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一、項目介紹

中國石油為加快業務領域信息化建設，全面提升企業整體管理水平，《中國石油“十二五”信息技術總體規劃》IT規劃清晰地描述了中國石油在“十二五”期間的信息工作管理體制、組織結構及主要工作內容。“油氣生產物聯網系統”是勘探開發與管理類中的一個重要信息系統建設項目。

中石油通過油氣生產物聯網系統，實現油田生產形成“井站一體、電子巡護、遠程監控、智能管理”的數字化油田開發管理模式。生產一線的井場和中小型站場實現無人值守，達到人員集中管理、運行集中控制、數據集中處理的數字化管理模式，及時掌握生產運行狀況，實現遠程控制操作，勞動組織模式由分散趨于集中。

項目的建設范圍包括中石油總部、勘探與生產分公司以及大慶油田有限責任公司、遼河油田分公司、長慶油田分公司、塔里木油田分公司、新疆油田分公司、西南油氣田分公司、吉林油田分公司、大港油田分公司、青海油田分公司、華北油田分公司、吐哈油田分公司、冀東油田分公司、玉門油田分公司、浙江油田分公司、南方石油勘探開發有限責任公司、煤層氣有限責任公司等16家油氣田。

二、系統需求

中石油油氣生產物聯網利用統一的數據管理平臺來覆蓋中國石油油氣井區、計量間、集輸站、聯合站、處理廠等生產設施，實現生產數據自動采集、遠程監控、生產預警，支持油氣生產過程管理，進一步提高油氣田生產決策的及時性和準確性，提高生產管理水平，降低運行成本和安全風險。

在區域生產監控中心建設生產監控SCADA系統，實現作業區油氣生產全環節的集中監控。生產監控SCADA系統應實現：

1. 油氣水井、集輸管線監測功能，主要包括：實時監測、實時超限告警、功圖分析、歷史數據查詢、油井視頻等主要功能。

2. 物聯設備自動檢測功能，主要包括：設備自檢及告警、故障統計分析；

3. 報表自動生成功能，監控系統可以根據實時數據和報表模版自動生成運行報表；

4. 井場設備遠程控制功能，主要包括：抽油井遠程啟停、井遠程關斷、注水自動調節控制、自動倒井計量控制

三、系統描述

1. 數據采集與傳輸子系統

全面采集生產過程中油水氣井、計量間、配水間、摻稀站、轉接站、注水站、聯合站、原油儲備庫等所涉及到的數據。

數據采集支持油氣物聯網標準規范協議、支持功圖數據采集與展示。

網絡支持光纖、Macwill、4G、LORA等網絡傳輸，支持IPV4/6網絡。

數據采集與監控子系統實現數據采集、監視、存儲、報警、計算、分析、統計功能。

同時，利用工業安全網關，實現站庫數據單向導入，有效保護系統的數據安全及穩定。

2. 生產調度指揮系統

生產調度指揮系統，可部署在油田作業區、廠礦、分公司等層級。通過對生產情況、生產計劃、生產任務進度跟蹤、生產趨勢、指標對比、注水計劃和完成情況等生產動態進行跟蹤，實時反映生產狀態變化，及時提供決策依據。主要包括以下極大功能

2.1. 生產監控

生產監控系統包含了各級生產運行狀態監控、重點設備運行情況、生產現場監控，實現分系統、按節點、從井倒站全過程運行監控。

2.2. 報警預警

按照采油、注水、集輸巡護等專業，設定合理報警閾值及變化梯度。同時系統提供分級預警功能，提前處置各種問題，從而將事后分析變為事前預防，有效降低生產事故的風險，保證生產平穩。

2.3. 生產調度

提升管理區各崗位工作協調內容(日常維護等)，以及執行反饋功能，實現動態調度運行生產全過程并形成考核記錄。

2.4. 生產分析

以關鍵生產指標來反映企業的生產運行情況，決策層可以及時掌握產油量、百米噸液耗電、采油指數、機采系統效率、原油庫存等重要生產指標，了解企業生產運行情況。

2.5. 設備管理

對關鍵設備進行實時監測和效率計算，使設備維護人員及時了解設備運行狀況。結合設備設計參數，將實時計算出的運行效率與設計效率進行對比分析，便于查找設備故障原因。

2.6. 生產報表

報表子系統主要為油田生產管理提供一個智能報表平臺，產液量數據、報警統計分析數據、能耗數據等都需要報表系統的支持。報表子系統支持按照時間標簽和條件索引對報表進行查詢、打印、輸出等工作。生成各級符合用戶業務需求及格式需求的表格，從而為分析優化決策提供一種重要手段。

2.7. 能耗管理

生產運營指揮平臺利用收集的原始數據和分析數據，對油、氣、水井和站內的加熱爐、外輸泵等關鍵設備進行能耗監控，并可進行對標管理，找出重要能耗點，通過能耗指標促進工業改進和管理提升。

2.8. GIS系統

利用GIS實時展示油氣水井的地理分布信息、聯合站、增壓站和計量站的地理分布信息、官網(線路)地理信息，同時也是應急指揮系統的重要組成部分。

2.9. 視頻監控

    可實現視頻圖像的實時播放、捕捉和回放，同時具備智能物體行為分析功能，實現對井場和站庫的周界報警、非法闖入等事件進行報警并進行廣播提示，同時實時提醒操作人員進行取證錄像，同時也可實現自動觸發遠程錄像功能。

2.10. 應急指揮

統一集成井站場視頻信息、單井實時數據、平臺可燃氣體檢測、火災檢測等數據和GIS系統，提升應急指揮能力。

3. 移動應用

通過智能手機、Pad等移動終端隨時瀏覽油氣水井、聯合站等生產流程畫面、重要運行參數趨勢圖、生產報表、KPI統計數據等，實時了解油田的生產運行情況。

四、方案架構

五、項目實施

六、力控解決方案優勢

1. 全線產品部署，實現油田生產場景的全層級覆蓋，實現數據自動采集、遠程監控、生產預警等功能；

2. 力控實時數據庫pSpace、eForceCon、FSmartWorx、FInforWorx等成套工業軟件

3. 實現異質異構數據的靈活接入，利用數據壓縮機制(40:1）、差值還原實現海量數據管理，完善的冗余容錯機制，保障數據安全和穩定；

4. 通過與視頻、語音、安防等系統集成，實現數據共享；

5. 基于H5技術信息發布，打造綜合可視化平臺，解決傳統流程展示弊端；

6. 通過軟件安全機制、工業防火墻和安全網關，提供完善的安全機制；

7. 實現生產數據自動采集和控制、油氣田生產運行監控和管理，進而提高生產操作單元的自動化水平，進一步提高油氣田生產決策的及時性和準確性。定制化網關和協議，實現終端接入設備的自動感知、自動發現。

8. 進一步提高油氣田生產決策及時性和準確性，提高管理水平，降低運行成本和安全風險。

七、應用效果

單井監控

報警管理

功圖分析診斷

生產報表查詢

流程展示

計量倒井

視頻集成

入侵檢測