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北京力控元通科技有限公司
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油氣田生產物聯網解決方案摘要力控科技油氣田生產物聯網解決方案是利用物聯網技術
摘要
力控科技油氣田生產物聯網解決方案是利用物聯網技術，通過傳感、射頻、通訊等手段，對油氣水井、計量間、油氣站庫及相關集輸管網等生產對象進行全面感知，推動油氣田企業兩化深度融合，信息全面共享，實現監控可視化、控制自動化、數據知識共享化、系統應用一體化、管理流程化、分析智能化，從而幫助企業提升油氣田經營管理水平，提高生產決策的及時性和準確性。
隨著油氣田信息化與工業化的深度融合，以及大數據、物聯網、云計算等*信息技術的發展，力控科技基于多年油氣田的行業經驗，并結合油氣田生產物聯網的特點，推出油氣田生產物聯網解決方案，實現油氣田生產管理、過程監控、管理調度、設備運維、流程優化及節能降耗等，確保裝置在“安穩長滿優"運轉的基礎上，降低能耗和生產成本，限度地提高企業的經濟效益。
油氣田生產物聯網系統基于油氣田私有云部署，按照網絡結構劃分為設備層、網絡層、平臺層、應用層；按照功能架構劃分為生產層、數據處理層、服務層、應用層、展示層五部分。由力控實時歷史數據庫pSpace、功圖關系庫、業務數據庫、應用數據平臺FinforWorx、綜合展示平臺FSmartWorx組成，通過生產總況、生產監控、報警預警、運維管理、移動APP五大功能模塊對生產數據、診斷數據、報警數據、運維數據進行集中展示。
系統網絡架構如下圖所示：
系統功能架構如下圖所示：
1、 生產總況。實現油氣田生產業務情況的綜合展示，包括：油水井上線率統計、油水井狀態統計、告警統計、措施統計。根據采油廠、作業區不同崗位業務需求，分別建立與崗位業務相對應的開井數與上線井數，通過條形圖、曲線圖、數據表格等進行展示。
2、 生產監控。靈活展示油氣水井的生產實時數據、功圖數據及站庫流程，并實現無人值守站、油氣水井的遠程控制。
3、 示功圖展示。通過示功圖數據的展示與分析，及時了解油井產油狀態和抽油機的工作狀態，及時發現卡桿、斷桿等故障，對保持采油產量、減少電能消耗等具有非常重要的意義。
4、 報警預警。按照采油、注水、集輸、巡護等專業，設定合理報警閾值及變化梯度，系統提供分級預警功能，能夠提前處置各種問題，從而將事后分析變為事前預防，有效降低生產事故的風險，保障生產安全、平穩運轉。
5、 生產調度。實現生產全過程中崗位人員調配、管網調度、車輛調度及電網調度，并形成調度跟蹤記錄。按照工作流程，調度系統可與移動終端、短信模塊、電視、電話會議等系統進行集成，實現遠程異地協作，提升管理區域各崗位的工作協調能力及工作的執行與反饋能力。
6、 視頻集成。系統可以實現視頻圖像的實時播放、捕捉與回放，同時具備智能物體行為分析功能，實現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，實時提醒操作人員，方便操作人員根據報警情況手動操作攝像機進行近距離、高清晰取證錄像，并且可以實現自動觸發遠程錄像功能。
7、KPI統計分析。以關鍵生產指標反映企業生產運行情況，為決策層提供產油量、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指標，及時了解并掌握企業生產運行情況。
8、報表管理。為油氣田生產管理提供一個智能報表平臺，自動匯總產液量數據、報警統計分析數據，能耗數據等，生成符合各級用戶業務需求及格式要求的報表，為生產分析、過程優化提供決策依據。
9、 設備管理。對關鍵設備進行實時監測和運行效率計算（包括：抽油機的沖程利用率、電機效率、泵效率、故障率等），使設備維護人員及時了解設備運行狀況，并結合設備設計參數，通過設備運行效率與設計效率的對比分析，查找設備故障、分析原因。
10、 設備運維。按照采油廠、作業區、站庫等區域建立物聯網設備臺賬，涵蓋油水井生產、監測等設備信息、數據傳輸相應設備信息、系統運行設備信息、系統安全設備信息，并標注設備運維部門及負責人等。當設備發生故障時，提交設備故障單，并關聯設備負責人，以及之前的設備維修記錄；維修完成后，對維修過程進行記錄；重點設備建立設備巡檢單，并可建立臨時設備巡檢單；設備負責人對故障檢修記錄，巡檢記錄進行檢查、分析及評價；建立前端設備維保機制，記錄設備安裝日期，維護保養周期，更換零部件信息等，并對相應記錄進行管理。
11、 GIS集成。利用地理信息技術，實時展示油氣水井、聯合站、增壓站、計量站及油氣管網的地理分布信息，并實時顯示各站點和管網的運行參數和報警數據，為應急指揮提供指導。
12、 應急指揮。統一集成井站場視頻信息、單井實時數據、平臺可燃氣體檢測、火災檢測等數據和GIS系統，實現各類信息和報警的聯動，為應急指揮提供指導依據。
13、 三維可視化與模擬仿真。三維可視化系統為用戶輕松創建、瀏覽、監控、分析設備、管線等數據提供便捷，通過智能感知、實時監控、虛擬現實等手段提升企業的管理水平。
14、 移動應用。通過智能手機、平板電腦等移動終端隨時隨地瀏覽油氣水井、聯合站等生產流程畫面、重要運行參數趨勢圖、生產報表、KPI統計數據等，為實時掌握油田生產運行情況提供便捷。
15、 系統安全。隨著兩化融合的加速，DCS、SCADA等生產控制系統逐步實現與互聯網或辦公網的互聯互通，為了確保生產控制系統的安全性，力控pSafetyLink進行保駕護航，其雙獨立主機系統分為控制端和信息端，分別接入過程控制系統網絡和管理信息系統網絡，同時兩主機之間采用PSL專用網絡隔離技術，在保證數據快速交互的同時阻斷了網絡的連接，保證了站控層過程控制系統網絡的安全。
1、 通過油氣田生產物聯網系統的建設，全面實現油氣水井、計量間、油氣庫站及相關集輸管網等生產單元數據的實時采集，提高了生產的自動化程度，縮減或合并了部分崗位，減少了勞動用工，降低的生產成本。
2、 通過油氣田生產物聯網系統的建設，規范并優化了生產工藝流程，實現了生產過程的統一管理與集中控制，在提升管理水平的基礎上，提高了工作效率。
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