一、項目介紹

中國石油為加快業(yè)務(wù)領(lǐng)域信息化建設，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)總體規劃》IT規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、組織結構及主要工作內容?！坝蜌馍a(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統”是勘探開(kāi)發(fā)與管理類(lèi)中的一個(gè)重要信息系統建設項目。

中石油通過(guò)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統，實(shí)現油田生產(chǎn)形成“井站一體、電子巡護、遠程監控、智能管理”的數字化油田開(kāi)發(fā)管理模式。生產(chǎn)一線(xiàn)的井場(chǎng)和中小型站場(chǎng)實(shí)現無(wú)人值守，達到人員集中管理、運行集中控制、數據集中處理的數字化管理模式，及時(shí)掌握生產(chǎn)運行狀況，實(shí)現遠程控制操作，勞動(dòng)組織模式由分散趨于集中。

項目的建設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任公司、遼河油田分公司、長(cháng)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(mén)油田分公司、浙江油田分公司、南方石油勘探開(kāi)發(fā)有限責任公司、煤層氣有限責任公司等16家油氣田。

二、系統需求

中石油油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)利用統一的數據管理平臺來(lái)覆蓋中國石油油氣井區、計量間、集輸站、聯(lián)合站、處理廠(chǎng)等生產(chǎn)設施，實(shí)現生產(chǎn)數據自動(dòng)采集、遠程監控、生產(chǎn)預警，支持油氣生產(chǎn)過(guò)程管理，進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準確性，提高生產(chǎn)管理水平，降低運行成本和安全風(fēng)險。

在區域生產(chǎn)監控中心建設生產(chǎn)監控SCADA系統，實(shí)現作業(yè)區油氣生產(chǎn)全環(huán)節的集中監控。生產(chǎn)監控SCADA系統應實(shí)現：

1. 油氣水井、集輸管線(xiàn)監測功能，主要包括：實(shí)時(shí)監測、實(shí)時(shí)超限告警、功圖分析、歷史數據查詢(xún)、油井視頻等主要功能。

2. 物聯(lián)設備自動(dòng)檢測功能，主要包括：設備自檢及告警、故障統計分析；

3. 報表自動(dòng)生成功能，監控系統可以根據實(shí)時(shí)數據和報表模版自動(dòng)生成運行報表；

4. 井場(chǎng)設備遠程控制功能，主要包括：抽油井遠程啟停、井遠程關(guān)斷、注水自動(dòng)調節控制、自動(dòng)倒井計量控制

三、系統描述

1. 數據采集與傳輸子系統

全面采集生產(chǎn)過(guò)程中油水氣井、計量間、配水間、摻稀站、轉接站、注水站、聯(lián)合站、原油儲備庫等所涉及到的數據。

數據采集支持油氣物聯(lián)網(wǎng)標準規范協(xié)議、支持功圖數據采集與展示。

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 )。

數據采集與監控子系統實(shí)現數據采集、監視、存儲、報警、計算、分析、統計功能。

同時(shí)，利用工業(yè)安全網(wǎng)關(guān)，實(shí)現站庫數據單向導入，有效保護系統的數據安全及穩定。

2. 生產(chǎn)調度指揮系統

生產(chǎn)調度指揮系統，可部署在油田作業(yè)區、廠(chǎng)礦、分公司等層級。通過(guò)對生產(chǎn)情況、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)度跟蹤、生產(chǎn)趨勢、指標對比、注水計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。主要包括以下極大功能

2.1. 生產(chǎn)監控

生產(chǎn)監控系統包含了各級生產(chǎn)運行狀態(tài)監控、重點(diǎn)設備運行情況、生產(chǎn)現場(chǎng)監控，實(shí)現分系統、按節點(diǎn)、從井倒站全過(guò)程運行監控。

2.2. 報警預警

按照采油、注水、集輸巡護等專(zhuān)業(yè)，設定合理報警閾值及變化梯度。同時(shí)系統提供分級預警功能，提前處置各種問(wèn)題，從而將事后分析變?yōu)槭虑邦A防，有效降低生產(chǎn)事故的風(fēng)險，保證生產(chǎn)平穩。

2.3. 生產(chǎn)調度

提升管理區各崗位工作協(xié)調內容(日常維護等)，以及執行反饋功能，實(shí)現動(dòng)態(tài)調度運行生產(chǎn)全過(guò)程并形成考核記錄。

2.4. 生產(chǎn)分析

以關(guān)鍵生產(chǎn)指標來(lái)反映企業(yè)的生產(chǎn)運行情況，決策層可以及時(shí)掌握產(chǎn)油量、百米噸液耗電、采油指數、機采系統效率、原油庫存等重要生產(chǎn)指標，了解企業(yè)生產(chǎn)運行情況。

2.5. 設備管理

對關(guān)鍵設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監測和效率計算，使設備維護人員及時(shí)了解設備運行狀況。結合設備設計參數，將實(shí)時(shí)計算出的運行效率與設計效率進(jìn)行對比分析，便于查找設備故障原因。

2.6. 生產(chǎn)報表

報表子系統主要為油田生產(chǎn)管理提供一個(gè)智能報表平臺，產(chǎn)液量數據、報警統計分析數據、能耗數據等都需要報表系統的支持。報表子系統支持按照時(shí)間標簽和條件索引對報表進(jìn)行查詢(xún)、打印、輸出等工作。生成各級符合用戶(hù)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)運營(yíng)指揮平臺利用收集的原始數據和分析數據，對油、氣、水井和站內的加熱爐、外輸泵等關(guān)鍵設備進(jìn)行能耗監控，并可進(jìn)行對標管理，找出重要能耗點(diǎn)，通過(guò)能耗指標促進(jìn)工業(yè)改進(jìn)和管理提升。

2.8. GIS系統

利用GIS實(shí)時(shí)展示油氣水井的地理分布信息、聯(lián)合站、增壓站和計量站的地理分布信息、官網(wǎng)(線(xiàn)路)地理信息，同時(shí)也是應急指揮系統的重要組成部分。

2.9. 視頻監控

    可實(shí)現視頻圖像的實(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)現對井場(chǎng)和站庫的周界報警、非法闖入等事件進(jìn)行報警并進(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)現自動(dòng)觸發(fā)遠程錄像功能。

2.10. 應急指揮

統一集成井站場(chǎng)視頻信息、單井實(shí)時(shí)數據、平臺可燃氣體檢測、火災檢測等數據和GIS系統，提升應急指揮能力。

3. 移動(dòng)應用

通過(guò)智能手機、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(huà)面、重要運行參數趨勢圖、生產(chǎn)報表、KPI統計數據等，實(shí)時(shí)了解油田的生產(chǎn)運行情況。

四、方案架構

五、項目實(shí)施

六、力控解決方案優(yōu)勢

1. 全線(xiàn)產(chǎn)品部署，實(shí)現油田生產(chǎn)場(chǎng)景的全層級覆蓋，實(shí)現數據自動(dòng)采集、遠程監控、生產(chǎn)預警等功能；

2. 力控實(shí)時(shí)數據庫pSpace、eForceCon、FSmartWorx、FInforWorx等成套工業(yè)軟件

3. 實(shí)現異質(zhì)異構數據的靈活接入，利用數據壓縮機制(40:1）、差值還原實(shí)現海量數據管理，完善的冗余容錯機制，保障數據安全和穩定；

4. 通過(guò)與視頻、語(yǔ)音、安防等系統集成，實(shí)現數據共享；

5. 基于H5技術(shù)信息發(fā)布，打造綜合可視化平臺，解決傳統流程展示弊端；

6. 通過(guò)軟件安全機制、工業(yè)防火墻和安全網(wǎng)關(guān)，提供完善的安全機制；

7. 實(shí)現生產(chǎn)數據自動(dòng)采集和控制、油氣田生產(chǎn)運行監控和管理，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)性和準確性。定制化網(wǎng)關(guān)和協(xié)議，實(shí)現終端接入設備的自動(dòng)感知、自動(dòng)發(fā)現。

8. 進(jìn)一步提高油氣田生產(chǎn)決策及時(shí)性和準確性，提高管理水平，降低運行成本和安全風(fēng)險。

七、應用效果

單井監控

報警管理

功圖分析診斷

生產(chǎn)報表查詢(xún)

流程展示

計量倒井

視頻集成

入侵檢測