建立基于物聯網的原油運輸閉環管理系統解決原油被盜問題

[摘 要] 近年來，在運輸環節偷盜原油的現象在油田生產企業相當嚴重，給企業造成了巨大的經濟損失，本文通過應用物聯網技術，建立一個閉環的運輸管理系統，結合行車監控系統、GPS行車軌跡、車牌識別、人臉識別等高新技術，自動進行全面的合規性分析，從而解決原油運輸中的被盜問題。

[關鍵詞] 物聯網；行車監控；GPS；原油運輸；閉環；管理

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 23. 028

[中圖分類號] F270.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）23- 0055- 03

在石油生產和運輸企業中，石油的開采與儲運是企業的主要工作。如何安全儲運石油是石油生產企業的一大難題。近幾年，隨著原油價格的上漲，偷盜原油的現象在油田生產企業相當嚴重，給企業造成了巨大的經濟損失。研究發現，盜油發生在很多環節，其中一個重要的環節是運輸環節。

1 盜油行為分析

從地下抽出的原油，含有大量水分，而且油品質量差別很大，這給了盜竊分子提供了可乘之機，在運輸環節的盜油手段和方式多種多樣，按參與主體劃分，主要分為兩種類型。

1.1 運油司機個體盜油

主要體現為運油司機在運油過程中，在隱蔽的地方卸出部分原油，加入同體積水。在交油時體積一致。由于原油含水比例未知而得以蒙混過關。

1.2 運油司機與工作人員聯合盜油

與工作人員聯合，有與井場值班人員聯合及與卸油處化驗人員聯合兩種情況。

（1）與井場值班人員聯合。井場值班人員一般為運油司機提供虛上鉛封、少報方量等幫助，從而在運油過程中不易發現原油被盜。

（2）與卸油處化驗人員聯合。與卸油處化驗人員聯合，是最惡劣的情況，膽小的人員，一般卸出大半的原油，加入同體積的水；膽大的人員，通常采用套牌車，用整車的水換整車的油。兩種情況都是由化驗人員填寫一個虛假含水量而蒙混過關，從而給采油企業造成重大損失。

2 物聯網概念及結構

2.1 物聯網概念

物聯網（The Internet of Things）是新一代信息技術的重要組成部分，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。它有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。物聯網是智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用，被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用拓展，與其說物聯網是網絡，不如說物聯網是業務和應用。因此，應用創新是物聯網發展的核心，以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。

2.2 物聯網結構

物聯網的結構，一般分為感知層、網絡層、應用層。

（1）感知層。由一系列各種各樣的設備組成，產生各種數據，有些設備是單純的傳感器，只為生成固定數據；而大多數為功能設備，完成固定的功能，同時生成所需要的數據。

（2）網絡層。網絡層負責感知層數據的傳輸，包括業務數據與控制數據。

（3）應用層。應用層是對特定數據進行處理，得到需要的結果或形成新的控制數據。

3 原油防盜應用

要解決好原油防盜問題，必須將管理與技術相結合。技術手段為管理提供必要的數據，通過管理達到相應目標。

3.1 原油運輸類型

從裝油到卸油，可以分為內部轉儲和外部交油兩種情況。

3.1.1 內部轉儲

內部轉儲多數發生在作業區內部或采油廠內部，主要是將油從一個沒有管道的采油井場轉運到一個有管道的點或中轉站（參見圖1）。內部轉儲的關注焦點：裝油體積（方量）；卸油體積（方量）；裝卸油量是否一致；運輸過程的安全。

3.1.2 外部交油

外部交油多數發生在不同作業區之間或不同的單位之間（參見圖2）。

交油方的關注焦點：裝油體積（方量）； 卸油體積（方量）；含水比例；運輸過程安全。收油方關注焦點：卸油體積（方量）；含水比例。

3.2 應用物聯網技術形成閉環管理模型

3.2.1 閉環過程

運油閉環模型如圖3所示。

通過一個閉環的管理過程，實現原油運輸從裝油到卸油的全程監控與數據采集，從而防止原油的被盜問題。

3.2.2 設備、子系統及功能說明

設備或子系統及功能說明見表1。

3.3 系統運行說明

管理是主要手段，技術為管理提供必須的數據。這些數據多種多樣，數據間相互佐證，形成一個符合邏輯的閉環鏈條，從而保障裝卸、運輸過程的安全，保護企業的既得利益。本文所指原油運輸物聯網，是指物聯網思想或概念在原油運輸中的運用，原油運輸關聯過程包括：運輸調度； 裝油計量及關聯信息采集；行駛過程監控（GPS軌跡、行車記錄系統、電子值勤系統）；卸油控制系統；卸油計量及關聯信息采集；系統評估或合規性校驗；異常處理記錄。

以物聯網思想，將上述過程或系統產生的信息，關聯到一個整體系統中。每個環節數據相互佐證，最終由系統按設定的原則，進行評估，并對問題進行記錄。

3.3.1 內部轉儲

該類型并不關心原油含水比例，因此，只要做好監控過程即可。

調度開始： 在【原油運輸管理系統】中建立一次運輸任務。

準備工作 ：在【原油運輸管理系統】中形成任務的關聯信息，主要包括：由誰運輸，車輛信息，在哪兒裝油，在哪兒卸油，預置軌跡等，形成任務數據，數據不但記錄在【原油運輸管理系統】中，還需要導入【車載監控及管理系統】。

派發車輛：將任務數據通過3G或WIFI或手工錄入到【車載監控及管理系統】中，派發車輛。

空車行車：通過【車載監控及管理系統】的3G信號，傳回車輛行車軌跡、監控信息。如果與【原油運輸管理系統】中預置軌跡發生大的變化，或與【電子值勤系統】傳回信息有大的偏差，【原油運輸管理系統】發出告警。

裝油：內部轉儲一般只需要記錄體積，由監控系統記錄裝油全過程、值班人員測量體積的過程、車輛信息、駕駛員信息。

重車行車：通過【車載監控及管理系統】的3G信號，傳回車輛行車軌跡、監控信息。如果與【原油運輸管理系統】中預置軌跡有大的變化，或與【電子值勤系統系統】傳回信息有大的偏差，【原油運輸管理系統】發出告警，并立即通知最近的安全生產大隊進行處理。

卸油：通過GPS確定到達指定點，系統解鎖，相關人員可以卸油，由【卸油管理系統】測量原油體積，由監控系統記錄卸油全過程、車輛信息、駕駛員信息。

結束工作：【原油運輸管理系統】根據設定誤差及相關規則，進行合規性驗證，如果通過，本次運輸任務完成。如報異常，相關人員需要調閱所有環節監控視頻，查找問題或違法證據。

調度結束：運輸任務結束。

3.3.2 外部交油

與內部轉儲相比，外部交油，有以下不同。裝油：由【雙腔裝油計量系統】進行裝油，完成后，系統自動生成相應的體積和質量上傳至【原油運輸管理系統】。卸油：卸油時，由【無人值守過磅及監控系統】測量重車和空車，得出質量；由【卸油管理系統】測量原油體積。其他環節與內部轉儲保持一致。

物聯網技術結合閉環管理模型，為原油運輸打造一個無縫的過程，通過技術和管理手段，能從根本上解決運輸過程中的原油被盜問題。