淺談對油田企業油氣開采智能管控系統的認識

馬博

摘 要：油田致力于企業的管控平臺建設，其推出的可視化智能管控系統使得“大防控”建設在各單位投入使用。可視化智能管控系統是以各級監控中心為核心、集成各種探測傳感器（包括光電傳感設備、目標身份識別設備和其它物聯網傳感器）組成的一個自動化可視化管控系統。

關鍵詞：油田企業;大防控;可視化;智能管控系統

一、對智能管控系統的困難和問題分析

可視化智能管控平臺建設存在諸多困難和問題，一方面來自于系統本身的復雜性，另一方面來自于系統建設環境所帶來的復雜性。具體有以下幾個方面：

（1）海量信息。系統部署的定位、視頻、物聯網傳感器24小時不間斷產生海量信息，造成巨大的存儲和處理壓力。如何使得信息真正發揮應有的價值是系統平臺需要優先關注的問題。

（2）智能化。提高系統的自動化程度，將人從繁重的處理過程當中解放出來具有重要意義。不但可以節省人力，還能夠提高管控的效率和精確度。

（3）多傳感器聯動。系統具有多種探測手段，多傳感器配合工作并協調運轉將取得事半功倍的效果，增加探測的主動性，提高信息的維度。需要將多傳感器系統構建成一個有機的探測網絡。

（4）基礎設施匱乏。油田企業有的邊遠地段無電力和通信網絡，需要系統自主解決。

二、對智能管控系統的系統架構設計

（一）前端系統。前端系統主要分為具備雷達定位的邊界管控前端（通過遠距離熱成像光電傳感系統、GPS實現協調定位、聯動預警）和井站、場地、入井（站）口管控前端（對可疑車輛、人員進行自動識別、告警），都配備有入侵偵測攝像機、IP廣播喇叭、無線網橋遠端站、避雷針，并根據需要選配：熱成像+可見光+轉臺、高清遠距監控攝像機+井站監控攝像機+卡口智能識別攝像機。

（二）系統通信網絡。前端感知子系統直接接入各單位監控中心的通信網絡。依據現場條件，面臨鋪設光纜施工難度大、建設工期長、施工協調困難等問題，因此，本系統采用寬帶無線網絡系統，結合本地小型局域網和油田網，構成一個完善的數據通信網絡。各油田基層單位、各二級單位、油田之間通過現有油田網互聯。

（三）監測中心平臺子系統。監測中心平臺是數據、圖像處理中心，根據油田實際建設情況，油田各級建設分為三級架構，即油田監控中心、油田各二級單位監控中心、各三級單位監控中心。

1、油田監控中心。油田監控中心是系統平臺的信息處理評估中心和指揮樞紐單元，主要功能如下：

（1）綜合態勢監視：以所轄區域電子地圖為背景，實現管轄范圍內所有的油井、車輛、人員目標（包括AIS、GPS、北斗等）的態勢展示，可見光/紅外監控視頻、物聯網傳感器告警狀態的展示等。

（2）目標業務屬性管理：目標關聯的屬性（例如：內保、保安的業務狀態、業務數據、報警信息等）的查詢、顯示和設置，能夠以專題圖或統計圖等多種圖例方式形象地顯示各種告警或業務等統計信息。

（3）傳感器協同探測：經過授權，可根據需要實時監視所屬區域內雷達與光電設備對目標的接力聯動跟蹤、物聯網傳感器報警與光電設備的聯動跟蹤。

（4）視頻接入：通過IP視頻流媒體方式顯示實時的監控視頻流信息，或通過接入各二級單位硬盤錄像機調閱視頻監控圖像。

（5）告警處理：根據油田企業不同業務部門的需求，處理各類型的系統報警，記錄處警情況，并可對油田、油田各二級單位的治安情況進行查詢統計。

（6）指揮調度：接收油田調度中心的指揮命令或處置有關情況，通過動態標繪、智能分析和調看預案等功能，制定工作方案，指揮調度下屬各單位協同處置有關情況，實時監視處理過程。

（7）信息匯總分發：實時匯總融合各二級單位監控中心上傳的目標態勢信息、目標相關聯的油田業務狀態、報警及處理情況、情報以及上級下發的油田態勢信息、業務狀態等并存入數據庫。向油田調度中心上傳各單位綜合目標態勢信息及有關治安情況，向基層單位或其它監控中心發布態勢信息、情報、指揮命令等，實現信息共享。

（8）傳感器遠程控制：經過統一授權，可遠程調閱油田范圍內部署的視頻監控設備的視頻圖像，可監視油田范圍內部署的AIS基站、可見光/紅外設備、物聯網傳感器的狀態并對所屬的傳感器進行遠程控制。

2、各二級單位監控中心。二級單位監控中心是系統平臺的信息處理評估單元和基層指揮單元，主要功能如下：

一是綜合態勢監視和目標業務屬性管理。二是傳感器協同探測。三是視頻接入和告警處理及指揮調度。四是信息匯總分發和傳感器遠程控制。

3、監測點。是整個系統平臺的前端，通過有針對地配備不同型號的光電傳感器（可選）等，完成對管轄區內警戒目標的觀察、探測、識別及跟蹤，監測點將雷達捕獲的目標動態點位信息、光電設備視頻圖像通過數字專用通信網絡實時傳輸至各二級單位監控中心，主要功能如下：

一是綜合態勢監視和傳感器協同探測。二是告警處理和傳感器遠程控制。

三、對智能管控系統功優勢的認識

（一）先進的智能分析功能。可對固定形狀的物體，如運載偷油的油罐車、農用車進行告警;可對進入易燃易爆炸油區生產場地、越過、滯留等行為進行智能判定，并對違規行為產生報警信號。

（二）視頻聯動跟蹤。平臺軟件通過跟蹤算法根據GPS系統探測到的目標實際位置，控制云臺實現GPS與光電監控設備的聯動跟蹤，當平臺判斷目標超過監控范圍時，根據目標的方向和該目標的實時定位信息選擇下一個離其最近的光電監控設備進行聯動跟蹤。智能卡口和入侵檢測系統檢測到可疑車輛或人員，可觸發告警至中心。多傳感器協同工作，將不同傳感器源的檢測信息實時進行數據融合，形成系統的感知、辨識和預警，完成目標的多屬性提取識別等功能。

（三）統一管理、獨立應用。采用可視化智能管控平臺自上而下，從油田至各二級單位、從各二級單位至基層單位進行統一管理、分級管理。當各二級單位前端因某種原因與上級網絡中斷時，各前端監控系統又可對本轄區內管控點獨立操控。

（四）多傳感器高度集成。采用統一管控平臺，通過光電紅外、高清卡口、入侵傳感器、GPS、視頻監控及IP數字廣播的無縫互連，實現異類傳感器、同類多傳感器數據信息深度融合和綜合集成應用，形成綜合態勢，實現目標全天候的捕獲、跟蹤與識別。

（五）多手段區域監視。針對油區監控，采用熱成像儀和可見光攝像機相結合的手段，晚上主要采用熱成像儀監控，白天可配合可見光攝像機更加清晰地監控目標形態。卡口采用固定槍機和智能球機相結合，采用固定卡口攝像機對主干道路進行監控，采用智能球機輪訓掃描卡口周圍，實現全方位監控。

參考文獻

[1]何新興，孫軍，何中凱，等.塔里木油田能源管控系統的建設與探索[J].工程技術（文摘版）·建筑;2017年第08期

[2]劉潔聆，遲磊.關于油田智能化生產運行管理系統的設計與實現[J].硅谷，2014年第04期

（作者單位：中國石化中原油田分公司信息管理中心）