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借力物联网,SCADA系统让油气生产更智能

2017-02-28 22:11:28

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当前，国内各大油田开采企业面临着国际油价延续低迷，油气开采环难度日趋加大的内外压力。目前国内90%以上的油井使用的是抽油机，其中很多低产油井。在缺少连续丈量手段条件下，为了确保产量，存在大量低效工作的情况。在采油本钱居高不下的情况下，如何确保产量的同时提高生产效力对油田企业极为重要。

但是,面对油气开采现场地处偏僻，作业环境极端恶略，交通条件较差的客观情况;准确掌握前端油气生产的实时情况相对困难，而这对确保可延续稳定的高效生产是相当重要的。油气生产SCADA监控系统是对散布距离远，生产单位分散的生产系统的1种数据收集、监视和控制系统;该系统已成为油气高效可靠生产的关键。

中国石油在1025计划中就已提出构建油气生产物联网的整体要求，以实现生产现场数据的自动收集、远程传输和生产运行的实时监控，大幅提高生产效力为目标，综合提升市场竞争力。华为作为中石油团体的战略合作火伴，长时间致力于能源行业ICT解决方案创新。通过与团体旗下的北京中油瑞飞信息技术有限责任公司技术交换和沟通，双方签署了战略合作协议。将中油瑞飞在油气行业积累的强大综合技术实力和丰富的项目实行经验联合华为在ICT技术创新领域的综合实力，共同打造业界领先的油气生产监控SCADA系统，为构建油气生产物联网提供了可靠、稳定的网络平台。

华为和中油瑞飞联合打造的油气生产SCADA监控系统的整体架构分为3个层次，分别为现场收集与控制层、网络传输层和生产监控层，覆盖井口、井场、站场、油气处理等生产工艺单元。

现场控制层：根据生产工艺需要，在生产现场安装检测仪表(温度、压力、流量、液位、1体化示功仪)、自动化收集与控制装备(RTU、PLC/DCS/SIS)和安防装备(摄像机、入侵检测等)，实现对井场、站场、油气处理以等工艺单元的进程及环境数据的实时感知;通过现场安装的履行机构(阀门、泵)等履行机构实现对工艺进程的控制，确保生产进程的安全、稳定和高效。

网络传输层：通过WLAN、eLTE、微波、光纤网络等多种通讯方式，实现生产现场与SCADA控制室的数据、视频及语音等多业务数据的双向传输。

生产监控层：实现生产现场进程的可视化监控，集输管网仿真、地理信息展现、计量管理、WEB发布、装备在线管理等功能，为生产管理提供数字化、可视化的技术手段。

油井生产远程巡井—实现无人值守

通过油井生产远程巡井功能，实现无人值守。传统的油井生产，生产数据的搜集，主要依赖人工巡井，作业条件艰苦，搜集的数据存在误差大，效力低等问题。通过有线、无线融会的方式覆盖现场多种仪器仪表将数据接入SCADA系统，实现数据实时收集和监测，生产进程自动控制，装备故障在线诊断，配套视频监控远程掌控生产进程，完全告他人工时期，油井生产实现无人值守。

视频SCADA联动—全方位安全感知

总部用户可以通过视频监控系统，实时了解重点油区的生产情况;并且通过智能图象分析非法入侵行动，实现无人值守场景下自动告警。深度结合业务场景将SCADA系统与视频监控系统实现联动。当SCADA软件检测到现场数据报警或其他异常情况时，联动视频监控系统，控制对应的摄像机跟踪到产生异常情况的位置(预设位)，提示(告警)值班人员通过视频图象更加直观地了解现场的生产状态。实现井场的视频图象与生产数据联动，实现了生产远程可视化控制和管理，构成更加安全的防范系统。

生产网络覆盖— 坚强的网络，简化的运维

网络是SCADA系统的基础。油气生产环境又比较特殊，环境卑劣，人员希少。这对网络链路的建设提出了更高的要求，网络装备必须坚强适应卑劣环境，并且运维便捷简化管理。通过全新的敏捷园区解决方案，针对联合站的园区网建设，采取纵向虚拟化技术，全部网络等于1台装备，只需管理1个网元。配置、升级统1进行，其他接入装备“零”人工参与。

而井场的工业物联网络，从有线到无线方案，从RTU到室外工业级AP和交换机，均采取工业化设计，防水防尘防雷耐高温，合适各种卑劣环境。eLTE无线网络系统支持装备级、单板级备份。具有QoS管理能力，能够在网络劣化时高优先级的业务得到优先保障。支持端到真个数据加密，终端和基站双向鉴权和空口加密从而保证数据传输的安全性。

华为采取开放、融会的网络架构深度匹配油气生产SCADA监控系统的业务需求实现音频、视频、数据的统1IP化承载;通过有线、无线的深度融会，构建以用户、利用为中心的智能化网络平台。RTU可通过CPE接入无线网络，将数据实时回传给油田的生产数据中心，大幅提升数据收集效力与准确性;无线视频调度可实现控制中心指挥人员和站场作业人员能够进行多方视频通话，实现生产调度和应急处理;无线视频监控可对偏僻作业区的油井实现远程安防监控和生产管理;也可通过定位系统和GIS 地图，对油田巡检人员实时定位，保障人员作业安全。为油气企业实现高效、稳定、可靠的生产运营保驾护航。

触及关键产品：

• 无线调度：eLTE 无线网络、多媒体调度系统、多媒体集群终端

• 视频监控：IVS 平台、1体化摄像机、室外摄像机、视频会议

• 无线定位：定位系统、CPE

• 智能巡检：智能巡检终端、eLTE 通讯模块

• 智能网络平台：网络控制器、敏捷交换机、无线AP

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