(tái)對(duì)視頻進(jìn)行控制。1.1.2 數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)以滿(mǎn)足油田監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)高速、安全、有效傳輸需求為主。通過(guò)建設(shè)有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，將采集與控制子系統(tǒng)實(shí)時(shí)采

17、集的各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、視頻圖像以及相關(guān)的控制信息，傳輸?shù)骄C合智能應(yīng)用子系統(tǒng)中，使管理人員可以在區(qū)域監(jiān)控中心進(jìn)行集中管控。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)將充分結(jié)合油田基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的實(shí)際情況，按照對(duì)油田監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一要求，建立一個(gè)高速、有效、安全的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)有四種架構(gòu)方案，分別為：全有線(xiàn)組網(wǎng)、有線(xiàn)+無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)、有線(xiàn)+無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)、有線(xiàn)+無(wú)線(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)。為了實(shí)現(xiàn)油田監(jiān)控系統(tǒng)中生產(chǎn)數(shù)據(jù)、視頻圖像、控制信息等內(nèi)容的高效、穩(wěn)定、安全的傳輸，需進(jìn)一步完善春風(fēng)油田排601-20區(qū)塊的有線(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)，并快速搭建無(wú)縫覆蓋油井、水源井的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)。有線(xiàn)光纜網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾方面工作：一是采用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，優(yōu)化

18、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，搭建連接至增壓泵站、注汽站等生產(chǎn)場(chǎng)所的專(zhuān)用光纖網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行環(huán)網(wǎng)建設(shè)，提高網(wǎng)絡(luò)自身安全保護(hù)；二是對(duì)原有光纖未到達(dá)的生產(chǎn)單元進(jìn)行光纖延伸；三是進(jìn)一步提高有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬，滿(mǎn)足油田監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)充分結(jié)合各春風(fēng)油田油井和水源井的分布情況和數(shù)據(jù)傳輸需求，充分考慮各種技術(shù)在覆蓋能力、傳輸帶寬、組網(wǎng)能力、安全性、可維護(hù)管理能力以及工程實(shí)施難度等方面的特點(diǎn)，合理選用最適合的技術(shù)，搭建春風(fēng)油田專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。在技術(shù)選擇上，采用技術(shù)種類(lèi)不宜過(guò)多，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，便于日后網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和維護(hù)。1.1.2.1 方案一：全有線(xiàn)組網(wǎng)在春風(fēng)油田排601-20區(qū)塊現(xiàn)

19、有有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，完成所有單井、水源井、增壓泵站、注汽站的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部署；從而實(shí)現(xiàn)油氣田所有井、站采集數(shù)據(jù)和控制信息的傳輸。有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)主要采用光纖接入方式，它擁有容量大、傳輸頻帶寬、信號(hào)損耗低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)部分油氣田的計(jì)量間、中轉(zhuǎn)站、處理站、注入站等站庫(kù)均實(shí)現(xiàn)了光纖接入。全有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（拓?fù)洌┤缦聢D所示：1.1.2.2 方案二：有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)在春風(fēng)油田排601-20區(qū)塊現(xiàn)有有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，完成增壓泵站、注汽站等站庫(kù)的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部署；而單井和邊遠(yuǎn)站庫(kù)通過(guò)建設(shè)企業(yè)專(zhuān)有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)采用油田統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一技術(shù)架構(gòu)，充分保障傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、安全性和穩(wěn)定性，

20、為油田監(jiān)控系統(tǒng)提供堅(jiān)實(shí)的傳輸平臺(tái)。無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)傳輸最大的優(yōu)勢(shì)是具有較高的安全等級(jí)，除了授權(quán)接入專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的單位、終端設(shè)備等，其他任何人和單位都不能進(jìn)入該網(wǎng)絡(luò)。缺點(diǎn)是建設(shè)成本較高，需要自建基站等相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。有線(xiàn)+無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)拓?fù)淙缦聢D所示：根據(jù)每種組網(wǎng)方案的投資成本、部署周期、擴(kuò)展能力、實(shí)施難度、現(xiàn)有資源利用率以及所選無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、安全性、穩(wěn)定性等多方面綜合考慮對(duì)各種組網(wǎng)方案進(jìn)行比較，數(shù)據(jù)傳輸組網(wǎng)方案比較如下表所示：比較項(xiàng)目全有線(xiàn)組網(wǎng)有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)投資成本對(duì)于光纖已經(jīng)鋪設(shè)到井場(chǎng)附近，井口至附近光纖距離較短，單井?dāng)?shù)量較為集中，整體投資適中。需要重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，建立專(zhuān)網(wǎng)基站等基礎(chǔ)實(shí)施，投資較高。部署

21、周期受天氣、地形等多種因素影響實(shí)施周期較長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃復(fù)雜，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)慢，整體部署周期較長(zhǎng)。擴(kuò)展能力新增需求只能重新敷設(shè)光纜或利用剩余光纖，擴(kuò)展能力差。專(zhuān)網(wǎng)屬于企業(yè)設(shè)施，對(duì)于新增業(yè)務(wù)、設(shè)施整合迅速，具有很好的擴(kuò)展能力。實(shí)施難度受天氣、地形、人員數(shù)量等多種因素限制，實(shí)施難度很大。需要對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃，部分地區(qū)需要自建傳輸鐵塔等基礎(chǔ)實(shí)施，實(shí)施難度較大?，F(xiàn)有資源利用率利用率低利用率低穩(wěn)定性高中安全性高中基于春風(fēng)油田排601-20區(qū)塊現(xiàn)有有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，油田監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)采用全有線(xiàn)組網(wǎng)投資成本適中，但擴(kuò)展能力差；而無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，建立專(zhuān)網(wǎng)基站等基礎(chǔ)實(shí)施，投資較高，且穩(wěn)

22、定性和安全性不高。因此需要根據(jù)油田的分布情況，綜合考慮投資成本，擴(kuò)展能力等，選擇現(xiàn)有資源利用率高、穩(wěn)定性好、安全性高的組網(wǎng)方案，以適應(yīng)各油氣田不同的需求。1.1.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子系統(tǒng)1.1.3.1 油田生產(chǎn)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分類(lèi)1、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采油廠結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)性質(zhì)一般可分為兩種：過(guò)程數(shù)據(jù)油田生產(chǎn)單元采集的時(shí)序數(shù)據(jù)，如：抽油機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)：電機(jī)轉(zhuǎn)速、油溫度，回壓、套壓等。這些數(shù)據(jù)要求的采集頻率高，一般為秒級(jí)，數(shù)據(jù)量大，同時(shí)時(shí)效性強(qiáng)，一旦某個(gè)數(shù)據(jù)沒(méi)有明確的時(shí)間概念，這個(gè)數(shù)據(jù)是沒(méi)有任何意義的。最后這些數(shù)據(jù)孤立的存在同樣意義不大，只有周期、長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)分析得出的結(jié)果才能夠反映采油廠的面貌。關(guān)系數(shù)據(jù)如：報(bào)警，報(bào)警

23、確認(rèn)等信息，這些信息一般數(shù)量不多，但是重要性卻絲毫不小，任何報(bào)警信息的遺漏都會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)留下無(wú)窮的隱患。因此，這一類(lèi)數(shù)據(jù)的記錄要求務(wù)必詳盡，相關(guān)的內(nèi)容多，數(shù)據(jù)記錄的字段復(fù)雜，不是簡(jiǎn)單的值和時(shí)間所能夠記錄清楚地，必須通過(guò)關(guān)系的方式才能夠完整的表達(dá)。2、功圖數(shù)據(jù)示功圖是作為反映有桿泵抽油機(jī)的工作狀態(tài)最直觀有效的分析手段。通過(guò)示功圖，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)抽油機(jī)砂卡、脫桿、凡爾漏失等工作狀態(tài)的變化和供液不足、氣體影響等油藏的動(dòng)態(tài)變化，不但有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除抽油機(jī)工作故障，同時(shí)通過(guò)歷史功圖變化和功圖換算單井產(chǎn)液量的變化，為油田生產(chǎn)管理，尤其是穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供動(dòng)態(tài)油藏?cái)?shù)據(jù)。同時(shí)，單井計(jì)量的開(kāi)展，將極大的優(yōu)化采油生產(chǎn)

24、的地面集輸流程，優(yōu)化地面管線(xiàn)不但能夠降低工人巡視管線(xiàn)的工作量，更主要的是節(jié)約地面管線(xiàn)造成的跑冒漏損失和管線(xiàn)成本。那么對(duì)功圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是油田生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)的核心。亞控科技提供專(zhuān)用的功圖存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。將一臺(tái)采油機(jī)的一副示功圖作為一個(gè)批次的數(shù)據(jù)，批次數(shù)據(jù)，能夠與電流、電功率等數(shù)據(jù)組成一個(gè)結(jié)構(gòu)，有利于采油井的綜合分析；3.非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)油田的視頻和音頻數(shù)據(jù)等。相對(duì)于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（即行數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里，可以用二維表結(jié)構(gòu)來(lái)邏輯表達(dá)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)）而言，不方便用數(shù)據(jù)庫(kù)二維邏輯表來(lái)表現(xiàn)的數(shù)據(jù)即稱(chēng)為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，包括所有格式的辦公文檔、文本、圖片、XML、HTML、各類(lèi)報(bào)表、圖像和音頻/視頻信息等等。非結(jié)構(gòu)化數(shù)

25、據(jù)庫(kù)是指其字段長(zhǎng)度可變，并且每個(gè)字段的記錄又可以由可重復(fù)或不可重復(fù)的子字段構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫(kù)，用它不僅可以處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（如數(shù)字、符號(hào)等信息）而且更適合處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（全文文本、圖象、聲音、影視、超媒體等信息）。1.1.3.2 工業(yè)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)工業(yè)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)油田生產(chǎn)單元采集的過(guò)程時(shí)序數(shù)據(jù)。工業(yè)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣生產(chǎn)海量數(shù)據(jù)，以及分析、控制、管理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，查詢(xún)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)具有存儲(chǔ)容量大，存儲(chǔ)速度快，查詢(xún)速度快，支持多種調(diào)用接口等特性；以滿(mǎn)足春風(fēng)油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、高效性的需求。為了保證整個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的高可靠性和高可用性，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)具有鏡像冗余功能，保證存儲(chǔ)、

26、分析數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)展示用的數(shù)據(jù)分開(kāi)，即使網(wǎng)絡(luò)上使用的數(shù)據(jù)遭到破壞，只是鏡像系統(tǒng)中數(shù)據(jù)受損，只要更新鏡像就可以恢復(fù)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持，這就要求實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)能夠提供多種數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)接口。以下為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)容量選擇依據(jù)：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)量=數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)/一個(gè)模型所需點(diǎn)數(shù)*K，其中K為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)所規(guī)定數(shù)據(jù)模型占用的字節(jié)數(shù)。假設(shè)一個(gè)廠按18萬(wàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)計(jì)算，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)量計(jì)算大概如下表：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)量計(jì)算采集周期5秒15秒30秒一次接收量1080K1080K1080K1小時(shí)接收量0.76G256m128m1天接收量18.4G6.13G3.06G1周存儲(chǔ)量128.8G42.9

27、G21.4G1月存儲(chǔ)量3.83T184G92G從上表可以看出，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)周期如果存儲(chǔ)1.8萬(wàn)條數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)量就需要1.06M左右，按采集周期5秒計(jì)算，一天的存儲(chǔ)量為18.4G，一周就達(dá)到128.8G?？梢圆捎梅糯蟠鎯?chǔ)周期，保留最近2周的數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)策略減少存儲(chǔ)量或采用分區(qū)表、表字段數(shù)據(jù)類(lèi)型選擇、表索引等技術(shù)手段來(lái)解決大存儲(chǔ)量問(wèn)題。所以選擇實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，需要選擇存儲(chǔ)壓縮比高，存儲(chǔ)和查詢(xún)數(shù)據(jù)速度快的數(shù)據(jù)庫(kù)；1.1.3.3 功圖數(shù)據(jù)庫(kù)油田生產(chǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)核心即是功圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。l 功圖的整存整取：通常的功圖數(shù)據(jù)為抽油機(jī)一個(gè)沖程的載荷與位移數(shù)據(jù)，根據(jù)示功儀硬件不同，一個(gè)沖程所測(cè)量的數(shù)據(jù)量不同，一般一

28、沖程會(huì)測(cè)量200至300個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，組成一個(gè)功圖數(shù)據(jù)。即一個(gè)功圖數(shù)據(jù)有200至300個(gè)（載荷，位移）數(shù)據(jù)對(duì)，每個(gè)載荷、位移都是實(shí)型數(shù)據(jù)。通常示功圖數(shù)據(jù)以采油井分別歸類(lèi)，保存到在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，一幅示功圖的數(shù)據(jù)保存在一個(gè)字段中，字段類(lèi)型為長(zhǎng)二進(jìn)制數(shù)據(jù)；如果遇到一個(gè)功圖數(shù)據(jù)的點(diǎn)數(shù)比較多的情況，1024個(gè)字節(jié)就有可能保存不了，比如超過(guò)256對(duì)數(shù)據(jù)就保存不了了，同時(shí)由于由于關(guān)系庫(kù)無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，所以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)功圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)很難滿(mǎn)足油田的需求。而亞控科技是按照采油井分類(lèi)，再按時(shí)間順序把載荷和位移存儲(chǔ)在專(zhuān)有的功圖數(shù)據(jù)庫(kù)中，載荷、沖程各對(duì)應(yīng)一個(gè)功圖數(shù)據(jù)庫(kù)的變量，再結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)的壓縮算法，能夠保存長(zhǎng)期功圖數(shù)據(jù)

29、。使用時(shí)會(huì)自動(dòng)解析為多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)。針對(duì)非常高數(shù)據(jù)采集密度的需求，數(shù)據(jù)采集方案可使實(shí)際到達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)得到降低。同時(shí)對(duì)于如此龐大的數(shù)據(jù)，最終進(jìn)行歸檔時(shí)，適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)壓縮也是必要的。功圖數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)同樣提供死區(qū)壓縮、旋轉(zhuǎn)門(mén)壓縮、改進(jìn)的死區(qū)壓縮等多種壓縮算法，在保證數(shù)據(jù)壓縮前后趨勢(shì)不變的前提下使得所消耗的磁盤(pán)空間下降。l 功圖數(shù)據(jù)壓縮生產(chǎn)數(shù)據(jù)都是時(shí)序數(shù)據(jù)，使用一般的關(guān)系庫(kù)進(jìn)行處理既浪費(fèi)空間又效率低下。采用亞控科技的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)功圖數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，可將數(shù)據(jù)壓縮到原始數(shù)據(jù)大小的20%。采用工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)功圖，數(shù)據(jù)存取速度極快，即使是從10年的海量數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取大規(guī)模的功圖信息，查詢(xún)反應(yīng)時(shí)間均小于2秒

30、。1、功圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢(xún)性能快3倍一般功圖數(shù)據(jù)是：位移+載荷，位移+電流；傳統(tǒng)的做法： 三個(gè)變量存三次，查三次改進(jìn)的做法： 三個(gè)變量存一次，查一次；2、功圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)節(jié)省4倍空間；功圖壓縮：亞控針對(duì)示功圖研發(fā)的專(zhuān)業(yè)算法，壓縮掉80%；以某油田要求10分鐘上傳功圖數(shù)據(jù)為例：1、每個(gè)功圖數(shù)據(jù)150對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)，大小為4k；2、按中國(guó)油井23萬(wàn)口井計(jì)算；改進(jìn)前后數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間大小：依上所述，查詢(xún)快3倍，存儲(chǔ)壓縮掉4倍的數(shù)據(jù)，實(shí)際查詢(xún)可比改進(jìn)前快10倍！3、查詢(xún)?nèi)我庖惶炷彻D數(shù)據(jù)耗時(shí)1秒；數(shù)據(jù)緩存技術(shù)：從底層設(shè)備、數(shù)據(jù)采集平臺(tái)到數(shù)據(jù)庫(kù)端充分利用數(shù)據(jù)緩存技術(shù)，確保數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確傳輸，在磁盤(pán)對(duì)緩存數(shù)據(jù)按序存放；

31、查詢(xún)?nèi)我庖惶炷彻D數(shù)據(jù)耗時(shí)1秒；四、系統(tǒng)功能油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)具有油氣生產(chǎn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)實(shí)時(shí)工況診斷、遠(yuǎn)程自動(dòng)計(jì)量、單井遠(yuǎn)程啟停、生產(chǎn)指揮調(diào)度、生產(chǎn)集中告警、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、工藝流程智能優(yōu)化、生產(chǎn)設(shè)備管理、移動(dòng)辦公等應(yīng)用功能。4.1基本功能系統(tǒng)基本功能包括流程運(yùn)行監(jiān)視、事故和報(bào)警處理、報(bào)表生成、趨勢(shì)曲線(xiàn)分析等。實(shí)現(xiàn)油井生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、工況分析、設(shè)備管理、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析等功能；實(shí)現(xiàn)對(duì)水源井和泵房的檢測(cè)控制；實(shí)現(xiàn)增壓泵站內(nèi)工藝參數(shù)、設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)控；同時(shí)通過(guò)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)站內(nèi)可燃?xì)怏w濃度；實(shí)現(xiàn)聯(lián)合站和注入站生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)配套自動(dòng)化控制設(shè)備和裝置，完成站庫(kù)流程優(yōu)化；配

32、套井場(chǎng)供電系統(tǒng)、緊急截?cái)嚅y、啟停裝置、防爆器、自動(dòng)投球收球裝置、自動(dòng)化驗(yàn)等設(shè)施，實(shí)現(xiàn)單井遠(yuǎn)程啟?？刂?、水源井電動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥、井場(chǎng)和站庫(kù)的遠(yuǎn)程視頻調(diào)控。u 油井控制可實(shí)現(xiàn)單井油、套壓、載荷、電流的超限報(bào)警，能夠完成抽油機(jī)井遠(yuǎn)程啟?？刂疲瑔尉β屎怂愕裙δ?。u 實(shí)現(xiàn)對(duì)水源井和泵房的檢測(cè)控制，并通過(guò)通信信道將監(jiān)控信號(hào)上傳監(jiān)控中心。u 實(shí)現(xiàn)對(duì)增壓泵站內(nèi)的工藝參數(shù)、設(shè)備等進(jìn)行測(cè)控。同時(shí)站內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)，用以檢測(cè)站內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度。數(shù)據(jù)通過(guò)通信信道上傳至監(jiān)控中心。u 實(shí)現(xiàn)注入站和聯(lián)合站主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)自動(dòng)采集，通過(guò)通信信道上傳至監(jiān)控中心。4.2集成其他專(zhuān)家系統(tǒng)的能力（可以擴(kuò)展各種模塊，插件）在

33、智能應(yīng)用分析子系統(tǒng)方面，監(jiān)控平臺(tái)提供1+X的解決方案，1為通用的系統(tǒng)平臺(tái)（及SCADA的基本功能），X為針對(duì)油氣生產(chǎn)行業(yè)的專(zhuān)業(yè)功能組件，功能組件以標(biāo)準(zhǔn)模塊化的方式提供。比如功圖組件（實(shí)現(xiàn)功圖自動(dòng)診斷及自動(dòng)計(jì)量功能）、視頻OCX控件（實(shí)現(xiàn)視頻與SCADA聯(lián)動(dòng)）、智能語(yǔ)音報(bào)警控件（實(shí)現(xiàn)自動(dòng)語(yǔ)音通知，報(bào)警）等。1233.13.23.33.3.13.3.23.3.33.3.43.3.4.13.3.4.24.3開(kāi)放的數(shù)據(jù)源接口數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)海量的過(guò)程數(shù)據(jù)，然而這些數(shù)據(jù)是無(wú)法直接成為有價(jià)值的信息，也不能成為油田決策的有效依據(jù)，因此需要智能應(yīng)用分析系統(tǒng)在提供分析和展示能力的同時(shí)，能支持來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，如實(shí)

34、時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，ODBC、OLEDB數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。五、方案總結(jié)5.1效果分析油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)在油氣場(chǎng)站無(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)。同時(shí)該平臺(tái)可以提高油氣場(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)大慶油田的安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。達(dá)到生產(chǎn)

35、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。5.2經(jīng)濟(jì)效益分析5.2.1地面流程簡(jiǎn)化優(yōu)化-解決環(huán)形井組無(wú)法計(jì)量的問(wèn)題-不產(chǎn)或減產(chǎn)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題-取消計(jì)量站 -撤銷(xiāo)部分摻熱水流程 -地面管線(xiàn)“地面管線(xiàn)串糖葫蘆”，節(jié)約管線(xiàn)投資 大港港西油田集油管線(xiàn)簡(jiǎn)化前244km，簡(jiǎn)化后79 km； -節(jié)省每年的功圖測(cè)試費(fèi)； -雇工節(jié)約； -減少占地；-實(shí)現(xiàn)了原來(lái)“計(jì)量站中轉(zhuǎn)站聯(lián)合站”三級(jí)布站向二級(jí)、一級(jí)布站新模式的轉(zhuǎn)變；-“功圖法” 產(chǎn)液量計(jì)量，為地面簡(jiǎn)化優(yōu)化提供技術(shù)支撐； 5.2.2單井信息化、數(shù)字化建設(shè)與節(jié)能降耗（1）遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)油井故障診斷；-減小因油井故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)導(dǎo)致的油井減產(chǎn)（港西平

36、均8噸油/井年）； -基于診斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)更有針對(duì)性。（2）遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)系統(tǒng)效率各個(gè)部分損耗構(gòu)成分析；-省下每年的系統(tǒng)效率普查測(cè)試費(fèi)（1000元/井年）； -計(jì)算各個(gè)部件的損耗，能夠正確反映油井的系統(tǒng)效率與損耗構(gòu)成變化。提高系統(tǒng)效率措施有的放矢，節(jié)電更多；（3）電量電費(fèi)計(jì)量與抽油機(jī)平衡節(jié)電； -峰、平、谷分時(shí)段電量電費(fèi)計(jì)量；-發(fā)現(xiàn)負(fù)向發(fā)電，避免虛假電流、虛假平衡； -計(jì)算抽油機(jī)平衡度，杜絕虛假平衡； -調(diào)平衡參數(shù)計(jì)算； -通過(guò)更好平衡實(shí)現(xiàn)有功、無(wú)功節(jié)電（5000元/井年）。 （4）抽油機(jī)井智能間抽控制； -針對(duì)抽油機(jī)井低產(chǎn)情況，實(shí)現(xiàn)根據(jù)功圖變化與自學(xué)習(xí)功能結(jié)合，實(shí)現(xiàn)間歇抽油智能決策與控制； -大幅度

37、節(jié)約低產(chǎn)井電費(fèi)；（一般節(jié)電70%，按20kw有功功率計(jì)算，電費(fèi)0.7元/度，年增效8.4萬(wàn)元） -避免常規(guī)間抽控制的盲目性，最大限度的避免因間抽設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的油井減產(chǎn)，使間抽節(jié)能和不減產(chǎn)兼顧。（避免減產(chǎn)5%，按0.5方油計(jì)，年增效3.5萬(wàn)元） -延長(zhǎng)桿管柱壽命30%，（按減泵周期2年，井深2000米，年增效3萬(wàn)元）； -系統(tǒng)可以提供啟抽前的井口聲音警報(bào)，也可以選裝網(wǎng)絡(luò)智能紅外視頻攝像機(jī)進(jìn)行視頻監(jiān)控。（5）抽油機(jī)井智能變頻； -綜合節(jié)電20%（按20kw有功功率計(jì)算，電費(fèi) 0.7元/度，年增效2.4萬(wàn)元）； -延長(zhǎng)桿管柱壽命10%，（按減泵周期2年，井深2000米，年增效0.8萬(wàn)元）； -針對(duì)低效井中的不能實(shí)施間抽的井，出砂嚴(yán)重，結(jié)蠟嚴(yán)重而導(dǎo)致停井后起抽困難的井，可以采用智能變頻技術(shù)； -對(duì)于一些產(chǎn)能稍好，實(shí)施間抽技術(shù)不要性不大的井，可以采用智能變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)電； -智能變頻主要