物联网数字油田解决方案

张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]推动数字油田建设物联网应用解决方案黑龙江中科方德软件有限公司物联网事业部张铁锋张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]公司简介：黑龙江中科方德软件有限公司(以下简称黑龙江中科方德)系中国科学院软件研究所哈尔滨分部和基础软件国家工程研究中心哈尔滨分中心和的项目法人单位,由中国科学院软件研究所,中科方德软件有限公司(基础软件国家工程研究中心)共同出资组成,注册资金5000万元,公司性质为国有控股的有限责任公司.黑龙江方德充分发挥中科院软件所与基础软件国家工程研究中心在软件领域的优势以及黑龙江省在发展电子信息产业的区位潜力,努力打造地方软件产业特色,推动龙江产业集群发展与城市发展.企业有研发,销售及管理人员近300人,具有ISO9001,3C,双软,政府采购,高新技术企业等资质,主要从事以移动及嵌入式基础软件为核心的数字化,产品,解决方案和IT服务为重点的业务主线,包括:安全移动操作系统,专用嵌入式软件及硬件产品,龙迈MID,NetBook,NoteBook,一体电脑系列数字化产品,政府,行业及物联网解决方案,基础平台产品,基础软件测评,IT培训等,涉及通用,政府,军工,能源,林业,农业等领域.黑龙江中科方德本着立足黑龙江,服务东三省的理念,通过自主研发和自主创新打造绿色,低碳,智慧龙江,为黑龙江地区电子信息和软件产业发展以及传统产业结构调整贡献力量,为行业培养和输送更多工程技术人才和管理人才,探索一条政产学研用相结合的服务地张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]方经济发展的新模式.石油行业数字化推动进程意义近几年来，新兴产业的物联网信息网络技术发展迅速。这一新兴的技术，是把信息网络技术、传感器技术等应用于各个行业、各个产业，组成一个庞大网络，从而实现智能化、精确化管理与操作。物联网的发展将使生产领域和流通领域发生革命性突进，使劳动产品更多地具有人的智慧，进而导致生产力和生产方式的变革。物联网技术和产品用途广泛，遍及数字油田、智能电网、工业监测等多个领域。石油物联网作为一项新技术也将逐渐应用到油田，并将加速推动数字化油田的建设。石油行业信息化建设的必要性和特点石油行业是我国开展信息化建设较早的行业之一，行业信息化经过多年的建设，投入在逐年增加，行业整体信息化应用水平不断提高。从石油的勘探开发到生产、运输、加工、销售，是一个产业链很长的行业，凸现出石油信息化建设的必要性和复杂性。石油企业在生产优化与管理方面的需求比较强，驱动力是更多面向“向管理要效益”、“降低成本”和“提高综合竞争能力”等。石油企业一般都是大型企业，其信息化投入一般金额较大，所以非常重视信息化的总体规划，在产品的选型上也倾向于采用成熟的产品化软件。张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]此外，对于集团化的企业来说，由于企业机构庞大，拥有不少的下属机构和二级企业，纵横交错的管理使信息化实施的难度很大，一般都要求各级管理部门自上而下地推进。石油企业作为行业的领头羊，涉及全行业全流程的管理，标准化是能源企业信息化中很重要也很困难的事情。只有做到了标准化，才能真正保证系统的集成应用、信息资源的高度共享以及不同部门不同流程之间的协同运作。我国三大石油公司的信息化建设现状是怎样的？中石油、中石化、中海油均已完成以集中统一为原则的信息化布局，从软件系统、基础建设、规划标准等方面实现信息化建设及应用。在国资委组织的中央企业信息化水平评价中，三家企业均进入A级行列。从具体的情况来看，中石油、中石化、中海油为代表的上中下游一体化、石油石化主业突出的央企或股份制企业，信息化建设起步较早，目前正处于企业级应用或从部门级应用向企业级应用跨越阶段，ERP、MES、SCM、电子商务、物联网等集成应用成为新的热点。另外，规模处于中小型，与石油石化服务产业关联的企业，如钻探公司、石油开采机械等国内企业，正处在信息化的初级阶段，部分正在建立企业独立的工艺设计与生产控制系统，部分正处于企业内部的管理信息系统建设中，信息化程度相对落后。与国外发达的石油石化服务行业比，中国国内企业存在管理方式、观念、手段落后的张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]差距；信息系统集成度不高，“信息孤岛”现象普遍存在；已有信息系统应用功能滞后等等，这些地方正是信息化服务商可以深入的领域。三大石油公司在“十二五”两化融合发展思路三大石油公司在2010年都十分重视地开展了“十二五”信息化的规划工作，在“十一五”信息化建设成果的基础上，确定了“十二五”两化融合发展思路：“十二五”期间，中石油将着力实现从统一建设全局性信息系统向持续提升整合信息系统的跨越，重点开展以ERP（企业资源计划）系统为核心的应用集成建设，在决策支持、业务协同、生产调度指挥方面加强应用；积极推进物联网技术的应用，在采油、钻井、炼化等领域的数据采集和传输、流程管控和优化上加强两化融合。此外，中石油还将加快推进以数据中心为重点的基础设施建设，利用云计算、虚拟技术等新技术，建设绿色数据中心，“十二五”末力争数据中心PUE值（数据中心能耗指标）不高于1.8。“十二五”期间，中石化重点建设ERP大集中、数据仓库及辅助决策支持、人力资源管理、加油卡、数据及灾备中心等重点系统；推进系统集中、集成发展，围绕“统一、集中、集成、一体化”做文章，最终实现总部和企业相关系统的全面集成；在规划、标准、设计、投资、建设、管理等方面要落实统一管理原则；制定信息化发展规划反映了时代特点和技术发展潮流，注意了对3G、4G、云计算、物联张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]网等信息化最新技术成果的跟踪研究。“十二五”期间，中海油将以营造和谐的信息化建设和应用环境为“十二五”两化融合的战略目标，使信息化达到全员参与、全流程支持、全过程管理、全产业链协同和全系统集成的新高度。在建设“数字海油”、推动智能发展的愿景下，中海油的信息化重心将从以集中建设为主，转变为以深化应用为主；从基于ERP系统的人、财、物管理，转变为基于物联网技术的大物流格局；从关注信息化建设，转变为关注信息化价值实现；从通过信息系统提高管理水平，转变为促进发展方式的转变。公司用物联网技术构建数字油田的方案设想油田的物联网技术是把地震区、井场、站库等油田生产制造现场作为数据采集源点；采用自动化数据采集设备（比如传感器），通过局域光纤网、GPRS/CDMA、微波通讯网、WIFI等传输手段，将地震数据、井下测量的地层和井筒数据、井口测量的设备运行和流体属性数据等海量数据实时采集进入信息管理中心的数据仓库；按照科学的过程如数据模型进行数据的组织与管理，在此基础上通过大量的业务模型进行知识集成，通过应用智能识别、数据融合、移动计算、云计算等技术，进而支持石油地质综合研究、油藏分析等科学研究和在线模拟，完成生产实时诊断，科学研究的成果支持油田生产的综合决策，决策信息反馈到生产制造现场进而完成环境监测、单元整合、过程模张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]拟、参数优化和控制。公司以深化应用为主来构建油田物联网，重点致力于：一是高效可靠的感知，即是对油藏、井场、管网、站库信息的采集提供高水平的解决方案和高质量的测控设备；二是云计算，是油田物联网的神经中枢、信息传递和处理的关键，即物联网与石油行业专业技术的深度融合，与石油行业需求结合，实现石油行业智能化的计算；三是优化控制，实现单井智能控制、输注能力协调、安全与节能智能调节等油气生产的优化。公司承建完成的“港西模式”的核心技术是一套基于自动化技术、计算机技术、网络技术、系统工程技术以及油气田开发专业技术，以提高油田数字化水平、油井产量、系统效率、简化地面流程为目的，集数据采集、数据管理、生产动态预测、工程分析、远程计量、油井故障诊断、系统效率及损耗构成、优化设计、措施方案发布、智能控制等于一体的专家系统。该技术符合物联网的定义，从广义上来理解，就是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。“港西模式”是物联网技术应用的一个初步成果。公司在“十二五”物联网技术开发和应用方面将要发挥的作用张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]“十二五”期间公司将利用物联网发展的国家政策和抓住石油行业的切实需求，结合石油工程特点，不断创新，以深化应用为主，努力将公司打造成油田数据采集与传输、油井监测与智能控制、油田生产数据挖掘、油田生产智能优化；可视化油井、功能化油井、数字化油井、数字化油藏、油田综合决策等于一体的解决方案和软件开发企业。同时也要形成油田自动化测控硬件产品与配件的实力供应商。总之，“十二五”期间公司要打造出与油田物联网建设高度适应的系列化技术和产品，公司必将成为有力推动油田物联网快速发展的主力军企业。抽油机工况远程在线监测与管理系统国家大力推进信息化与工业化融合，石油行业的信息化科技含量也一直伴随着石油行业的发展而逐步提高，随着传感器、RFID、通信网络、云计算等物联网新技术的成熟和日益普及，为数字油田的应用与发展奠定了基础。数字油田是油田信息化的高级阶段，是油田信息化达到网络化、数字化、模型化和科学化的全新标志。黑龙江中科方德通过应用和技术研发创新，设计了基于物联网技术的数字油田建设方案，推出了相关的物联网产品及抽油机工况远程在线监测与管理系统物联网解决方案，在油田采集、远程监测、分析优化等众多领域有非常广阔的应用前景。•系统简介系统通过无线传感器节点采集油气井生产的温度、压力、抽油张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]机示功图等参数，实现实时监测、无线传输。通过监测参数保障油气生产正常，实现油井诊断、示功图量油等功能，提高油田的自动化水平和信息化程度。•系统结构•系统特点Ø采用Mesh自组网技术，可以灵活组网，连接方便，稳定组网Ø规模大于1000点，传感器网ØAES-128加密设置Ø直接序列扩频技术，抗干扰能力强，通讯可靠性大于99.9％Ø工作环境-30℃85℃Ø具备传感器信号的滤波与自校准功能Ø采样间隔可以灵活设置无线传感器网络节点基于事件驱动的模式工作，具有计算、处理、通张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]信及报警等特征•油井智能测控终端本产品是用于油田抽油机功图显示、变频器控制和各种油井传感的信号采集及无线远传终端设备。它基于ZigBee无线Mesh组网技术，可以同时实现有线与无线传感器的信号采集。该产品安装使用方便，具有高稳定性高可靠性，同时后期维护方便等优点。•功能特点Ø液晶屏示功图显示、故障与状态显示Ø有线接口：8路4-20mA电流环信号输入，2路D0,2路DI、2路485总线Ø无线接口：可以采集多达12个无线传感器数据，2.4GHz无线ØZigBee自组网技术，传输可视距离100m至1.6km可选Ø各参数的分辨率可达O.01Ø电源：80V-260V交流供电。内置可充电电池，在市断电后仍能张铁锋TEL：18946102612Email：[e-mail]Ø正常工作4小时，保证实现断电报警的功能Ø防护等级：IP65•无线传感器系列无线载荷位移一体化示功仪太阳能供电的无线载荷一体化示功仪是用于油田抽油机的高精度功图采集终端。它以先进微处理器为核心，采集位移和载荷数据，应用了模拟滤波与数字滤波技术，并应用了先进的太阳能供电技术、ZigBee无线Mesh组网技术。该产品安装使用方便，具有高稳定性高可靠性，同时后期维护方便等优点。无线温度变送器油田专用型温