油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案

1、技術創(chuàng)新，變革未來油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)解決方案油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) 一 油田的產(chǎn)品？ 油田的就是油氣； 粗放的油氣生產(chǎn)就是生產(chǎn)盡可能多的油氣； 科學的油氣生產(chǎn)就是安全的、環(huán)保的、生產(chǎn)盡可能多的合格的油氣。 科學的油氣生產(chǎn)觀 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)就是應用物聯(lián)網(wǎng)技術，對油田生產(chǎn)單元進行全面覆蓋，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)信息、環(huán)境等信息進行全面感知，通過泛在網(wǎng)進行全面?zhèn)鬏?，通過統(tǒng)一軟件平臺對數(shù)據(jù)進行全面整合，實現(xiàn)工廠化閉環(huán)控制。達到全面支持油氣生產(chǎn)的過程管理，全面提升油氣生產(chǎn)決策的及時性和準確性，全面降低運行成本和安全風險。 金光節(jié)能科研規(guī)劃生產(chǎn)現(xiàn)場自動控制站油井油井站油井數(shù)據(jù)處理決策指揮協(xié)同工作無線傳輸中心

2、數(shù)據(jù)庫油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的本質就是科學的油氣生產(chǎn)觀。油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的成功應用： 將從根本上提高油氣的生產(chǎn)效率； 將從根本上降低油氣的生產(chǎn)成本； 將從根本上提升油氣的產(chǎn)品質量； 將從根本上保障油氣的安全生產(chǎn)。如何建設好油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)呢？做好頂層規(guī)劃 做好頂層設計 頂層規(guī)劃和頂層設計是兩個層面上的東西。 頂層規(guī)劃是哲學層面的，是戰(zhàn)略性的、方向性的，系統(tǒng)論是頂層規(guī)劃的指導思想； 頂層設計是工程哲學層面的，是戰(zhàn)術性的、操作性的，系統(tǒng)工程論是頂層設計的指導思想。 總體規(guī)劃 系統(tǒng)論：所謂的系統(tǒng)論就是運用完整性、集中性、等級結構、終極性、邏輯同構等概念，研究適用于一切綜合系統(tǒng)或子系統(tǒng)的模式、原則和規(guī)律，

3、并力圖對其結構和功能進行數(shù)學描述。系統(tǒng)強調整體與局部、局部與局部、整體與外部環(huán)境之間的有機聯(lián)系，具有整體性、動態(tài)性和目的性三大基本特征。作為一種指導思想，系統(tǒng)論要求把事物當作一個整體或系統(tǒng)來考察，符合馬克思主義關于物質世界普遍聯(lián)系的哲學原理。 頂層規(guī)劃需要規(guī)劃的是什么呢？ 那就是： 總體規(guī)劃 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設的總體目標是：建立一套覆蓋全部油氣水井區(qū)、計量間、集輸站、聯(lián)合站、處理廠、集輸?shù)壬a(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集的、規(guī)范的、統(tǒng)一的平臺系統(tǒng)。全面支持油氣生產(chǎn)的過程管理，全面提高油氣田生產(chǎn)決策的及時性和準確性，全面降低運行成本和安全風險。 總體規(guī)劃統(tǒng)一組織管理統(tǒng)一規(guī)劃設計統(tǒng)一標準規(guī)范統(tǒng)一平臺開發(fā) 總體

4、規(guī)劃 1建立數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)（1）單井（包括抽油機井、電泵井、螺桿泵井、水井）電流、電壓、油壓、套壓、載荷、位移、紅外等生產(chǎn)參數(shù)的采集；（2）計量間總摻水溫度、總摻水壓力、單井回油溫度、流量等生產(chǎn)參數(shù)的采集；（3）聯(lián)合站、中轉站、高產(chǎn)油井、油區(qū)重要路口等視頻監(jiān)控的采集。 總體規(guī)劃文件其他軟件OPC ServerDDE Server人工錄入PC、掌上設備的組件設備PLC、RUT、板卡、儀表開發(fā)接口APIWord文件Txt文件 2建立數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)（1）有線接入：進行光纜網(wǎng)絡延伸工作，在整個油田逐步實現(xiàn)油田公司-采油廠-作業(yè)區(qū)-采油隊-站所的全光化傳輸；（2）無線傳輸：針對數(shù)量眾多、分布零散的單

5、井、計量間，采用無線傳輸方式解決生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集以及視頻信息的傳輸問題，逐步實現(xiàn)全油田的無線寬帶網(wǎng)絡覆蓋。 總體規(guī)劃 3建立生產(chǎn)管理系統(tǒng) （1）建立規(guī)范統(tǒng)一的報表模板，實現(xiàn)公司總部、油氣田公司、采油（氣）廠、作業(yè)區(qū)規(guī)范報表的管理與應用；（2）建立分類報表定制模式，適應生產(chǎn)過程中個性化報表，定制報表和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析應用的需要；（3）實現(xiàn)分類數(shù)據(jù)和綜合數(shù)據(jù)的實時查詢；（4）實現(xiàn)圖形信息、音像信息和數(shù)據(jù)信息的可視化展示；（5）實現(xiàn)工況預警；（6）建立數(shù)據(jù)接口規(guī)范，支持專業(yè)軟件的數(shù)據(jù)應用,實現(xiàn)與其他統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。原則：管理流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流統(tǒng)一 總體規(guī)劃 物理事理人理機理網(wǎng)理對象客觀物質世界、法規(guī)、規(guī)

6、則組織、系統(tǒng)管理和做事的道理人、群體、關系、為人處事的道理虛擬世界網(wǎng)絡世界焦點是什么？功能分析怎樣做？邏輯分析最好怎么做？實踐分析CPS 語義服聯(lián)網(wǎng)原則誠實：追求真相協(xié)調：追求效率成效：講人性、和諧模擬：虛實精確映射協(xié)同：語義協(xié)同所需知識自然科學管理科學、系統(tǒng)科學人文知識、行為科學信息技術人工智能與現(xiàn)代科學技術組織形式物聯(lián)網(wǎng)事聯(lián)網(wǎng)人聯(lián)網(wǎng)=社會化網(wǎng)絡機聯(lián)網(wǎng) (平臺)網(wǎng)際網(wǎng)=復雜網(wǎng)絡因為XaaS（一切皆服務），所以，就形成了語義服務聯(lián)網(wǎng)（SWoS）：李冠宇王權張彥國頂層設計WSR+MN方法論 W物 + S事 +R人 +M機（計算機）+N網(wǎng)（網(wǎng)絡）=頂層設計方法論 智能工廠的使命復雜系統(tǒng)的特質不可分

7、、不可知智能化兩個矛盾：不可分又要分的矛盾不可知又要知的矛盾兩個矛盾：算法的封閉與開放的矛盾；已知的知識與未知的問題之間的矛盾UDC特征：不定性（Uncertainty）多樣性（Diversity）復雜性（Complexity）AFC具有深度知識支持的靈捷（Agility）通過實驗解析的聚焦（Focus）能夠反饋互動自適應的收斂（Convergence）ACPCPS ACP是實現(xiàn)從UDC到AFC轉化使命的基礎方法。 ACP是人工社會（Artificial Societies）+計算實驗（Computational Experiments）+平行執(zhí)行（Parallel Execution）的有機

8、組合。 ACP的核心就是利用數(shù)據(jù)把復雜系統(tǒng)“虛”的和“軟”的部分建立起來，通過可以定量實施的計算化、實時化，使之“硬化“，真正用于解決實際的問題。物事人機網(wǎng)方法論的基礎：ACP+CPS CPS即CPSS則是支撐ACP方法的基礎，也就是社會物理融合系統(tǒng)(Cyber-Physical-Social Systems, CPSS)，使虛實互動、閉環(huán)反饋、平行執(zhí)行成為可能。三個平行世界：物理世界，心理世界和人工世界。如今，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)來了，為開發(fā)第三世界提供的前提。平行世界運行包括： 一個核心，平行的虛實互動理念；兩個支撐，ACP方法和CPSS基礎設施；三個主題，智能組織、智慧管理和社會智能。

9、工廠與智能工廠屬于平行世界 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，“怎樣把油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的頂層規(guī)劃，逐步地變?yōu)槌汕先f個研制任務參加者的具體工作，以及怎樣把這些工作最終綜合成一個技術上合理、經(jīng)濟上合算、研制周期短、能協(xié)調運轉的實際系統(tǒng)，并使油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)成為它所從屬的智能油田的有效組成部分”這樣的問題，應該按照WSR+MN方法論，做好頂層設計。 頂層設計設計的是什么呢？ 那就是： 頂層設計頂層設計頂層設計頂層設計 案例SCADA系統(tǒng)總體結構長慶油田采油三廠油房莊作業(yè)區(qū) 案例長慶油田采油三廠油房莊作業(yè)區(qū) 油房莊作業(yè)區(qū)日產(chǎn)液量4204方，日產(chǎn)油量1320噸，綜合含水66.7%，日注水量5194方。作業(yè)區(qū)SC

10、ADA采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括油井570口，有注水站8座；撬裝注水站2座，配水間67座，水源井33口，注水井219口，聯(lián)合站2座，接轉站11座，增壓站10座。SCADA包括生產(chǎn)運行監(jiān)控，產(chǎn)量監(jiān)控，注水量實時監(jiān)控，集輸流程，注水流程，管網(wǎng)監(jiān)控，通訊檢測，電網(wǎng)監(jiān)控，安全環(huán)保等子系統(tǒng)。 案例流程監(jiān)控案例流程監(jiān)控產(chǎn)液量分析 案例油井監(jiān)控 案例載荷信號溫度信號壓力信號電壓信號黑匣子油井診斷 / 數(shù)據(jù)庫 聲光警報采油維護人員含水變化 注汽信號 摻油水信號量油 摻油摻水 注汽 外輸 油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)示意謝謝！系統(tǒng)集成是指通過二維碼、射頻識別、軟件等信息技術集成原材料、零部件、能源、設備等各種制造資源。由小到大實現(xiàn)從智能裝備到智能生產(chǎn)單元、智能生產(chǎn)