基于物聯(lián)網(wǎng)的輸油站智能化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

沈輝 王瓊

（1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十二采油廠店子作業(yè)區(qū)，甘肅 慶陽 745400；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十二采油廠固城作業(yè)區(qū)，甘肅 慶陽 745400）

基于物聯(lián)網(wǎng)的輸油站智能化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

沈輝1王瓊2

（1.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十二采油廠店子作業(yè)區(qū)，甘肅 慶陽 745400；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十二采油廠固城作業(yè)區(qū)，甘肅 慶陽 745400）

隨著數(shù)字化油田的推廣和實(shí)施，數(shù)字化智能化油田信息系統(tǒng)的建設(shè)成為了發(fā)展的趨勢(shì)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的信息化管理系統(tǒng)，具有可靠、高效和穩(wěn)定的諸多優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)某采油廠輸油站，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能化信息系統(tǒng)的建設(shè)展開了討論，制定了智能化信息系統(tǒng)的建設(shè)方案系統(tǒng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)。

物聯(lián)網(wǎng)；智能化；輸油站；監(jiān)控中心

石油產(chǎn)業(yè)作為能源行業(yè)中非常重要的組成部分，肩負(fù)著國(guó)家能源安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要責(zé)任。油氣田開發(fā)企業(yè)作為石油行業(yè)的上游產(chǎn)業(yè)，確保油氣從地底采出，并安全高效的集輸給下油產(chǎn)業(yè)，因此油氣集輸部門，也是油氣開發(fā)過程的重要環(huán)節(jié)。

目前油氣井場(chǎng)大多數(shù)處于沙漠、戈壁或黃土沙漠化地區(qū)，位置偏遠(yuǎn)，自然環(huán)境惡劣，給人們的后期生產(chǎn)管理作業(yè)帶來了很大困難，傳統(tǒng)的井場(chǎng)生產(chǎn)管理主要基于人力職守、巡查、記錄等，使得需要大量的人力資源，且工作效率低下，信息反饋和數(shù)據(jù)的獲取緩慢，給生產(chǎn)和管理帶來了極大的不便。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化井場(chǎng)和輸油系統(tǒng)的不斷的推廣和完善，以提高信息的獲取精度和速度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理，提高生產(chǎn)和管理效率。目前基于物聯(lián)網(wǎng)建立起來的智能化信息管理系統(tǒng)，能解決傳統(tǒng)管理的諸多弊端，實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)和輸油系統(tǒng)的監(jiān)控效率和可靠性，大大的提高了智能化管理的程度[1]。以長(zhǎng)慶油田某采油廠輸油站為例，根據(jù)引入物聯(lián)網(wǎng)的管理技術(shù)，基于在物聯(lián)網(wǎng)的三層構(gòu)架上建立智能化信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)油田智能化的改造，該系統(tǒng)的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)，對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)管理具有跨越式的重要意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念

Internet技術(shù)的不斷進(jìn)步，促使人們將物聯(lián)網(wǎng)Internet of Thing（IOT）上有了全面的發(fā)展，其定義為通過射頻識(shí)別、紅外線對(duì)射發(fā)射器等信息傳輸設(shè)備，按照預(yù)先設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，把任何物體與Internet相連接，使得信息的傳輸和交換更加的快捷，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、監(jiān)控，跟蹤和管理的基于互聯(lián)網(wǎng)的概念。最終實(shí)現(xiàn)3W式（Where、Which、What）即無論何地、無論何物、無論何時(shí)，都實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的建立和互聯(lián)。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架

物聯(lián)網(wǎng)（IOT）是以全面感知、傳輸和管理為特征的信息傳輸和處理網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)實(shí)現(xiàn)綜合信息管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架主要為非3層分別為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層（圖1）[2]。

圖1 聯(lián)網(wǎng)體系構(gòu)架

1.3 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

（1）感知層是實(shí)現(xiàn)智能化感知、信息采集和處理的模塊，并通過通訊模塊與網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層互聯(lián)，感知層包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器、智能設(shè)備、通訊設(shè)備等，其關(guān)鍵技術(shù)包括信息采集技術(shù)、無線通訊技術(shù)等。

（2）網(wǎng)絡(luò)層即信息的傳輸層面，擔(dān)負(fù)著將感知層獲取的各類信息高效的傳輸給應(yīng)用層，主要設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、局域網(wǎng)等，其關(guān)鍵技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建、信息傳輸設(shè)備的安全穩(wěn)定、無線通訊技術(shù)等。

（3）應(yīng)用層肩負(fù)著物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的匯總分析處理等功能，其關(guān)鍵技術(shù)包括只能分析、云計(jì)算、新型融合、web服務(wù)等。

2 智能化系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

集輸站數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)主要完成集輸站內(nèi)集輸裝置的參數(shù)采集和視頻監(jiān)控，保證集輸站安全運(yùn)行，見圖2。

圖2 集輸站數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

3 應(yīng)用系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)

（1）監(jiān)控設(shè)備，包括攝像機(jī)部件、鏡頭、防護(hù)罩、云臺(tái)等。

（2）RTU模塊，油井采集和控制子系統(tǒng)的核心部分，僅對(duì)傳感器采集到的各種參數(shù)進(jìn)行編碼和傳輸，還要接受執(zhí)行來及監(jiān)控中心的控制指令；

（3）串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)設(shè)備；

（4）井場(chǎng)輔助設(shè)備，包括RTU機(jī)柜、立桿、空氣開關(guān)、照明燈等；

（5）監(jiān)控子系統(tǒng)硬件設(shè)備，包括檢測(cè)儀表、數(shù)據(jù)采集模塊與交換機(jī)

4 結(jié)語

討論了物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模式和架構(gòu)，基于監(jiān)控設(shè)備、RTU模塊、串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、井場(chǎng)輔助設(shè)備和監(jiān)控子系統(tǒng)硬件設(shè)備搭建了智能化信息技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)。

[1]郝世彥,樊平天,張新濤.油井遠(yuǎn)程監(jiān)控與計(jì)量技術(shù)在延長(zhǎng)油田的應(yīng)用[J].石油鉆探技術(shù),2010,38(2):84-87.

[2]陳名強(qiáng).物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)研究[D].四川:西南交通大學(xué),2014.

沈輝（1989-），男，漢族，助理工程師，本科，從事油田數(shù)字化技術(shù)工作。