物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字油田解決方案

1、推動(dòng)數(shù)字油田建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案黑龍江中科方德軟件有限公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部 張鐵鋒公司簡(jiǎn)介：黑龍江中科方德軟件有限公司 (以下簡(jiǎn)稱(chēng)黑龍江中科方德)系中國(guó)科學(xué)院軟件研究所哈爾濱分部和基礎(chǔ)軟件國(guó)家工程研究中心哈爾濱分中心和的項(xiàng)目法人單位,由中國(guó)科學(xué)院軟件研究所,中科方德軟件有限公司(基礎(chǔ)軟件國(guó)家工程研究中心)共同出資組成,注冊(cè)資金5000萬(wàn)元,公司性質(zhì)為國(guó)有控股的有限責(zé)任公司.黑龍江方德充分發(fā)揮中科院軟件所與基礎(chǔ)軟件國(guó)家工程研究中心在軟件領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)以及黑龍江省在發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)的區(qū)位潛力, 努力打造地方軟件產(chǎn)業(yè)特色,推動(dòng)龍江產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展與城市發(fā)展. 企業(yè)有研發(fā),銷(xiāo)售及管理人員近300人,具有ISO9

2、001,3C,雙軟,政府采購(gòu),高新技術(shù)企業(yè)等資質(zhì),主要從事以移動(dòng)及嵌入式基礎(chǔ)軟件為核心的數(shù)字化,產(chǎn)品,解決方案和IT服務(wù)為重點(diǎn)的業(yè)務(wù)主線(xiàn) , 包括:安全移動(dòng)操作系統(tǒng),專(zhuān)用嵌入式軟件及硬件產(chǎn)品,龍邁MID,NetBook,NoteBook,一體電腦系列數(shù)字化產(chǎn)品,政府,行業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)解決方案,基礎(chǔ)平臺(tái)產(chǎn)品,基礎(chǔ)軟件測(cè)評(píng),IT培訓(xùn)等,涉及通用,政府,軍工,能源,林業(yè),農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域. 黑龍江中科方德本著立足黑龍江,服務(wù)東三省的理念,通過(guò)自主研發(fā)和自主創(chuàng)新打造綠色,低碳,智慧龍江,為黑龍江地區(qū)電子信息和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整貢獻(xiàn)力量,為行業(yè)培養(yǎng)和輸送更多工程技術(shù)人才和管理人才,探索一條政產(chǎn)學(xué)研用

3、相結(jié)合的服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新模式. 石油行業(yè)數(shù)字化推動(dòng)進(jìn)程意義近幾年來(lái)，新興產(chǎn)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速。這一新興的技術(shù)，是把信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)等應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)、各個(gè)產(chǎn)業(yè)，組成一個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)智能化、精確化管理與操作。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將使生產(chǎn)領(lǐng)域和流通領(lǐng)域發(fā)生革命性突進(jìn)，使勞動(dòng)產(chǎn)品更多地具有人的智慧，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式的變革。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品用途廣泛，遍及數(shù)字油田、智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域。石油物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)新技術(shù)也將逐漸應(yīng)用到油田，并將加速推動(dòng)數(shù)字化油田的建設(shè)。石油行業(yè)信息化建設(shè)的必要性和特點(diǎn)石油行業(yè)是我國(guó)開(kāi)展信息化建設(shè)較早的行業(yè)之一，行業(yè)信息化經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，投入在逐

4、年增加，行業(yè)整體信息化應(yīng)用水平不斷提高。從石油的勘探開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工、銷(xiāo)售，是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)的行業(yè)，凸現(xiàn)出石油信息化建設(shè)的必要性和復(fù)雜性。 石油企業(yè)在生產(chǎn)優(yōu)化與管理方面的需求比較強(qiáng)，驅(qū)動(dòng)力是更多面向“向管理要效益”、“降低成本”和“提高綜合競(jìng)爭(zhēng)能力”等。 石油企業(yè)一般都是大型企業(yè)，其信息化投入一般金額較大，所以非常重視信息化的總體規(guī)劃，在產(chǎn)品的選型上也傾向于采用成熟的產(chǎn)品化軟件。 此外，對(duì)于集團(tuán)化的企業(yè)來(lái)說(shuō)，由于企業(yè)機(jī)構(gòu)龐大，擁有不少的下屬機(jī)構(gòu)和二級(jí)企業(yè)，縱橫交錯(cuò)的管理使信息化實(shí)施的難度很大，一般都要求各級(jí)管理部門(mén)自上而下地推進(jìn)。 石油企業(yè)作為行業(yè)的領(lǐng)頭羊，涉及全行業(yè)全流程的管理，標(biāo)準(zhǔn)化

5、是能源企業(yè)信息化中很重要也很困難的事情。只有做到了標(biāo)準(zhǔn)化，才能真正保證系統(tǒng)的集成應(yīng)用、信息資源的高度共享以及不同部門(mén)不同流程之間的協(xié)同運(yùn)作。我國(guó)三大石油公司的信息化建設(shè)現(xiàn)狀是怎樣的？中石油、中石化、中海油均已完成以集中統(tǒng)一為原則的信息化布局，從軟件系統(tǒng)、基礎(chǔ)建設(shè)、規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)等方面實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)及應(yīng)用。在國(guó)資委組織的中央企業(yè)信息化水平評(píng)價(jià)中，三家企業(yè)均進(jìn)入A級(jí)行列。從具體的情況來(lái)看，中石油、中石化、中海油為代表的上中下游一體化、石油石化主業(yè)突出的央企或股份制企業(yè)，信息化建設(shè)起步較早，目前正處于企業(yè)級(jí)應(yīng)用或從部門(mén)級(jí)應(yīng)用向企業(yè)級(jí)應(yīng)用跨越階段，ERP、MES、SCM、電子商務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等集成應(yīng)用成為新的熱

6、點(diǎn)。 另外，規(guī)模處于中小型，與石油石化服務(wù)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的企業(yè)，如鉆探公司、石油開(kāi)采機(jī)械等國(guó)內(nèi)企業(yè)，正處在信息化的初級(jí)階段，部分正在建立企業(yè)獨(dú)立的工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)控制系統(tǒng)，部分正處于企業(yè)內(nèi)部的管理信息系統(tǒng)建設(shè)中，信息化程度相對(duì)落后。與國(guó)外發(fā)達(dá)的石油石化服務(wù)行業(yè)比，中國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)存在管理方式、觀(guān)念、手段落后的差距；信息系統(tǒng)集成度不高，“信息孤島”現(xiàn)象普遍存在；已有信息系統(tǒng)應(yīng)用功能滯后等等，這些地方正是信息化服務(wù)商可以深入的領(lǐng)域。三大石油公司在“十二五”兩化融合發(fā)展思路 三大石油公司在2010年都十分重視地開(kāi)展了“十二五”信息化的規(guī)劃工作，在“十一五”信息化建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，確定了“十二五”兩化融合發(fā)展思路

7、： “十二五”期間，中石油將著力實(shí)現(xiàn)從統(tǒng)一建設(shè)全局性信息系統(tǒng)向持續(xù)提升整合信息系統(tǒng)的跨越，重點(diǎn)開(kāi)展以ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）系統(tǒng)為核心的應(yīng)用集成建設(shè)，在決策支持、業(yè)務(wù)協(xié)同、生產(chǎn)調(diào)度指揮方面加強(qiáng)應(yīng)用；積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在采油、鉆井、煉化等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集和傳輸、流程管控和優(yōu)化上加強(qiáng)兩化融合。此外，中石油還將加快推進(jìn)以數(shù)據(jù)中心為重點(diǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，利用云計(jì)算、虛擬技術(shù)等新技術(shù)，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心，“十二五”末力爭(zhēng)數(shù)據(jù)中心PUE值（數(shù)據(jù)中心能耗指標(biāo)）不高于1.8。 “十二五”期間，中石化重點(diǎn)建設(shè)ERP大集中、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)及輔助決策支持、人力資源管理、加油卡、數(shù)據(jù)及災(zāi)備中心等重點(diǎn)系統(tǒng)；推進(jìn)系統(tǒng)集中、集成

8、發(fā)展，圍繞“統(tǒng)一、集中、集成、一體化”做文章，最終實(shí)現(xiàn)總部和企業(yè)相關(guān)系統(tǒng)的全面集成；在規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)、投資、建設(shè)、管理等方面要落實(shí)統(tǒng)一管理原則；制定信息化發(fā)展規(guī)劃反映了時(shí)代特點(diǎn)和技術(shù)發(fā)展潮流，注意了對(duì)3G、4G、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息化最新技術(shù)成果的跟蹤研究。 “十二五”期間，中海油將以營(yíng)造和諧的信息化建設(shè)和應(yīng)用環(huán)境為“十二五”兩化融合的戰(zhàn)略目標(biāo)，使信息化達(dá)到全員參與、全流程支持、全過(guò)程管理、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和全系統(tǒng)集成的新高度。在建設(shè)“數(shù)字海油”、推動(dòng)智能發(fā)展的愿景下，中海油的信息化重心將從以集中建設(shè)為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨罨瘧?yīng)用為主；從基于ERP系統(tǒng)的人、財(cái)、物管理，轉(zhuǎn)變?yōu)榛谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的大物流格局；

9、從關(guān)注信息化建設(shè)，轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注信息化價(jià)值實(shí)現(xiàn)；從通過(guò)信息系統(tǒng)提高管理水平，轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。公司用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字油田的方案設(shè)想 油田的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是把地震區(qū)、井場(chǎng)、站庫(kù)等油田生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)作為數(shù)據(jù)采集源點(diǎn)；采用自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集設(shè)備（比如傳感器），通過(guò)局域光纖網(wǎng)、GPRS/CDMA、微波通訊網(wǎng)、WIFI等傳輸手段，將地震數(shù)據(jù)、井下測(cè)量的地層和井筒數(shù)據(jù)、井口測(cè)量的設(shè)備運(yùn)行和流體屬性數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集進(jìn)入信息管理中心的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)；按照科學(xué)的過(guò)程如數(shù)據(jù)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的組織與管理，在此基礎(chǔ)上通過(guò)大量的業(yè)務(wù)模型進(jìn)行知識(shí)集成，通過(guò)應(yīng)用智能識(shí)別、數(shù)據(jù)融合、移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算等技術(shù)，進(jìn)而支持石油地質(zhì)綜合研究、

10、油藏分析等科學(xué)研究和在線(xiàn)模擬，完成生產(chǎn)實(shí)時(shí)診斷，科學(xué)研究的成果支持油田生產(chǎn)的綜合決策，決策信息反饋到生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)而完成環(huán)境監(jiān)測(cè)、單元整合、過(guò)程模擬、參數(shù)優(yōu)化和控制。 公司以深化應(yīng)用為主來(lái)構(gòu)建油田物聯(lián)網(wǎng)，重點(diǎn)致力于：一是高效可靠的感知，即是對(duì)油藏、井場(chǎng)、管網(wǎng)、站庫(kù)信息的采集提供高水平的解決方案和高質(zhì)量的測(cè)控設(shè)備；二是云計(jì)算，是油田物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞、信息傳遞和處理的關(guān)鍵，即物聯(lián)網(wǎng)與石油行業(yè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的深度融合，與石油行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)石油行業(yè)智能化的計(jì)算；三是優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)單井智能控制、輸注能力協(xié)調(diào)、安全與節(jié)能智能調(diào)節(jié)等油氣生產(chǎn)的優(yōu)化。 公司承建完成的“港西模式”的核心技術(shù)是一套基于自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)

11、算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)以及油氣田開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)技術(shù)，以提高油田數(shù)字化水平、油井產(chǎn)量、系統(tǒng)效率、簡(jiǎn)化地面流程為目的，集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)、工程分析、遠(yuǎn)程計(jì)量、油井故障診斷、系統(tǒng)效率及損耗構(gòu)成、優(yōu)化設(shè)計(jì)、措施方案發(fā)布、智能控制等于一體的專(zhuān)家系統(tǒng)。該技術(shù)符合物聯(lián)網(wǎng)的定義，從廣義上來(lái)理解，就是一個(gè)在環(huán)境感知的基礎(chǔ)上，深度融合了計(jì)算、通信和控制能力的可控可信可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng)，它通過(guò)計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程相互影響的反饋循環(huán)實(shí)現(xiàn)深度融合和實(shí)時(shí)交互來(lái)增加或擴(kuò)展新的功能，以安全、可靠、高效和實(shí)時(shí)的方式監(jiān)測(cè)或者控制一個(gè)物理實(shí)體?！案畚髂Ｊ健笔俏锫?lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)初步成果。公司在“十二五”物

12、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面將要發(fā)揮的作用 “十二五”期間公司將利用物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國(guó)家政策和抓住石油行業(yè)的切實(shí)需求，結(jié)合石油工程特點(diǎn)，不斷創(chuàng)新，以深化應(yīng)用為主，努力將公司打造成油田數(shù)據(jù)采集與傳輸、油井監(jiān)測(cè)與智能控制、油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)挖掘、油田生產(chǎn)智能優(yōu)化；可視化油井、功能化油井、數(shù)字化油井、數(shù)字化油藏、油田綜合決策等于一體的解決方案和軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)。同時(shí)也要形成油田自動(dòng)化測(cè)控硬件產(chǎn)品與配件的實(shí)力供應(yīng)商?？傊?，“十二五”期間公司要打造出與油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)高度適應(yīng)的系列化技術(shù)和產(chǎn)品，公司必將成為有力推動(dòng)油田物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的主力軍企業(yè)。抽油機(jī)工況遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng) 國(guó)家大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合，石油行業(yè)的信息

13、化科技含量也一直伴隨著石油行業(yè)的發(fā)展而逐步提高，隨著傳感器、RFID、通信網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的成熟和日益普及，為數(shù)字油田的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。數(shù)字油田是油田信息化的高級(jí)階段，是油田信息化達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化和科學(xué)化的全新標(biāo)志。 黑龍江中科方德通過(guò)應(yīng)用和技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字油田建設(shè)方案，推出了相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及抽油機(jī)工況遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，在油田采集、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、分析優(yōu)化等眾多領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景。 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)采集油氣井生產(chǎn)的溫度、壓力、抽油機(jī)示功圖等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、無(wú)線(xiàn)傳輸。通過(guò)監(jiān)測(cè)參數(shù)保障油氣生產(chǎn)正常，實(shí)現(xiàn)油井

14、診斷、示功圖量油等功能，提高油田的自動(dòng)化水平和信息化程度。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特點(diǎn) 采用Mesh自組網(wǎng)技術(shù)，可以靈活組網(wǎng)，連接方便，穩(wěn)定組網(wǎng) 規(guī)模大于1000點(diǎn)，傳感器網(wǎng) AES-128加密設(shè)置 直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，通訊可靠性大于99.9 工作環(huán)境-30 85 具備傳感器信號(hào)的濾波與自校準(zhǔn)功能 采樣間隔可以靈活設(shè)置無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基于事件驅(qū)動(dòng)的模式工作，具有計(jì)算、處理、通信及報(bào)警等特征 油井智能測(cè)控終端 本產(chǎn)品是用于油田抽油機(jī)功圖顯示、變頻器控制和各種油井傳感的信號(hào)采集及無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)傳終端設(shè)備。它基于ZigBee無(wú)線(xiàn)Mesh組網(wǎng)技術(shù)，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)傳感器的信號(hào)采集。該產(chǎn)品安裝使用方便

15、，具有高穩(wěn)定性高可靠性，同時(shí)后期維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。 功能特點(diǎn) 液晶屏示功圖顯示、故障與狀態(tài)顯示 有線(xiàn)接口：8路4-20mA電流環(huán)信號(hào)輸入，2路D0,2路DI、2路485總線(xiàn) 無(wú)線(xiàn)接口：可以采集多達(dá)12個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)，2.4GHz無(wú)線(xiàn) ZigBee自組網(wǎng)技術(shù)，傳輸可視距離100m至1.6km可選 各參數(shù)的分辨率可達(dá)O.01 電源：80V-260V交流供電。內(nèi)置可充電電池，在市斷電后仍能 正常工作4小時(shí)，保證實(shí)現(xiàn)斷電報(bào)警的功能 防護(hù)等級(jí)：IP65無(wú)線(xiàn)傳感器系列無(wú)線(xiàn)載荷位移一體化示功儀 太陽(yáng)能供電的無(wú)線(xiàn)載荷一體化示功儀是用于油田抽油機(jī)的高精度功圖采集終端。它以先進(jìn)微處理器為核心，采集位移和載荷數(shù)據(jù)，應(yīng)用了模擬濾波與數(shù)字濾波技術(shù)，并應(yīng)用了先進(jìn)的太陽(yáng)能供電技術(shù)、ZigBee無(wú)線(xiàn)Mesh組網(wǎng)技術(shù)。該產(chǎn)品安裝使用方便，具有高穩(wěn)定性高可靠性，同時(shí)后期維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線(xiàn)溫度變送器 油田專(zhuān)用型溫度無(wú)線(xiàn)測(cè)