物聯(lián)網(wǎng)數(shù)字油田解決方案

1、推動數(shù)字油田建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應用解決方案黑龍江中科方德軟件有限公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部 張鐵鋒公司簡介：黑龍江中科方德軟件有限公司 (以下簡稱黑龍江中科方德)系中國科學院軟件研究所哈爾濱分部和基礎(chǔ)軟件國家工程研究中心哈爾濱分中心和的項目法人單位,由中國科學院軟件研究所,中科方德軟件有限公司(基礎(chǔ)軟件國家工程研究中心)共同出資組成,注冊資金5000萬元,公司性質(zhì)為國有控股的有限責任公司.黑龍江方德充分發(fā)揮中科院軟件所與基礎(chǔ)軟件國家工程研究中心在軟件領(lǐng)域的優(yōu)勢以及黑龍江省在發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)的區(qū)位潛力, 努力打造地方軟件產(chǎn)業(yè)特色,推動龍江產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展與城市發(fā)展. 企業(yè)有研發(fā),銷售及管理人員近300人,具有ISO9

2、001,3C,雙軟,政府采購,高新技術(shù)企業(yè)等資質(zhì),主要從事以移動及嵌入式基礎(chǔ)軟件為核心的數(shù)字化,產(chǎn)品,解決方案和IT服務為重點的業(yè)務主線 , 包括:安全移動操作系統(tǒng),專用嵌入式軟件及硬件產(chǎn)品,龍邁MID,NetBook,NoteBook,一體電腦系列數(shù)字化產(chǎn)品,政府,行業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)解決方案,基礎(chǔ)平臺產(chǎn)品,基礎(chǔ)軟件測評,IT培訓等,涉及通用,政府,軍工,能源,林業(yè),農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域. 黑龍江中科方德本著立足黑龍江,服務東三省的理念,通過自主研發(fā)和自主創(chuàng)新打造綠色,低碳,智慧龍江,為黑龍江地區(qū)電子信息和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整貢獻力量,為行業(yè)培養(yǎng)和輸送更多工程技術(shù)人才和管理人才,探索一條政產(chǎn)學研用

3、相結(jié)合的服務地方經(jīng)濟發(fā)展的新模式. 石油行業(yè)數(shù)字化推動進程意義近幾年來，新興產(chǎn)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速。這一新興的技術(shù)，是把信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)等應用于各個行業(yè)、各個產(chǎn)業(yè)，組成一個龐大網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)智能化、精確化管理與操作。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將使生產(chǎn)領(lǐng)域和流通領(lǐng)域發(fā)生革命性突進，使勞動產(chǎn)品更多地具有人的智慧，進而導致生產(chǎn)力和生產(chǎn)方式的變革。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品用途廣泛，遍及數(shù)字油田、智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)測等多個領(lǐng)域。石油物聯(lián)網(wǎng)作為一項新技術(shù)也將逐漸應用到油田，并將加速推動數(shù)字化油田的建設(shè)。石油行業(yè)信息化建設(shè)的必要性和特點石油行業(yè)是我國開展信息化建設(shè)較早的行業(yè)之一，行業(yè)信息化經(jīng)過多年的建設(shè)，投入在逐

4、年增加，行業(yè)整體信息化應用水平不斷提高。從石油的勘探開發(fā)到生產(chǎn)、運輸、加工、銷售，是一個產(chǎn)業(yè)鏈很長的行業(yè)，凸現(xiàn)出石油信息化建設(shè)的必要性和復雜性。 石油企業(yè)在生產(chǎn)優(yōu)化與管理方面的需求比較強，驅(qū)動力是更多面向“向管理要效益”、“降低成本”和“提高綜合競爭能力”等。 石油企業(yè)一般都是大型企業(yè)，其信息化投入一般金額較大，所以非常重視信息化的總體規(guī)劃，在產(chǎn)品的選型上也傾向于采用成熟的產(chǎn)品化軟件。 此外，對于集團化的企業(yè)來說，由于企業(yè)機構(gòu)龐大，擁有不少的下屬機構(gòu)和二級企業(yè)，縱橫交錯的管理使信息化實施的難度很大，一般都要求各級管理部門自上而下地推進。 石油企業(yè)作為行業(yè)的領(lǐng)頭羊，涉及全行業(yè)全流程的管理，標準化

5、是能源企業(yè)信息化中很重要也很困難的事情。只有做到了標準化，才能真正保證系統(tǒng)的集成應用、信息資源的高度共享以及不同部門不同流程之間的協(xié)同運作。我國三大石油公司的信息化建設(shè)現(xiàn)狀是怎樣的？中石油、中石化、中海油均已完成以集中統(tǒng)一為原則的信息化布局，從軟件系統(tǒng)、基礎(chǔ)建設(shè)、規(guī)劃標準等方面實現(xiàn)信息化建設(shè)及應用。在國資委組織的中央企業(yè)信息化水平評價中，三家企業(yè)均進入A級行列。從具體的情況來看，中石油、中石化、中海油為代表的上中下游一體化、石油石化主業(yè)突出的央企或股份制企業(yè)，信息化建設(shè)起步較早，目前正處于企業(yè)級應用或從部門級應用向企業(yè)級應用跨越階段，ERP、MES、SCM、電子商務、物聯(lián)網(wǎng)等集成應用成為新的熱

6、點。 另外，規(guī)模處于中小型，與石油石化服務產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)的企業(yè)，如鉆探公司、石油開采機械等國內(nèi)企業(yè)，正處在信息化的初級階段，部分正在建立企業(yè)獨立的工藝設(shè)計與生產(chǎn)控制系統(tǒng)，部分正處于企業(yè)內(nèi)部的管理信息系統(tǒng)建設(shè)中，信息化程度相對落后。與國外發(fā)達的石油石化服務行業(yè)比，中國國內(nèi)企業(yè)存在管理方式、觀念、手段落后的差距；信息系統(tǒng)集成度不高，“信息孤島”現(xiàn)象普遍存在；已有信息系統(tǒng)應用功能滯后等等，這些地方正是信息化服務商可以深入的領(lǐng)域。三大石油公司在“十二五”兩化融合發(fā)展思路 三大石油公司在2010年都十分重視地開展了“十二五”信息化的規(guī)劃工作，在“十一五”信息化建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，確定了“十二五”兩化融合發(fā)展思路

7、： “十二五”期間，中石油將著力實現(xiàn)從統(tǒng)一建設(shè)全局性信息系統(tǒng)向持續(xù)提升整合信息系統(tǒng)的跨越，重點開展以ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)為核心的應用集成建設(shè)，在決策支持、業(yè)務協(xié)同、生產(chǎn)調(diào)度指揮方面加強應用；積極推進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用，在采油、鉆井、煉化等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集和傳輸、流程管控和優(yōu)化上加強兩化融合。此外，中石油還將加快推進以數(shù)據(jù)中心為重點的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，利用云計算、虛擬技術(shù)等新技術(shù)，建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心，“十二五”末力爭數(shù)據(jù)中心PUE值（數(shù)據(jù)中心能耗指標）不高于1.8。 “十二五”期間，中石化重點建設(shè)ERP大集中、數(shù)據(jù)倉庫及輔助決策支持、人力資源管理、加油卡、數(shù)據(jù)及災備中心等重點系統(tǒng)；推進系統(tǒng)集中、集成

8、發(fā)展，圍繞“統(tǒng)一、集中、集成、一體化”做文章，最終實現(xiàn)總部和企業(yè)相關(guān)系統(tǒng)的全面集成；在規(guī)劃、標準、設(shè)計、投資、建設(shè)、管理等方面要落實統(tǒng)一管理原則；制定信息化發(fā)展規(guī)劃反映了時代特點和技術(shù)發(fā)展潮流，注意了對3G、4G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息化最新技術(shù)成果的跟蹤研究。 “十二五”期間，中海油將以營造和諧的信息化建設(shè)和應用環(huán)境為“十二五”兩化融合的戰(zhàn)略目標，使信息化達到全員參與、全流程支持、全過程管理、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和全系統(tǒng)集成的新高度。在建設(shè)“數(shù)字海油”、推動智能發(fā)展的愿景下，中海油的信息化重心將從以集中建設(shè)為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨罨瘧脼橹?；從基于ERP系統(tǒng)的人、財、物管理，轉(zhuǎn)變?yōu)榛谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的大物流格局；

9、從關(guān)注信息化建設(shè)，轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注信息化價值實現(xiàn)；從通過信息系統(tǒng)提高管理水平，轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。公司用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字油田的方案設(shè)想 油田的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是把地震區(qū)、井場、站庫等油田生產(chǎn)制造現(xiàn)場作為數(shù)據(jù)采集源點；采用自動化數(shù)據(jù)采集設(shè)備（比如傳感器），通過局域光纖網(wǎng)、GPRS/CDMA、微波通訊網(wǎng)、WIFI等傳輸手段，將地震數(shù)據(jù)、井下測量的地層和井筒數(shù)據(jù)、井口測量的設(shè)備運行和流體屬性數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)實時采集進入信息管理中心的數(shù)據(jù)倉庫；按照科學的過程如數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)的組織與管理，在此基礎(chǔ)上通過大量的業(yè)務模型進行知識集成，通過應用智能識別、數(shù)據(jù)融合、移動計算、云計算等技術(shù)，進而支持石油地質(zhì)綜合研究、

10、油藏分析等科學研究和在線模擬，完成生產(chǎn)實時診斷，科學研究的成果支持油田生產(chǎn)的綜合決策，決策信息反饋到生產(chǎn)制造現(xiàn)場進而完成環(huán)境監(jiān)測、單元整合、過程模擬、參數(shù)優(yōu)化和控制。 公司以深化應用為主來構(gòu)建油田物聯(lián)網(wǎng)，重點致力于：一是高效可靠的感知，即是對油藏、井場、管網(wǎng)、站庫信息的采集提供高水平的解決方案和高質(zhì)量的測控設(shè)備；二是云計算，是油田物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞、信息傳遞和處理的關(guān)鍵，即物聯(lián)網(wǎng)與石油行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與石油行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)石油行業(yè)智能化的計算；三是優(yōu)化控制，實現(xiàn)單井智能控制、輸注能力協(xié)調(diào)、安全與節(jié)能智能調(diào)節(jié)等油氣生產(chǎn)的優(yōu)化。 公司承建完成的“港西模式”的核心技術(shù)是一套基于自動化技術(shù)、計

11、算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)以及油氣田開發(fā)專業(yè)技術(shù)，以提高油田數(shù)字化水平、油井產(chǎn)量、系統(tǒng)效率、簡化地面流程為目的，集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)動態(tài)預測、工程分析、遠程計量、油井故障診斷、系統(tǒng)效率及損耗構(gòu)成、優(yōu)化設(shè)計、措施方案發(fā)布、智能控制等于一體的專家系統(tǒng)。該技術(shù)符合物聯(lián)網(wǎng)的定義，從廣義上來理解，就是一個在環(huán)境感知的基礎(chǔ)上，深度融合了計算、通信和控制能力的可控可信可擴展的網(wǎng)絡(luò)化物理設(shè)備系統(tǒng)，它通過計算進程和物理進程相互影響的反饋循環(huán)實現(xiàn)深度融合和實時交互來增加或擴展新的功能，以安全、可靠、高效和實時的方式監(jiān)測或者控制一個物理實體?！案畚髂Ｊ健笔俏锫?lián)網(wǎng)技術(shù)應用的一個初步成果。公司在“十二五”物

12、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)和應用方面將要發(fā)揮的作用 “十二五”期間公司將利用物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國家政策和抓住石油行業(yè)的切實需求，結(jié)合石油工程特點，不斷創(chuàng)新，以深化應用為主，努力將公司打造成油田數(shù)據(jù)采集與傳輸、油井監(jiān)測與智能控制、油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)挖掘、油田生產(chǎn)智能優(yōu)化；可視化油井、功能化油井、數(shù)字化油井、數(shù)字化油藏、油田綜合決策等于一體的解決方案和軟件開發(fā)企業(yè)。同時也要形成油田自動化測控硬件產(chǎn)品與配件的實力供應商?？傊?，“十二五”期間公司要打造出與油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)高度適應的系列化技術(shù)和產(chǎn)品，公司必將成為有力推動油田物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的主力軍企業(yè)。抽油機工況遠程在線監(jiān)測與管理系統(tǒng) 國家大力推進信息化與工業(yè)化融合，石油行業(yè)的信息

13、化科技含量也一直伴隨著石油行業(yè)的發(fā)展而逐步提高，隨著傳感器、RFID、通信網(wǎng)絡(luò)、云計算等物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的成熟和日益普及，為數(shù)字油田的應用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。數(shù)字油田是油田信息化的高級階段，是油田信息化達到網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化和科學化的全新標志。 黑龍江中科方德通過應用和技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字油田建設(shè)方案，推出了相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品及抽油機工況遠程在線監(jiān)測與管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，在油田采集、遠程監(jiān)測、分析優(yōu)化等眾多領(lǐng)域有非常廣闊的應用前景。 系統(tǒng)簡介 系統(tǒng)通過無線傳感器節(jié)點采集油氣井生產(chǎn)的溫度、壓力、抽油機示功圖等參數(shù)，實現(xiàn)實時監(jiān)測、無線傳輸。通過監(jiān)測參數(shù)保障油氣生產(chǎn)正常，實現(xiàn)油井

14、診斷、示功圖量油等功能，提高油田的自動化水平和信息化程度。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特點 采用Mesh自組網(wǎng)技術(shù)，可以靈活組網(wǎng)，連接方便，穩(wěn)定組網(wǎng) 規(guī)模大于1000點，傳感器網(wǎng) AES-128加密設(shè)置 直接序列擴頻技術(shù)，抗干擾能力強，通訊可靠性大于99.9 工作環(huán)境-30 85 具備傳感器信號的濾波與自校準功能 采樣間隔可以靈活設(shè)置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點基于事件驅(qū)動的模式工作，具有計算、處理、通信及報警等特征 油井智能測控終端 本產(chǎn)品是用于油田抽油機功圖顯示、變頻器控制和各種油井傳感的信號采集及無線遠傳終端設(shè)備。它基于ZigBee無線Mesh組網(wǎng)技術(shù)，可以同時實現(xiàn)有線與無線傳感器的信號采集。該產(chǎn)品安裝使用方便

15、，具有高穩(wěn)定性高可靠性，同時后期維護方便等優(yōu)點。 功能特點 液晶屏示功圖顯示、故障與狀態(tài)顯示 有線接口：8路4-20mA電流環(huán)信號輸入，2路D0,2路DI、2路485總線 無線接口：可以采集多達12個無線傳感器數(shù)據(jù)，2.4GHz無線 ZigBee自組網(wǎng)技術(shù)，傳輸可視距離100m至1.6km可選 各參數(shù)的分辨率可達O.01 電源：80V-260V交流供電。內(nèi)置可充電電池，在市斷電后仍能 正常工作4小時，保證實現(xiàn)斷電報警的功能 防護等級：IP65無線傳感器系列無線載荷位移一體化示功儀 太陽能供電的無線載荷一體化示功儀是用于油田抽油機的高精度功圖采集終端。它以先進微處理器為核心，采集位移和載荷數(shù)據(jù)，應用了模擬濾波與數(shù)字濾波技術(shù)，并應用了先進的太陽能供電技術(shù)、ZigBee無線Mesh組網(wǎng)技術(shù)。該產(chǎn)品安裝使用方便，具有高穩(wěn)定性高可靠性，同時后期維護方便等優(yōu)點。無線溫度變送器 油田專用型溫度無線測