數字化監控平臺在蘇里格氣田的應用

王小紅 鄧強 荊鵬

摘 ?要

本文結合蘇里格氣田數字化升級改造工程，重點闡述蘇里格氣田數字化生產管理系統的功能組成、數據處理、軟件應用、關鍵技術及運行流程，同時介紹數字化技術應用在推動蘇里格氣田減化生產運行流程、優化勞動組織架構、提升氣田開發管理水平等方面的積極作用。

關鍵詞：數字化 智能管理 數據應用 管理平臺

一、數字化系統概述

嚴格執行氣田公司數字化建設標準，以滿足數字化基本功能為前提，對蘇里格氣田原有的信息自動化系統進行軟硬件升級，形成“前端數據采集→中端數據處理→后端平臺管理”的三級數據采集、信息處理、資源共享應用機制，實現“同一平臺、信息共享、多級監視、分散控制”，達到強化安全管理、增強過程控制、節約人力資源和提高勞動生產效率的目標。

前端數據采集：由現場儀表、各類傳感器及RTU終端構成，主要采集氣井、生產現場及站內壓力、溫度、液位、流量等生產數據，并將所采集的數據傳輸到對應站點。

中端數據處理：由PLC機柜或RTU機柜、計算機、軟件構成，主要負責對來自各個遠程終端數據的處理、集中監控，并向后端服務器轉發數據，是整個數字化系統的重要樞紐和基本管理單元的指揮中心。

后端管理平臺：由服務器、數據庫和軟件構成，主要接收中端上傳的數據，進行分發存儲、調用，并以網頁的形式進行發布。

二、前端數據采集

2.1氣井的數據采集

（1）優化傳輸方式

針對原有無線電臺易受地勢、天氣等因素影響的現狀，統一采用井場無線網絡傳輸氣井數據、視頻圖像、指令下達，實現了“二網合一”，有效地提高了信息傳輸的穩定性。

（2）完善系統功能

按照井站流程化管理的要求，優化蘇里格氣田前期建設的數據處理點。保留原有的有線載荷傳感器、位移傳感器，試驗太陽能一體化采集模塊，實現了氣井數據的同步實時采集，減少了線纜鋪設及后期維護工作量，縮短了建設周期。

增加氣井遠程開關控制功能，在落實氣井間開制度過程中，省去了員工往返井場啟停井操作，減輕了員工工作強度，提高了氣井開采系統運行效率，當管線、氣井出現故障時，實現緊急停井，確保安全生產。

2.2集氣站的數據采集

（1）數據采集

根據氣田公司下發的關于井場和增壓點數字化建設標準，實行了“123”數據采集。即：

“1”：一個液位，緩沖罐連續液位監測;

“2”：兩個溫度，收球筒溫度、總機關出口溫度;

“3”：三個壓力，收球筒壓力、外輸泵進口壓力、外輸泵出口壓力。

（2）自動控制

根據外輸泵電機功率配套匹配的變頻調速裝置，結合緩沖罐連續液位監測情況，進行聯動控制，實現外輸泵遠程啟停控制功能。

（3）電子值勤

電子值勤系統主要由全景攝像機、車牌攝像機、車牌識別控制器及無線網路設備組成，其中：全景攝像機主要是實時監控來往車輛、人員、動物，車牌攝像機是在有車輛經過時，自動抓拍車輛牌照，通過車牌識別器及軟件進行車牌自動識別、記錄。

電子值勤點設立在氣區主干道路、環境敏感區域、綜合治理重點區域，對出入的車輛實時監控、車牌號抓拍、記錄查詢，加強氣區綜合治理和內部車輛管控，以便迅速處理現場突發事件。

三、中端數據處理

（1）總體設計

站控系統綜合了自動控制、數據整合等技術，并融入了智能診斷分析功能，實現了基本管理單元的可視化、遠程化、智能化管理，充分體現了“讓數字化說話，聽數字指揮”。數據管理采用分布式管理的方式，支持各種工控設備和常見的通信協議，具有可延續性、可擴充性、封裝性及通用性等特點，并可進行網絡發布。

（2）系統功能

站控系統是通過計算機將數據采集、指揮調度、遠程控制、無線通信和信息分析進行有機結合，提升工藝過程的監控水平和生產管理過程智能化水平，到強化安全、節約人力資源和提高生產效率的目的。

（3）流程監控

站內流程監控畫面采用3D背景圖像導航，直觀、立體地顯示了站內設備運行流程;對站內相關的壓力、溫度、液位、流量、燃氣濃度等重要運行參數的實時采集。當運行參數出現異常時，系統會以真人聲音報警，警示站內工作人員處理。

（4）單元報警

當系統參數出現報警后，通過提示窗口和語音提示通知操作者，語音采用真人聲音報警，更形象的提示操作者，此時報警解釋說明以及出現的時間會呈現在報警查詢畫面中，操作者應該切換到單元報警畫面進行報警確認的操作，說明操作者已經收到報警通知，并采取了相應的應急措施，并且在備注欄填寫該報警的原因，作為歷史數據以便查詢當天的設備運轉情況，提高安全管理，如果操作者沒有進行報警確認或者添加該報警信息的備注，則報警狀態欄中會記錄下該報警未被操作者注意，一旦出現問題將追究當天的操作人員的責任。

四、后端管理平臺

（1）平臺架構

平臺由應用支撐平臺和應用子系統構成。應用支撐平臺包括組織資源目錄和數據共享平臺兩大功能。組織資源目錄是描述企業機構、人員、崗位、職責、角色等實體對象以及各實體對象之間關系的模型。主要包括統一的訪問控制、組織模型、身份庫、權限控制、審計管理和配置管理六方面應用。

（2）數據庫設計

數據庫設計按站-作業區-廠-公司級的結構設計，在廠級架設實時數據庫服務器、關系數據庫服務器、WEB服務器、廠級視頻服務器。

五、應用效果評價

（1）優化了生產組織方式

通過數字化升級配套，使得現場生產管理由傳統的經驗管理、人工巡檢、“大海撈針、守株待兔”的被動方式，轉變為智能管理、電子巡井、精確制導模式，實現生產管理數字化、可視化、智能化。

（2）提升了氣田開發管理水平

建立了前端生產數據自動采集、在線監測、實時監控的氣田開發管理模式，通過數字化管理平臺的應用，增強了技術分析與措施制定的科學性、準確性和及時性。

（3）切實降低了員工勞動強度

實施數字化配套后，減少了崗位員工簡單、重復的現場看護、巡檢、資料填報等操作工作，增加了員工進行生產運行分析、技術管理工作的時間，切實降低了勞動強度。

總結

數字化只是手段，只是支撐，它建設的目的是為了更好地促進生產管理，所以數字化管理從一開始建設，就必須與生產管理緊密結合，一切為了保障生產，組織實施建設工作，才能使數字化管理的效用真正得到發揮。通過數字化建設和新型勞動組織架構的配套，蘇里格氣田實現了流程化管理（站管井），達到生產運行流程與行政管理流程的統一，有利于生產資源快速配置和運行事故的快速處理。

參考文獻

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