石油钻井平台北斗应用方案

石油钻井平台北斗应用

方案

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

（初稿）

一、项目概况

（一）编写依据

1.项目概述

本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场，提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网融合现场监测技术，着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的安全与现场指挥调度，综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。

2.现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建设指导文件

《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》，中央军委、国务院，2009年11月

《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》，工业和信息化部，2008年10月

《2025年美国国家PNT构架体系发展目标及发展战略》（2011年）

《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》（发改高计〔2007〕3057号）

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》（国发

〔2005〕第044号）

（二）项目名称

海上石油钻井平台北斗综合应用系统

（三）建设目标与内容

建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统，更好的让北斗服务于石油行业，为“智慧油田”打下坚实基础。

海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”，即在海上石油钻井平台总控平台的基础框架下，建设监测、指挥和船舶管理三个系统。

海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一部分，为智慧油田提供综合信息与手段支持。

二、项目建设的背景、必要性

（一）项目建设的背景

卫星导航系统是信息时代国家经济建设的重要支柱，是直接关系到国家安全和经济发展的核心技术与支撑系统，是全球竞争和大国利益的焦点之一。以北斗卫星为主的卫星应用产业是战略性新兴产业，应用领域广阔，并推动传统行业的升级改造、社会智能化水平的提升和政府智能化管理服务水平的提升，不断催生新的产业形态，将对我国石油开采行业发展产生巨大的影响。

1.北斗卫星应用产业处于规模化突起的关键阶段

“中国北斗卫星导航系统”（以下简称“北斗”）是国家十六个重大科技专项之一，按照“北斗”三步走发展战略规划，覆盖亚太地区的“北斗”区域卫星导航系统已经构成并初步形成稳定服务能力。具备定位导航、通讯、授时三大功能，在交通运输、海洋渔业、气象、测绘、地质勘探、减灾救灾、国防等多个领域逐步应用。

近几年，如何改变中国卫星导航产业，尤其是大众产业过度依赖GPS的局面，将北斗产业规模化延拓到民生领域和经济社会活动的方方面面，将是北斗产业发展面临的严峻挑战，也是北斗产业在中国逐步形成市场主导能力和规模化突起的战略时期。

2.“数字油田”的建设为北斗产业发展提供了战略平台

数字油田是全面信息化的油田，即指以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化；从狭义角度看，数字油田是一个以数字地球为技术导向、以油田实体为对象、以地理空间坐标为依据、具有多分辨率、海量数据和多种数据融合、可用多媒体和虚拟技术进行多维表达、具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统。数字油田不仅是技术目标，更是管理目标——油田总体发展战略的一部分。

（二）国家对北斗卫星产业建设的指导思想

1.做好顶层设计

规划数据架构、技术架构、应用架构和标准体系架构，建设基于北斗的石油钻井平台应用系统，使其具有良好的应用可扩展性。制定开放、通用的各信息源接口协议，制定软件二次开发规范，规范各种北斗用户终端的对外接口。

2.提高兼容性

系统要兼容旧设备、旧系统，整合现有的船舶、终端资源和行业系统。终端设备做到北斗/GPS相兼容，数据采集做到与各种格式的相互兼容，数据链路多网融合。系统也要适应各职能部门的分层管理，对各职能部门的职责范围作最小的改动，便于推动系统应用。

（三）项目建设的必要性

1.国家安全战略需求

北斗卫星定位系统对于国防和国家的信息安全角度来说，具有重大战略意义，是国外卫星定位系统所不可替代的。尤其北斗系统所拥有全球其他国家导航系统不具备的双向通信能力。在极端天气和地震等灾害中，北斗系统将比GPS等系统具有更大的优越性。

北斗卫星定位系统的建设和投入使用，担负起保障国家战略安全的角色和作用，打破了国外对关系到国家安全和经济命脉的卫星导航系统的垄断。基于此，国家高度重视北斗卫星应用推广建设，不断加强大科技投入和资金投入，通过“重大专项”、“示范工程”等规划项目，引领国内科技力量加强攻关，并与各地方政府、各行业合作，共同推动北斗卫星产业的大规模市场应用。

2.数字油田信息化发展的需要

以卫星导航技术创新与应用为主要发展方向，是促进数字油田建设的极好抓手，在移动通讯、卫星通讯、物联网技术等支撑下，整合地理信息、基站信

息、无人机信息、3G/4G网络信息、物联网等各类终端信息，信息融合、优化，形成天、空、地一体化的智能化信息管理与服务平台。基于北斗的智能化信息平台的建立，将使智能化信息管理成为现实。

该综合应用系统以北斗卫星应用为切入点，从宏观的角度整合各种信息资源，并形成智能化、开放兼容的应用系统。

（1）实现“智慧油田”建设的现实战略需要

随着全球信息技术的不断发展，企业必须不断提升信息化管理水平，从数字油田向智慧油田发展，是世界石油行业信息技术管理发展的必然趋势。

综上所述，北斗卫星综合应用系统以其开放、共享、兼容、智能的特点，在国内具有较强的前瞻性、实用性和先进性，是“数字油田”规划建设的重要内容，对实现“智慧油田”规划建设目标具有重要支撑意义。

（2）完善安全监管和应急处置建设的需要

海上石油钻井平台北斗应用系统中的应急指挥系统、生产监测系统，为企业提供了信息化管理平台，使实现基于智能信息的现代化管理变成现实，对有效缩短应急反应时间、提高应急救援效率、提高各部门协同行动、提高海上作业及安全生产监管效果具有重要意义。

三、系统建设规划与方案

（一）平台建设的总体方案

1.总体应用架构

总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”，未来具有可扩展性。

平台是整个项目的核心，是三个系统的技术支撑，用一套标准作支撑。应急指挥系统、现场监测系统和船舶管理系统组成在平台基础上的智能化、可扩展的位置服务网络。其中应急指挥系统对海洋船舶、作业人员进行现场调度与指挥，现场监测系统对钻井平台各监测点目标进行不间断全天候监控，船舶管理系统提供集团所属船舶的综合管理。

系统利用北斗卫星导航系统提供的定位、授时、通信三大功能，综合集成互联网、云计算、移动通信网、AIS（船舶自动识别系统）、GIS（地理信息系统）、海事卫星通信系统、无人机和卫星遥感技术、RFID技术、其他智能传感技术等，实现系统的高度集成。