一、項(xiàng)目介紹
中國石油為加快業(yè)務(wù)領(lǐng)域信息化建設(shè)，全面提升企業(yè)整體管理水平，《中國石油"十二五"信息技術(shù)總體規(guī)劃》IT規(guī)劃清晰地描述了中國石油在"十二五"期間的信息工作管理體制、組織結(jié)構(gòu)及主要工作內(nèi)容。"油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)"是勘探開發(fā)與管理類中的一個(gè)重要信息系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目。
中石油通過油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)形成"井站一體、電子巡護(hù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能管理"的數(shù)字化油田開發(fā)管理模式。生產(chǎn)一線的井場和中小型站場實(shí)現(xiàn)無人值守，達(dá)到人員集中管理、運(yùn)行集中控制、數(shù)據(jù)集中處理的數(shù)字化管理模式，及時(shí)掌握生產(chǎn)運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作，勞動(dòng)組織模式由分散趨于集中。
項(xiàng)目的建設(shè)范圍包括中石油總部、勘探與生產(chǎn)分公司以及大慶油田有限責(zé)任公司、遼河油田分公司、長慶油田分公司、塔里木油田分公司、新疆油田分公司、西南油氣田分公司、吉林油田分公司、大港油田分公司、青海油田分公司、華北油田分公司、吐哈油田分公司、冀東油田分公司、玉門油田分公司、浙江油田分公司、南方石油勘探開發(fā)有限責(zé)任公司、煤層氣有限責(zé)任公司等16家油氣田。
二、系統(tǒng)需求
中石油油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)來覆蓋中國石油油氣井區(qū)、計(jì)量間、集輸站、聯(lián)合站、處理廠等生產(chǎn)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、生產(chǎn)預(yù)警，支持油氣生產(chǎn)過程管理，進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，提高生產(chǎn)管理水平，降低運(yùn)行成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。
在區(qū)域生產(chǎn)監(jiān)控中心建設(shè)生產(chǎn)監(jiān)控SCADA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)油氣生產(chǎn)全環(huán)節(jié)的集中監(jiān)控。生產(chǎn)監(jiān)控SCADA系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)：
1. 油氣水井、集輸管線監(jiān)測(cè)功能，主要包括：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)超限告警、功圖分析、歷史數(shù)據(jù)查詢、油井視頻等主要功能。
2. 物聯(lián)設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)功能，主要包括：設(shè)備自檢及告警、故障統(tǒng)計(jì)分析；
3. 報(bào)表自動(dòng)生成功能，監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)表模版自動(dòng)生成運(yùn)行報(bào)表；
4. 井場設(shè)備遠(yuǎn)程控制功能，主要包括：抽油井遠(yuǎn)程啟停、井遠(yuǎn)程關(guān)斷、注水自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、自動(dòng)倒井計(jì)量控制
三、系統(tǒng)描述
1. 數(shù)據(jù)采集與傳輸子系統(tǒng)
全面采集生產(chǎn)過程中油水氣井、計(jì)量間、配水間、摻稀站、轉(zhuǎn)接站、注水站、聯(lián)合站、原油儲(chǔ)備庫等所涉及到的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集支持油氣物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范協(xié)議、支持功圖數(shù)據(jù)采集與展示。
網(wǎng)絡(luò)支持光纖、Macwill、4G、LORA等網(wǎng)絡(luò)傳輸，支持IPV4/6網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、存儲(chǔ)、報(bào)警、計(jì)算、分析、統(tǒng)計(jì)功能。
同時(shí)，利用工業(yè)安全網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)站庫數(shù)據(jù)單向?qū)耄行ПＷo(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全及穩(wěn)定。
2. 生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)
生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)，可部署在油田作業(yè)區(qū)、廠礦、分公司等層級(jí)。通過對(duì)生產(chǎn)情況、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)度跟蹤、生產(chǎn)趨勢(shì)、指標(biāo)對(duì)比、注水計(jì)劃和完成情況等生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行跟蹤，實(shí)時(shí)反映生產(chǎn)狀態(tài)變化，及時(shí)提供決策依據(jù)。主要包括以下極大功能
2.1. 生產(chǎn)監(jiān)控
生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)包含了各級(jí)生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、重點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行情況、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)分系統(tǒng)、按節(jié)點(diǎn)、從井倒站全過程運(yùn)行監(jiān)控。
2.2. 報(bào)警預(yù)警
按照采油、注水、集輸巡護(hù)等專業(yè)，設(shè)定合理報(bào)警閾值及變化梯度。同時(shí)系統(tǒng)提供分級(jí)預(yù)警功能，提前處置各種問題，從而將事后分析變?yōu)槭虑邦A(yù)防，有效降低生產(chǎn)事故的風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)平穩(wěn)。
2.3. 生產(chǎn)調(diào)度
提升管理區(qū)各崗位工作協(xié)調(diào)內(nèi)容(日常維護(hù)等)，以及執(zhí)行反饋功能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)度運(yùn)行生產(chǎn)全過程并形成考核記錄。
2.4. 生產(chǎn)分析
以關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)來反映企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行情況，決策層可以及時(shí)掌握產(chǎn)油量、百米噸液耗電、采油指數(shù)、機(jī)采系統(tǒng)效率、原油庫存等重要生產(chǎn)指標(biāo)，了解企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行情況。
2.5. 設(shè)備管理
對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和效率計(jì)算，使設(shè)備維護(hù)人員及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況。結(jié)合設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)，將實(shí)時(shí)計(jì)算出的運(yùn)行效率與設(shè)計(jì)效率進(jìn)行對(duì)比分析，便于查找設(shè)備故障原因。
2.6. 生產(chǎn)報(bào)表
報(bào)表子系統(tǒng)主要為油田生產(chǎn)管理提供一個(gè)智能報(bào)表平臺(tái)，產(chǎn)液量數(shù)據(jù)、報(bào)警統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)等都需要報(bào)表系統(tǒng)的支持。報(bào)表子系統(tǒng)支持按照時(shí)間標(biāo)簽和條件索引對(duì)報(bào)表進(jìn)行查詢、打印、輸出等工作。生成各級(jí)符合用戶業(yè)務(wù)需求及格式需求的表格，從而為分析優(yōu)化決策提供一種重要手段。
2.7. 能耗管理
生產(chǎn)運(yùn)營指揮平臺(tái)利用收集的原始數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，對(duì)油、氣、水井和站內(nèi)的加熱爐、外輸泵等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行能耗監(jiān)控，并可進(jìn)行對(duì)標(biāo)管理，找出重要能耗點(diǎn)，通過能耗指標(biāo)促進(jìn)工業(yè)改進(jìn)和管理提升。
2.8. GIS系統(tǒng)
利用GIS實(shí)時(shí)展示油氣水井的地理分布信息、聯(lián)合站、增壓站和計(jì)量站的地理分布信息、官網(wǎng)(線路)地理信息，同時(shí)也是應(yīng)急指揮系統(tǒng)的重要組成部分。
2.9. 視頻監(jiān)控
可實(shí)現(xiàn)視頻圖像的實(shí)時(shí)播放、捕捉和回放，同時(shí)具備智能物體行為分析功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)井場和站庫的周界報(bào)警、非法闖入等事件進(jìn)行報(bào)警并進(jìn)行廣播提示，同時(shí)實(shí)時(shí)提醒操作人員進(jìn)行取證錄像，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)遠(yuǎn)程錄像功能。
2.10. 應(yīng)急指揮
統(tǒng)一集成井站場視頻信息、單井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、平臺(tái)可燃?xì)怏w檢測(cè)、火災(zāi)檢測(cè)等數(shù)據(jù)和GIS系統(tǒng)，提升應(yīng)急指揮能力。
3. 移動(dòng)應(yīng)用
通過智能手機(jī)、Pad等移動(dòng)終端隨時(shí)瀏覽油氣水井、聯(lián)合站等生產(chǎn)流程畫面、重要運(yùn)行參數(shù)趨勢(shì)圖、生產(chǎn)報(bào)表、KPI統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等，實(shí)時(shí)了解油田的生產(chǎn)運(yùn)行情況。
四、方案架構(gòu)
五、項(xiàng)目實(shí)施
六、力控解決方案優(yōu)勢(shì)
1. 全線產(chǎn)品部署，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)場景的全層級(jí)覆蓋，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、生產(chǎn)預(yù)警等功能；
2. 力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫pSpace、eForceCon、FSmartWorx、FInforWorx等成套工業(yè)軟件
3. 實(shí)現(xiàn)異質(zhì)異構(gòu)數(shù)據(jù)的靈活接入，利用數(shù)據(jù)壓縮機(jī)制(40:1）、差值還原實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)管理，完善的冗余容錯(cuò)機(jī)制，保障數(shù)據(jù)安全和穩(wěn)定；
4. 通過與視頻、語音、安防等系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；
5. 基于H5技術(shù)信息發(fā)布，打造綜合可視化平臺(tái)，解決傳統(tǒng)流程展示弊端；
6. 通過軟件安全機(jī)制、工業(yè)防火墻和安全網(wǎng)關(guān)，提供完善的安全機(jī)制；
7. 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和控制、油氣田生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控和管理，進(jìn)而提高生產(chǎn)操作單元的自動(dòng)化水平，進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。定制化網(wǎng)關(guān)和協(xié)議，實(shí)現(xiàn)終端接入設(shè)備的自動(dòng)感知、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)。
8. 進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策及時(shí)性和準(zhǔn)確性，提高管理水平，降低運(yùn)行成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。
七、應(yīng)用效果
單井監(jiān)控
報(bào)警管理
功圖分析診斷
生產(chǎn)報(bào)表查詢
流程展示
計(jì)量倒井
視頻集成
入侵檢測(cè)
