油气生产物联网技术在油气生产中的应用

本文对目前国内油气田的生产管理现状进行了分析,构建了油气生产物联网系统的总体架构。油气生产物联网系统由三个子系统组成：采集与控制子系统、数据传输了系统以及生产现场监控与管理子系统。油气生产物联网系统可对生产动态进行实时监控．对生产信息进行统计分析,对生产工况实时诊断,并具备关键告警集中展现、设备资产在线管理、生产调度指挥管理等功能。另外还有环境监控、气体监测、防盗防泄漏监控、故障预簧、系统管理、数据管理、物联设备管理等功能。该系统的应州町使油气生产过程实现精细化、智能化管理,便于决策者及时、准确地划油气田生产进行决策,优化生产管理流程和组织结构,从而为油气生产的精细化管理奠定技术基础。     

工业互联网平台在油气生产物联网系统的设计及应用

随着油气生产业务的数字化转型,对油气生产物联网系统能力提出了新的需求,研发具备业务属性、大数据分析、人工智能等新技术支撑能力的工业互联网平台,实现油田全业务联结、全闭环管理,成为趋势。本文对工业互联网平台进行了架构设计及功能设计,简述了平台的能力与优势,并对应用效果进行了分析。通过工业互联网平台在油气生产物联网系统的应用,连通了基础设施和数字化应用,提升了油田一体化运营和协同管理水平。     

油水井自动化系统在冀东油田的应用

中国石油油气生产物联网系统（油水井自动化系统）即通过传感、射频、通讯等技术,对油水井、计量间、油气站库等生产对象进行全面的感知,实现生产数据、设备状态信息在生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制,搭建规范、统一的数据管理平台,支持油气生产过程管理,进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性的系统。文章介绍了在冀东油田建立的一套覆盖油气生产、处理等全过程的油水井自动化系统,实现了生产数据自动采集、关键过程联锁控制、工艺流程可视化展示、生产过程实时监测的综合信启,平台,达到强化安全管理、突出过程监控、优化管理模式,以实现优化组织结构、提高效益的日标。     

基于WSN网络的油井数据采集

1引言随着国内物联网应用热度的不断升温,相应的物联网技术、产品得到了迅速的发展,物联网技术已经在各行各业中快速地得以推广应用。中石油作为国内石油行业的龙头企业,正在逐步实现油田的信息化建设,旨在建立具有国际先进水平的数字化油田。所谓数字油田是指通过信息化与传统油气生产工业相融合,对油田的油气勘探、评价、开发、生产等过程实现连续的     

基于边缘计算的物联网技术在智能油气田中的应用研究

在工业物联网(IIoT,Industrial Internet of Things)环境中部署机器学习已成为石油和天然气行业研究最多的课题之一。提出了一种基于边缘计算的智能油气田物联网系统,该系统以边缘计算的机器学习模型为核心,结合智能RTU的采集传输数据,两者相互补充利用。通过卡尔曼滤波器(KF, Kalman Filter)实现对数据的异常值侦测,利用边缘计算对数据安全分析进行了对策研究,完成油气生产的动态在线监测和控制,有效提高油气生产管理的智能化水平,满足智能化气田井场的远程监控要求。     

油气生产智能运维系统iPES-PE研究

目前油气生产现场管理主要采用人工巡检,基于这种传统模式的巡检方式存在信息采集效率低、真实性得不到保障且信息共享性差,对于巡检目标的异常状态无法高效、准确、实时的回传技术人员进行评价、决策工作;对油气田生产运行管理造成了巨大经济效益隐患。本文结合业务目标分析,从系统架构、PC客户功能设计和移动智能终端设计出发,构建了油气生产运维系统iPES-PE。该系统实现了系统管理、报警管理、任务管理、设备资产管理、巡检管理、成本管理、人员管理、考核等功能应用开发,切实帮助油气生产用户实现提高油气田生产运维效率,降低运维成本等目标。     

基于边缘计算的智能RTU系统在油气田的应用研究

数字化和智能化的时代背景下，随着AI、大数据、云计算、物联网等技术的发展和应用，自控设备也逐步向智能化发展。自2012年以来，油气田公司持续开展数字化气田建设工作，新建场站数字化覆盖率逐步提高。但随着数字化建设的不断深入和推进，也出现了许多新情况、新问题。如早期建设的RTU对偏远现场的设备监测能力不足，需增加以太网扩展模块、HART采集器、物联网关等补充相关功能，加大了成本和集成难度；智能化程度低，仅满足数据采集和部分逻辑控制，不具备趋势分析、数据清洗等边缘计算能力；数据可靠性机制缺失，未引入掉电保护、数据缓存、重发等机制。提出了一种基于边缘计算的智能RTU系统，通过利用边缘计算、容器技术等智能技术，解决当前油气田RTU存在运维、安全、智能化方面的问题，实现远程部署、边缘计算。     

基于ARM+Linux架构智能油气水井物联网系统设计

及时、准确、直观地了解每口油井的工况,对于确保生产安全、提高生产效率、做出正确生产决策等都有重要的理论和现实意义;文章提出了一种智能油气水井物联网系统的设计方案,重点介绍了系统硬件结构以及嵌入式系统软件设计;智能油气水井物联网系统采用ARM+Linux架构设计,支持IPV4/IPV6双栈协议,集成了Zigbee、WiFi、RS485、CAN等感知层信息采集接口,支持与不同生产厂家、多种不同的通讯方式的各类井口传感器实现数据交互;与其他系统相比,文章所设计的系统具有更快的处理速度、更高的可靠性以及更好的兼容性,同时支持IPV4/IPV6双栈协议;最后,经过油田现场应用,实现了油气水井生产工况的实时采集、实时诊断、实时优化、实时控制、智能预测功能,油井的系统效率得到显著提高。     

面向农业生产智能管理与追溯的物联网应用研究

研究利用物联网技术,构建面向农业生产全生命周期管理与追溯的物联网系统,通过对农业生产从绿色化种植、加工、存储、物流、营销到消费者的全生命周期繁杂信息的实时动态远程采集与分析,实现农产品从田头到餐桌的全过程、全方位可溯源的数字化、网络化、可视化管理,提高农产品流通效率与安全管理水平。同时,分析该系统涉及的低功耗多功能融合传感器、大规模传感网路由与定位、远程环境感知与控制等物联网关键技术。     

物联网与大数据技术在油田中的融合应用

油气生产过程中产生了大量实时数据,逐年积累形成海量的历史数据,而这些海量数据的价值未能得到充分挖掘。为了充分挖掘这些信息,文章设计了油气生产物联网与大数据技术融合系统。该系统架构将分布式存储、分布式计算和数据智能分析等技术,应用在油气生产过程的数字孪生、注水系统智能化和油井工况实时诊断等。大港某油田的应用表明,设计系统的实际效果良好。     

天然气计量远程传输监控系统设计与实现

详细介绍了油气田计量远程传输监控系统的设计与实现。系统实现了现场的计量采集、计量传输等,满足了油气田生产数据实时性的管理要求。     

基于云计算的智慧农业物联网云平台

我国是农业大国,而非农业强国,我国农业生产仍然以传统生产模式为主,传统耕种只能凭经验施肥灌溉,不仅浪费大量的人力物力,也对环境保护与水土保持构成严重威胁,对农业可持续性发展带来严峻挑战。本项目针对上述问题提出了结合农业专家智能系统、农业生产物联网控制系统和农产品安全溯源系统三大系统,系统利用云平台技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、移动通信技术,运用云计算方法,实现农业信息数字化、农业生产自动化、农业管理智能化的智慧农业物联网云平台。     

用SAN整合存储孤岛——西南油气田勘探开发研究院存储系统改造

西南油气田勘探开发研究院是一家集石油天然气地质勘探、油气田开发、地质开发试验和计算机应用等为一体的综合性应用科学研究机构,多年来为开拓油气勘探新领域,扩大后备资源和科学、合理、高效开发油气田提供了重要的科学依据。随着近年来科研手段的不断更新,计算机处理、数字化信息的存储在科研生产中所占比重越来越大,数据量的增加日渐提高。如何优化资源利用率,提高科研生产力,为勘探生产数据提供一个高可靠、易扩展、易管理的数据存储环境,以满足长期的数据存储需求是进行存储网络系统改造的初衷和目的。     

无线异构网在油气生产物联网的应用

油气生产物联网（A11）系统是《中国石油＂十二五＂信息技术总体规划》的重要建设项目,分为三个子系统：生产数据采集与控制子系统、数据传输子系统、现场监控与管理子系统。本文主要介绍一种由无线网桥＋LTE230无线异构网络构建的数据传输子系统应用方案,该方案既利用了230MHz频段LTE系统的信号传播距离远、稳定性高、绕射能力强和广覆盖的特点,同时发挥了网桥点到点通信灵活、低成本和高传输速率的优势,可以完全满足福山油田油气生产物联网对生产数据、控制数据和视频图像实时传输的需求。     

长庆：数字油田的三端架构

中国石油所属的地区分公司——长庆油田,地处陕、甘、宁、内蒙古、晋五省（区）,特殊的自然环境使已开发的数万口油气井上千座井站和数千米输油管、线分散在大山深沟和戈壁荒滩。面对2013年“5000万吨油气当量”的发展目标,长庆油田立足于油气生产实际,用信息化改造传统石油工业,积极探索与实践低成本的油气田数字化管理建设模式,为企业生产经营管理和业务发展提供了强有力支撑。     

“中国智能制造技术装备博览会”——多国展“智博会”

以中国仪器仪表学会为主导的五家机械行业专业组织(中国仪器仪表学会、中国塑料机械工业协会、中国石油和石油化工设备工业协会、中国印刷及设备器材工业协会、中国机械工业金属切削刀具技术协会)将于2015年9月22～25日联合在重庆国际博览中心共同举办“中国(重庆)智能制造技术装备博览会” (简称“智博会”).“智博会”将包括仪器仪表与自动化、塑料机械加工、油气技术与装备、印刷包装机械、智能机床和配套零部件等5个产业链展会;涵盖了从材料加工、零部件生产、主机制造到用户服务等完整的上下游产业链,将占用重庆国际博览中心11个展馆,总展出面积达120,000m2,预计专业观众达6万人次.展出内容包括:智能机器人、智能传感器、3D打印技术、油气田数字化应用、数控机床、数字化车间、智慧工厂、智慧城市、智能车辆、工业物联网、现代医疗设备等.     

基于物联网的流量仪表智能标定系统设计

针对流量仪表因采用手工或半自动方式标定所造成的费时、低效等问题,设计了基于物联网的流量仪表智能标定系统。在物联网边缘通过数字化感知、边缘计算、数据网关,实现数据采集和传输,满足了各种标定设备的数据互联互通。根据流量仪表标定过程的特殊性,在云端建立了基于规则的流量仪表标定专家系统。通过数据共享、数据可视化等数字化、智能化的系统设计,模拟人类标定专家的思维过程。运用知识进行推理,根据不同的流量仪表产品,及时给出满意的标定解决方案。该方案赋能流量仪表的智能标定过程,实现了标定生产过程的全自动化。该设计使标定周期由原来的120 min缩短到40 min,提升了流量计生产装备智能化程度,提高了生产效益。     

我国油气生产用能及节能措施效果分析

在油气开发生产过程中,油田企业也要消耗掉大量的能源,而且能耗随着开发难度的加大呈逐步增长的趋势。油田企业自身开展节能降耗工作,不仅可以为国家提供更多油气,也有利于降低生产成本,提高企业竞争力。在调研油气田生产用能现状的基础上,分析了油气生产各系统的节能潜力和节能措施效果,提出了油气生产节能的措施方向。     

料斗称重系统的数字化改造和故障智能诊断

料斗秤是冶金生产中经常使用且重要的一种物料称重仪表。随着数字化、物联网技术的发展,数字化技术在称重检测中的应用越来越广泛。为了提升料斗秤的可靠性、减少因故障影响称量精度及工艺节奏、提升故障处理速度、为工艺控制提供精准测量反馈,对料斗称重系统的数字化、网络化改造方法进行了研究。结合现场实际情况,对料斗称重系统进行数字化改造。同时,研究了利用称重信号、工艺设备状态进行故障智能诊断的方法。通过对料斗称重系统的数字化、网络化和智能化改造,一方面实现了对称重系统设备运行状态进行实时监控和历史记录,并能够根据设备属性及状态信息实现故障智能诊断,为下一步预测性维护提供基础保证;另一方面减少了传感器故障对工艺生产造成的不良影响、减少故障处理时间、提升了控制精度。该研究的成功实践对于料斗秤的数字化应用具有广泛的推广价值。     

数字化系统在鄂东气田保德区块先导试验项目中的应用

数字化系统在鄂东气田保德区块先导试验项目中的应用，采用专业化的油气田工控产品，ZigBee、GPRS和网桥等无线通信技术，实现对现场煤层气井、集气站设备的远程数据采集和控制，为煤层气全面数字化建设打下了良好的应用基础。