石油物联网项目方案

1、背景

分布在广阔地域上的采油井，被按照采油井—计量站—联合站—采油区—采油厂—石油公司这样的多层次结构、按照“三级控制、两级管理”的模式进行生产管理。每一层级的控制，都需要大量的人员跑现场、抄表，不但增加了石油公司的运营成本，而且效率低下，现场环境恶劣、员工工作负担重。

随着自动化技术的发展，工业化、智能化趋势日益明显。传感器、变送器、RTU等自动化、智能化设备为远程控制、集中控制和管理提供了可靠的技术手段。物联网解决方案应运而生。

该项目正是基于物联网技术采油自动化、智能化项目。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RTU、GPRS、WiFi等远程传输技术，实现地域分布广阔的采油井的工作状态数据集成；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、宏观控制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、声光告警、Web页面等形式呈现，辅助中石油战略决策分析。

北京亚控科技发展有限公司拥有10余年自动化、信息化系统软件、解决方案开发实施经验，在物联网、信息化项目方面，能够提供数据采集与集成、数据管理与分析、数据展示与发布等系列软件平台，为客户搭建稳定可靠，性能卓越的解决方案平台。

2、亚控系统解决方案

一个好的信息化系统，应该具有四个开放的平台：

开放的数据采集、集成平台：支持通过WiFi、GPRS、光线、VPN等各类通讯方式采集所有传感器、变送器、智能控制系统、PLC、DCS、SCADA、智能仪表、智能板卡等拥有开放数据接口的数据源的数据，能够将企业的所有数据及时、准确地采集上来。

稳定可靠的数据存储平台：能够容纳大规模的企业生产数据，及时、高效的将数据存储，并且能够满足高速、大批量、多客户端的数据访问需求，能够保证数据的安全、可靠和可恢复。

灵活、开放、实时的数据分析处理平台：能够基于历史数据、各类事件完成企业数据的实时分析处理。能够完成生产数据到企业信息的装换，使得企业的生产、管理能够得到足够的信息支撑。同时，能够满足企业发展的需要，提供开放的平台，容纳企业不断变换的数据分析需求，而不是有新的分析就要新的系统开发。

高效、精美的数据展示平台：能够为客户提供精美、绚丽的画面，高效直观的图表、曲线，能够通过Web展示客户数据。同时展示的数据应该是基于设备为单位组织的，能够提供设备图形模型和设备数据模型，降低展示系统得开发量，降低展示系统维护难度。

按照以上标准，亚控公司提供了采集软件平台ioserver、KingExchange等软件；KingHistorian、关系数据库与文件存储组成数据存储平台；KingCalculation、KingA&E、KingSchedule、KingModel组成数据分析应用平台；KingGraphic、KingReport、KingPortal 组成的数据展示平台。

整个系统由三部分组成，现场层、数据服务中心、数据分析层和数据展示层。系统体系结构如下图所示：

系统结构图

2.1 方案特色

* 实时在线系统方案，自动响应更新

北京亚控为用户提供多款数据采集软件平台，这些软件平台能够在线自动响应硬件更新，无论是变送器的替换、还是新油井的投产，该软件平台能够自动的识别新的硬件，并将该硬件的信息创建到解决方案数据中心。数据中心之上的数据分析与展示软件同样能够在线自动的识别硬件数据更新，能够自动的管理、展示硬件更新。

* 优化控制流程，降低运营成本

北京亚控石油物联网软件系统解决方案为采油过程提供集中统一的控制方案，通过物联网的精确数据采集支持集中控制，改变原有的跑现场、多层的方式，能够更加高效、更加及时的处置采油过程的控制与应急处置。同时，通过物联网的精确采集，降低系统人工抄表、手工统计的工作量，不但降低了现场工作的人员的工作量，减少恶劣环境工作量，同时降低人为因素造成的统计误差。

* 准确预测求产，辅助挖潜增产

北京亚控石油物联网软件系统为客户提供基于功图理论的产液量预测和基于计量系

统的产液量预测相互印证的求产预测分析，同时支持宏观控制图历史变迁分析，帮助用户能够及时准确的掌握石油产量和生产潜力，为挖潜增效提供及时准确的信息支持。

2.2 现场层

现场层采用I/O Server/KingExchange等采集软件平台作为数据采集器，能够采集所有提供数据采集接口的数据源的数据，同时，采集软件平台完成设备采集链路的监控。采集软件平台通过Internet将数据转发到服务中心的数据集成平台，将所有的采集数据汇总，转发给数据存储系统。

在现场层，可以将采集软件平台部署在一台上位机上，数据集成平台部署在数据中心。

2.3 数据服务中心

数据服务中心采用北京亚控的KingHistrian实时/历史工业库作为数据存取平台，采用商用的关系数据库（SQL Server、Oracle、MS Access等）存储报警等事件数据；同时，为了采集部署在全国各地的设备数据，可以部署I/O Master等作为汇总采集服务器，汇总所有的设备数据，传入KingHistorian、关系数据库、文件存储系统，完成原始数据存储。

在数据服务中心，可以将KingHistorian、关系数据库分别部署在不同的数据服务器上。

2.4 数据分析层

数据分析层采用北京亚控的百科全书系统的数据分析平台，分别为：数据计算分析工具KingCalculation；事件监测工具KingA&E；数据对象化组织工具KingModel。所有这些工具为用户将原始的采集数据转化为信息、效益提供强有力的保障。

所有这些工具可以部署在同一台计算机上，也支持配置与执行的分布式部署，可以分布式部署多个执行服务。

2.5 数据展示层

在决策层中，决策者可以通过本地画面系统KingGraphic和报表工具KingReport得到及时、可靠的信息，同时通过KingPortal将这些信息发布到Web上，使得其它用户可