油气生产物联网平台方案

油气生产物联网平台方案

一、方案概述

在互联网不断深化应用的今天，物联网技术随着智能感知芯片、移动嵌入式系统、云计算等理念和技术的研究和发展日趋成熟。油气生产物联网软件平台是亚控基于物联网技术助力采油自动化、智能化的产品。整个平台基于物联网传感器、变送器技术，实现采油井工作状态的自动化监视和数据采集；基于GPRS、WiFi等远程传输技术，实现对分布在广阔地域上的采油生产工艺流程中的工作数据的集成；基于工业实时数据库实现海量生产数据的实时管理与历史存储；基于功图、宏观信息图等技术完成产油预测、统计，实现挖潜增产计划安排；最终基于组态技术将生产过程数据以流程、图表、声光报警、Web页面等形式可视化呈现，辅助采油厂进行生产经营调度管理以及决策分析。整套平台采用SOA技术开发，重点实现井组，管线，站（库）等基本生产单元的管控一体化。达到高效管理，节能增产的目的。

二、方案亮点

2.1功图数据库

功图数据经过采集按每个整体功图存储在亚控的功图数据库中，通过功图组件的服务程序做压缩以及解析，在分析系统中作诊断及计产，然后把结果返回到数据库中，供上位组态应用展示。

●功图展示

1、以“功图”形式展示抽油机最新功图数据，

2、叠加展示抽油机多幅历史功图

●功图识别

示功图是作为反映有杆泵抽油机的工作状态最直观有效的分析手段。通过示功图，能够及时发现抽油机砂卡、脱杆、凡尔漏失等工作状态的变化和供液不足、气体影响等油藏的动态变化，不但有助于及时发现、排除抽油机工作故障。亚控功图的识别分析可以进行快速的实时工况分析、历史工况分析，并对分析结果进行分级报警。

2.2视频SCADA联动-全方位视频安全感知系统

视频信息通过标准OCX方式在SCADA系统中做整合，通过控件开放操作与事件的接口，SCADA系统通过接口与视频信息实现联动。

SCADA系统与视频智能识别技术相结合，实现数据联动，形成了更加安全的防范系统。对需要进行监控的井场、站（厂）和建筑物内（外）的主要公共活动场所及通道、重要部位和区域等进行有效的视频监视，并结合先进的视频模式识别算法，达到一个完美监视控制的程度。

油田的智能视频识别主要如下：

对需要进行监控的油井、水源井、增压泵站、注汽站和建筑物内（外）的主要公共活动场所及通道、重要部位和区域等进行有效的视频监视，并结合先进

的视频模式识别算法，达到一个完美监视控制的程度。现场传感视频系统与远程SCADA管理系统相互配合，将井场视频图像与生产数据动态监测融为一体，实现监控室进行远程电子巡井、场站生产单元过程可视化控制及管理，从而达到安全生产、无人值守的目的。

●井场视频识别与SCADA联动监控

●站视频识别与SCADA联动监控

2.3生产故障预警（智能语音报警）

生产故障预警是油气生产过程中至关重要的一部分，也是油田监控系统中重要组成部分；当现场的数据超出正常范围时，系统应以报警的方式将其通知相关工作人员，工作人员接收到报警信息后会对报警做出相应的处理；同时本系统提供基于历史数据的分析报警。根据历史数据的变化趋势提前预警。达到提高油田生产故障预警的及时性和对故障处理的准确性。

此外系统提供了强大的报警操作功能：报警存储功能、报警打印功能、报警显示功能、报警转发功能等等，为了方便用户实现对报警事件的查询、记录和打印等操作。

2.4报表自动生成

数据报表是生产过程中至关重要的一个部分，通过数据报表，可以清晰、直观、有效的了解与掌握各生产单元的生产情况，有助于职能单位对当前的油气生产情况进行宏观的把握和全局的统筹。目前许多单位，尤其是井场等生产单元仍采用人工巡表、手工抄表、人力送表的数据上报机制。自动报表的生成，极大改善了操作人员到现场看表、抄表的现状，很大程度的解放了劳动力。通过油田管控系统的数据自动采集功能，实现了数据的实时采集与监测、报表的自动生成与上报。以便操作人员投入更多精力在提高生产效率方面。

同时自动报表系统支持数据的存储、实时与历史数据查询以及数据趋势曲线与比对功能，与纸质的报表相比，更能准确、快捷的体现生产情况。

2.5设备管理在线运维

在信息化生产管控系统中，系统自身的健康度是基础。采集终端变送器、传感器不准时将对生产管理造成未知破坏。而变送器、传感器都是需要进行周期性的校验及更换电池的。一口抽油井一般配有5个传感器，一个采油厂一般有2000~4000左右口井。以一个具备2000口井的采油厂进行计算，传感器、变送器的数量将为10000左右，巡井的工作量十分庞大。

在本平台可实现变送器、传感器异常或电量不足时自动向系统上报的功能。系统可快速定位到具体的站点、设备，无需再进行拉网式的检修排查。这点对于生产设备管理维护意义重大。

统一的KingExchange数据采集平台针对设备管理，可以实现任意地理位置的设备进行生产信息的详细查询

三、系统架构

处在前端的采集与控制子系统，主要通过自动化仪表、传感器、功率模块、RTU、DCS等设备，自动采集、存储、处理油井、水源井、增压泵站、注汽站等生产单元的生产数据；通过摄像头、有害气体监测装置等，自动采集生产现场的视频信息和环境信息；通过ESD、控制阀等自动化控制设备，对生产过程实现自动化控制；同时监控仪表、传感器、控制阀等物联设备的工作状态、空间位置、入网标识等信息。这些数据和信息通过数据传输子系统传输到生产管理子系统进行统一收集、汇总、综合处理和分析，并提供生产实时监控、远程启停、远程计量、工况分析、预测优化、设备管理等功能。后方的局、厂指挥中心和各类用户根据相应的管理权限通过应用服务器和实时数据库进行集中管控与浏览。

作业区的数据存储系统是整个监控中心的关键，以作业区为单位的现场全部数据整合，整体功能的实现都需要在该层完成。在这部分为了实现对生产现场的监控、对设备的运维管理，在常规的SCADA数据汇集结构上并行的加入了采用King Graphic + King Historian + King ExChange为核心构成的在线运维管理系统，