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一、項目介紹

中國石油為加快業(yè)務領域信息化建設，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)與管理類中的一個重要信息系統(tǒng)建設項目。

中石油通過油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實現(xiàn)油田生產(chǎn)形成“井站一體、電子巡護、遠程監(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現(xiàn)無人值守，達到人員集中管理、運行集中控制、數(shù)據(jù)集中處理的數(shù)字化管理模式，及時掌握生產(chǎn)運行狀況，實現(xiàn)遠程控制操作，勞動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)有限責任公司、煤層氣有限責任公司等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)管理平臺來覆蓋中國石油油氣井區(qū)、計量間、集輸站、聯(lián)合站、處理廠等生產(chǎn)設施，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集、遠程監(jiān)控、生產(chǎn)預警，支持油氣生產(chǎn)過程管理，進一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時性和準確性，提高生產(chǎn)管理水平，降低運行成本和安全風險。

在區(qū)域生產(chǎn)監(jiān)控中心建設生產(chǎn)監(jiān)控SCADA系統(tǒng)，實現(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)應實現(xiàn)：

1. 油氣水井、集輸管線監(jiān)測功能，主要包括：實時監(jiān)測、實時超限告警、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)設備自動檢測功能，主要包括：設備自檢及告警、故障統(tǒng)計分析；

3. 報表自動生成功能，監(jiān)控系統(tǒng)可以根據(jù)實時數(shù)據(jù)和報表模版自動生成運行報表；

4. 井場設備遠程控制功能，主要包括：抽油井遠程啟停、井遠程關斷、注水自動調(diào)節(jié)控制、自動倒井計量控制

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、計量間、配水間、摻稀站、轉(zhuǎn)接站、注水站、聯(lián)合站、原油儲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)標準規(guī)范協(xié)議、支持功圖數(shù)據(jù)采集與展示。

網(wǎng)絡支持光纖、Macwill、4G、LORA等網(wǎng)絡傳輸，支持IPV4/6網(wǎng)絡。

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控子系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、存儲、報警、計算、分析、統(tǒng)計功能。

同時，利用工業(yè)安全網(wǎng)關，實現(xiàn)站庫數(shù)據(jù)單向?qū)耄行ПＷo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。通過對生產(chǎn)情況、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)任務進度跟蹤、生產(chǎn)趨勢、指標對比、注水計劃和完成情況等生產(chǎn)動態(tài)進行跟蹤，實時反映生產(chǎn)狀態(tài)變化，及時提供決策依據(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)包含了各級生產(chǎn)運行狀態(tài)監(jiān)控、重點設備運行情況、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控，實現(xiàn)分系統(tǒng)、按節(jié)點、從井倒站全過程運行監(jiān)控。

2.2. 報警預警

按照采油、注水、集輸巡護等專業(yè)，設定合理報警閾值及變化梯度。同時系統(tǒng)提供分級預警功能，提前處置各種問題，從而將事后分析變?yōu)槭虑邦A防，有效降低生產(chǎn)事故的風險，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(日常維護等)，以及執(zhí)行反饋功能，實現(xiàn)動態(tài)調(diào)度運行生產(chǎn)全過程并形成考核記錄。

2.4. 生產(chǎn)分析

以關鍵生產(chǎn)指標來反映企業(yè)的生產(chǎn)運行情況，決策層可以及時掌握產(chǎn)油量、百米噸液耗電、采油指數(shù)、機采系統(tǒng)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

對關鍵設備進行實時監(jiān)測和效率計算，使設備維護人員及時了解設備運行狀況。結(jié)合設備設計參數(shù)，將實時計算出的運行效率與設計效率進行對比分析，便于查找設備故障原因。

2.6. 生產(chǎn)報表

報表子系統(tǒng)主要為油田生產(chǎn)管理提供一個智能報表平臺，產(chǎn)液量數(shù)據(jù)、報警統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)、能耗數(shù)據(jù)等都需要報表系統(tǒng)的支持。報表子系統(tǒng)支持按照時間標簽和條件索引對報表進行查詢、打印、輸出等工作。生成各級符合用戶業(yè)務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)運營指揮平臺利用收集的原始數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，對油、氣、水井和站內(nèi)的加熱爐、外輸泵等關鍵設備進行能耗監(jiān)控，并可進行對標管理，找出重要能耗點，通過能耗指標促進工業(yè)改進和管理提升。

2.8. GIS系統(tǒng)

利用GIS實時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)(線路)地理信息，同時也是應急指揮系統(tǒng)的重要組成部分。

2.9. 視頻監(jiān)控

    可實現(xiàn)視頻圖像的實時播放、捕捉和回放，同時具備智能物體行為分析功能，實現(xiàn)對井場和站庫的周界報警、非法闖入等事件進行報警并進行廣播提示，同時實時提醒操作人員進行取證錄像，同時也可實現(xiàn)自動觸發(fā)遠程錄像功能。

2.10. 應急指揮

統(tǒng)一集成井站場視頻信息、單井實時數(shù)據(jù)、平臺可燃氣體檢測、火災檢測等數(shù)據(jù)和GIS系統(tǒng)，提升應急指揮能力。

3. 移動應用

通過智能手機、Pad等移動終端隨時瀏覽油氣水井、聯(lián)合站等生產(chǎn)流程畫面、重要運行參數(shù)趨勢圖、生產(chǎn)報表、KPI統(tǒng)計數(shù)據(jù)等，實時了解油田的生產(chǎn)運行情況。

四、方案架構

五、項目實施

六、力控解決方案優(yōu)勢

1. 全線產(chǎn)品部署，實現(xiàn)油田生產(chǎn)場景的全層級覆蓋，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、遠程監(jiān)控、生產(chǎn)預警等功能；

2. 力控實時數(shù)據(jù)庫pSpace、eForceCon、FSmartWorx、FInforWorx等成套工業(yè)軟件

3. 實現(xiàn)異質(zhì)異構數(shù)據(jù)的靈活接入，利用數(shù)據(jù)壓縮機制(40:1）、差值還原實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)管理，完善的冗余容錯機制，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，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；

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

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

7. 實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集和控制、油氣田生產(chǎn)運行監(jiān)控和管理，進而提高生產(chǎn)操作單元的自動化水平，進一步提高油氣田生產(chǎn)決策的及時性和準確性。定制化網(wǎng)關和協(xié)議，實現(xiàn)終端接入設備的自動感知、自動發(fā)現(xiàn)。

8. 進一步提高油氣田生產(chǎn)決策及時性和準確性，提高管理水平，降低運行成本和安全風險。

七、應用效果

單井監(jiān)控

報警管理

功圖分析診斷

生產(chǎn)報表查詢

流程展示

計量倒井

視頻集成

入侵檢測