基于物联网的油气集输站库建设分析

基于物联网的油气集输站库建设分析
摘要：以实地数据收集、过程自动控制和参数优化为基础的油气储层联网已
成为油田信息化建设发展的必然趋势。

本文介绍了油气采集站仓库网络建设、基
于原有油田控制系统的软硬件互联、数据共享系统多域融合、设备管理系统的精
确管理，从而使生产过程更加高效、节约。

基于此，本文章对基于物联网的油气
集输站库建设分析进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：物联网；油气集输站库；建设分析
引言
在发展过程中，由于发展困难、雇员严重老龄化和生产运营成本高等问题，
石油和天然气的劳动效率和总体生产力低下。

为了更好地解决这一问题，相关领
域的研究人员进行了深入研究，对石油市场数据进行了全面研究，并利用数据监
测技术等现代技术进行了综合数据收集，以便对油田进行实地调查。

一、物联网技术的概述
（一）基本定义
所谓的物联网技术，简单来说就是以现代科学技术为手段，以互联网为载体
而进行的一种连接物与物的网络系统，是对传统网络的拓展与延伸，在当今社会
发展进程中有着非常广泛的运用。

通过相关分析可以看出，物联网是一个大规模
的信息系统，其体系架构主要由感知层、网络层、应用层搭建而成。

物联网技术
在各个行业领域中都占据了重要位置，无论是建筑、公路还是油气管道设计，只
要这些区域都设置了智能摄像头和各种传感器，就能够实现对它们的全面控制与
管理。

从某种程度上来说，物联网的出现，极大地提高了人类管理的精细化水平。

（二）物联网的发展
从全球范围来看，物联网发展仍处于初步的感知阶段，在识别物联网中的物
体时，可以凭借感知管控方式，科学高效地识别物体的具体信息。

例如，电子标
签成为超市中商品的重要性标签，凭借商品电子条形码，员工可以全面收集商品
的进货来源、价格、保质期等信息，为商品整理与销售等工作提供充分的数据信
息支持，同时，为商品归类与整理工作营造良好条件。

从现有情况来看，我国物
联网技术发展任重道远，在实际应用中，感知设备在运行的过程中，往往需要接
受控制设备的监管。

从技术发展趋势来看，我国在控制设备与控制技术方面的研
发处于瓶颈期，使得物联网在我国的发展面临了较大的挑战。

二、油气集输站库物联网整体设计
油气采集站图书馆对象联网平台是利用hezh k系列硬件和macxv 6 . 5 . 3 b+pach版软件构建的，并集成了友好设备管理系统，实现了现场仪器的智能化管理。

系统采用三层网络结构，包括采集层、过程监控层和管理应用层。

数据采集
层主要通过处理站设备实现动态实时数据采集。

获取数据包括压力、流量、温度、液位等。

工艺监控层主要实现联合站设备动态运行数据的发布和存储，将集中管
理平台部署到采集站存储库中的控制室，为集中监控提供窗口，信息管理应用层
满足要求。

三、基于物联网的油气集输站库建设的分析
（一）油气集输站库架构
从物联网的应用特征出发，划分油气集输站库层次，包括应用层、传输层和
感控层三个架构。

油气集输站库建设中，功能包括油田生产环境自动化监控及生
产数据自动化收集，以此实现现场设备的监控管理。

感控层所需要的设备必须涵
盖有害气体监控装置、摄像头、分散控制装置、远程控制单元、传感器装置及变
松装置等。

首先，依靠监控装置及摄像头，对现场环境数据进行收集；其次，依
靠静电阻抗装置，对现场数据开展自动化处理，最后，应用传感器，实现在不同
工作状态及所处位置设备像话信息的的监控。

尤其集输站库核心结构为传输层，
其主要包括应用层和感控层的信息传递，从油气集输现状出发，进行四种差异性
传输模式的选择，包括全有线组网、有线及无线专网、有线及无线公网、有线及无线异构传输。

（二）油气集输实时数据标签命名
对于关联的数据命名规则，使用多层编码结构“abccddeeffffffgggg”，其中“a”表示用于区分油井字段、管网数据等的数据类别标签。

在油气采集站存放区；" b "是指企业用于管理数据信息的生产和发展标签；" DD "是在生产过程中执行任务的业务单元的标签，用于区分任务执行区域和数据所属的区域。

" EE "是指站名；" ffff "是油井和天然气井的标签，它允许使用计划标签区分属于生产单元的相关数据地点；GGGG是用于区分多个数据形式的类型编码。

在实践中，信息中的中文字符可以替换为英文或拼音字母，小写字母可以替换为相应的大写字母，其他数字可以替换为下划线等。

它们保持不变，不需要用符号或字母连接不同的层。

如果没有中间级别，则通过直接添加两位数字00来确保数据标签的完整性。

（三）系统实现管控一体化
油气采集站库控制系统由max5和MACX6两个不同的系统组成。

由于该系统两个版本的结构不同，无法直接通信，OPC协议转换软件安装在对象的因特网系统上，在协议转换时通过网络收集MACX5系统数据，内部映射为MACX6系统协议数据，写入对象因特网数据库，不同协议中的数据由内部通信ID(两个系统写入同一id中的同一点)连接，从而实现了两个DCS系统的集成、不同区域和版本的系统的合并以及集中式监视和分散控制管理。

（四）综合管理工作到位
实施石油和天然气收集站的标准化建设和管理首先需要制定一个符合现状的详细工作计划，制定详细的工作范围，明确界定各部门的任务和责任，分解工作计划，落实问责制科学规范执行油气采集站管理，注重部门工作重点，不停留在各种形式上，而是保持工作内涵和效率，并严格按照规范要求在整个油气采集站管理过程中实施在油气收集站建设和管理的整个过程中，基本单位一直在积极改进相关系统，加强工人培训，确保安全生产标准化，加强问责制，监督设备的正
确使用和维护，有效监督和控制政府工作积极纠正不符合标准的项目，始终坚持
日常建设和管理工作，全面提高整个油气收集站的建设和管理水平。

（五）生产过程控制
控制生产过程必须确保连锁自动控制设备及远程控制设备可对其发挥支撑作用，针对油气集输站之中抽油井的停止和运行控制问题，必须由专业区域中的操
作人员，向RTU进行开启及停止指令的发送，并由RTU向电量控制单元传输与之
对应的指令信号，以实现控制抽油器启停的效果，进而由RTU向电量控制单元进
行信号的发送，控制抽油机的启停。

远程控制油气集输站库中电泵井，由物联网
在操作人员控制下，向RTU进行控制指令的发送，进而由RTU向电泵井进行指令
信号的电量控制信号发送，实现实时控制电泵井参数的目的。

结束语
总体而言，石油和天然气收集站的标准化建设和管理是确保企业安全生产和
管理的有效手段。

油气采集站库对象网络化平台的构建结合了DCS的统一性、科
学性、可靠性、进步性和经济性，提高了DCS的应用水平，通过优化网络架构改
变了油气采集站库当前的管理模式，整合了将原有现场轮岗模式转变为远程监
控+集中监控+现场故障检测工作模式，实现中站台站、小型台站无监控管理模式，不仅实现效率降低，而且实现优化。

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作者简介
于丽丽，大庆油田第一采油厂第四作业区中十六班411站，集输工，技师。