信息化提升實(shí)踐與創(chuàng)新

摘 要 隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使企業(yè)智能化成為可能，并使智能工廠的發(fā)展成為一種必然趨勢(shì)。打造“智能石化”是中國(guó)石化深化改革、轉(zhuǎn)型發(fā)展、提質(zhì)增效的重要舉措。松南氣田信息化提升內(nèi)容主要圍繞生產(chǎn)安全、設(shè)備運(yùn)行等全業(yè)務(wù)，充分整合現(xiàn)有信息資源，以可視化為手段，用自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、用專家模型實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警報(bào)警、用工作流引擎實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)智能驅(qū)動(dòng)，用移動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息分發(fā)與執(zhí)行過(guò)程跟蹤督導(dǎo)，用電子工單實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行網(wǎng)上流轉(zhuǎn)，用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程智能優(yōu)化與再造，使氣田業(yè)務(wù)人員“看得見(jiàn)、聽(tīng)得著、管得好”。

關(guān)鍵詞 信息化提升;智能氣田;自動(dòng)化

引言

近年來(lái)，隨著數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和傳輸技術(shù)的不斷進(jìn)步，采集與傳輸?shù)目煽啃栽絹?lái)越強(qiáng)而費(fèi)用越來(lái)越低，國(guó)際上越來(lái)越多的石油天然氣公司開(kāi)始將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)運(yùn)用到油氣生產(chǎn)中。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過(guò)各種在線的實(shí)時(shí)測(cè)量感知設(shè)備，不間斷地采集、傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)約定的協(xié)議進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的信息交互和無(wú)縫鏈接，達(dá)到對(duì)物理世界實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策[1-2]。云計(jì)算技術(shù)是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過(guò)這種方式，共享軟硬件資源和信息可以被快速的、按需求的提供。石油天然氣公司運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)將數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)、人員進(jìn)行跨學(xué)科、跨組織、跨地區(qū)的整合，形成統(tǒng)一的平臺(tái)，為油氣生產(chǎn)提供更安全、更高效、更科學(xué)的決策，為公司帶來(lái)了較好的收益。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)際石油公司的數(shù)字油田（也稱“智能油田”、“智慧油田”等）建設(shè)起步較早，一般在2000年后就已經(jīng)開(kāi)始。經(jīng)過(guò)十幾年的建設(shè)，他們積累了很多經(jīng)驗(yàn)，目前已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性大量推廣應(yīng)用的階段。由于具有較多油氣田信息化的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，國(guó)際石油公司對(duì)油氣田生產(chǎn)信息化作了一些價(jià)值研究，對(duì)不同的信息化項(xiàng)目效果進(jìn)行了評(píng)估和總結(jié)，可為下一步的信息化發(fā)展提供很好的規(guī)劃指導(dǎo)[3-5]。

2 松南采氣廠現(xiàn)狀分析

2.1 硬件部分

網(wǎng)絡(luò)覆蓋：已部署網(wǎng)絡(luò)使用無(wú)線網(wǎng)橋技術(shù)，由于采氣廠生產(chǎn)礦區(qū)周邊環(huán)境復(fù)雜，造成各個(gè)井場(chǎng)至處理站的網(wǎng)絡(luò)傳輸非常不穩(wěn)定，從而影響整個(gè)數(shù)據(jù)的實(shí)用性和穩(wěn)定性。

自控設(shè)備：隨著使用年限較長(zhǎng)、自然損耗大、外部人為破壞等因素，造成目前井場(chǎng)自控設(shè)備部分無(wú)法正常使用。如單井遠(yuǎn)程關(guān)斷全，RTU機(jī)柜，已無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。

視頻監(jiān)控：井場(chǎng)的視頻監(jiān)控均為定點(diǎn)監(jiān)控，無(wú)法覆蓋全井場(chǎng)、無(wú)法實(shí)現(xiàn)闖入報(bào)警，遠(yuǎn)程喊話部分無(wú)法正常應(yīng)用，處理站未實(shí)現(xiàn)所有裝置、設(shè)備視頻監(jiān)控全面覆蓋，云臺(tái)安裝較少，無(wú)法顯示視頻跟蹤報(bào)警等。

2.2 軟件部分

已部署SCADA、DCS、ESD及各個(gè)撬塊的PLC系統(tǒng)、氣田一體化平臺(tái)，但各套系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，沒(méi)有進(jìn)行集成;EPBP的推廣實(shí)施實(shí)現(xiàn)了源頭數(shù)據(jù)的采集數(shù)據(jù)來(lái)源發(fā)生變更;生產(chǎn)運(yùn)行情況分析還以人工分析為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大;以單點(diǎn)監(jiān)控為主，未實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控及關(guān)聯(lián)分析，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)性不強(qiáng)。

3 具體建設(shè)內(nèi)容

基于松南氣田“四化一體”建設(shè)目標(biāo)，形成事前預(yù)警、事中指揮、事后分析的智能氣田愿景，需要從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與完善、生產(chǎn)運(yùn)行協(xié)同指揮、安全生產(chǎn)監(jiān)控、設(shè)備全生命周期管控、開(kāi)發(fā)生產(chǎn)智能優(yōu)化、和移動(dòng)監(jiān)控與指揮等六個(gè)方面開(kāi)展建設(shè)。

3.1 三維仿真模擬

三維仿真模擬技術(shù)采用傾斜攝影系統(tǒng)進(jìn)行資料采集，該系統(tǒng)分為三大部分，第一部分為飛行平臺(tái)，小型飛機(jī)或者無(wú)人機(jī);第二部分為人員，機(jī)組成員和專業(yè)航飛人員或者地面指揮人員（無(wú)人機(jī)），第三部分為儀器部分，傳感器（多頭相機(jī)、GPS定位裝置獲取曝光瞬間的三個(gè)線元素x，y，z）和姿態(tài)定位系統(tǒng)（記錄相機(jī)曝光瞬間的姿態(tài)，三個(gè)角元素φ、ω、κ）。

傾斜攝影的航線設(shè)計(jì)采用專用航線設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，其相對(duì)航高、地面分辨率及物理像元尺寸滿足三角比例關(guān)系。航線設(shè)計(jì)一般采取30%的旁向重疊度，66%的航向重疊度，目前要生產(chǎn)自動(dòng)化模型，旁向重疊度需要到達(dá)66%，航向重疊度也需要達(dá)到66%。航線設(shè)計(jì)軟件生成一個(gè)飛行計(jì)劃文件，該文件包含飛機(jī)的航線坐標(biāo)及各個(gè)相機(jī)的曝光點(diǎn)坐標(biāo)位置。實(shí)際飛行中，各個(gè)相機(jī)根據(jù)對(duì)應(yīng)的曝光點(diǎn)坐標(biāo)自動(dòng)進(jìn)行曝光拍攝。

3.2 智能預(yù)警

依據(jù)“經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突?，?shù)據(jù)融合化、預(yù)警智能化”的原則，總結(jié)氣田生產(chǎn)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)及原因分析的專家經(jīng)驗(yàn)，按照業(yè)務(wù)分析邏輯固化形成特定的預(yù)警模型，監(jiān)控氣田生產(chǎn)運(yùn)行（圖轉(zhuǎn)至文末）。

4 結(jié)束語(yǔ)

松南氣田信息化提升符合國(guó)家“十三五”規(guī)劃和中國(guó)石化智能油氣田規(guī)劃，保障了松原采氣廠安全高效生產(chǎn)、提高生產(chǎn)運(yùn)行效率、改善員工工作環(huán)境的需要。

智能化管理平臺(tái)充分整合現(xiàn)有信息資源，以可視化為手段，用自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)、用專家模型實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警報(bào)警、用工作流引擎實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)智能驅(qū)動(dòng)，用移動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息分發(fā)與執(zhí)行過(guò)程跟蹤督導(dǎo)，用電子工單實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行網(wǎng)上流轉(zhuǎn)，用大數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程智能優(yōu)化與再造，使氣田業(yè)務(wù)人員“看得見(jiàn)、聽(tīng)得著、管得好”。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

陳光宇（1982-），男;畢業(yè)院校：吉林大學(xué)，專業(yè)：固體地球物理學(xué)，職稱：助理研究員，現(xiàn)就職單位：中國(guó)石油化工股份有限公司東北油氣分公司科技信息部，研究方向：科技信息管理。