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力控科技

管控一體化解決之道

業務與行業

油氣田生產物聯網系統


一、概述    



       隨著油氣信息化與工業化的兩化融合深入發展和大數據時代的來臨,物聯網技術和云計算技術的發展。智慧油氣田借助當前的數字化技術、物聯網技術,通過數據的共享可有效的消除掉原來的信息孤島。從原來的單一的區域調度到數據的共享,并通過云平臺基于原始數據的計算和分析,實現監控可視化、控制自動化、數據知識共享化、系統應用一體化、管理流程化、分析智能化。

力控科技油氣板塊依據多年油氣田行業的自動化、信息化應用經驗,結合智慧油氣田和油氣生產物聯網的特點,推出綜合解決方案,實現生產過程調度、管理、生產流程優化及節能降耗等;提高生產指揮的決策能力,實現企業生產全過程的監督,保證裝置“安穩長滿優”地運行。減少能耗,降低生產成本,最大限度地提高企業的經濟效益。




二、總體架構    






 



       力控ForceCon Platform 家族完全應用在智慧油氣田和油氣物聯網的的三層結構,在感知層中,采集安裝在油水井、閥組間、中轉站、聯合站以及管線等站點設備單元上的傳感設備及視頻監控設備,將生產數據和視頻圖像實時采集并集中起來;在傳輸層,基于有線或者無線網絡技術通過云共享把數據安全傳送到各個應用服務終端;數據存儲主要利用實時庫和關系庫對數據進行存儲,并根據數據進行二次挖掘分析。在應用層,通過搭建分析平臺,對技術對數據進行二次加工分析、整理、發布,并以文字、報表、圖形、圖像等方式發布,實現對生產設備單元的遠程監測、控制、輔助分析、生產決策、運維管理等功能。


生產運營綜合分析平臺

生產運營綜合分析平臺,可廣泛部署在站庫、作業管理區、廠、公司等不同的層級,不同層級別部署的模塊可伸縮。


生產監控

生產監控系統包含了各級生產運行狀態監控、重點設備運行情況、生產現場監控,實現分系統、按節點、從井到站全過程運行監控。

實時顯示自噴井、抽油機井、電潛泵井、螺桿泵井、注水井、配水間、注水站、油水集輸管網、增壓站、轉油站、集輸站、罐區等生產場所的實時生產數據,包括壓力、溫度、流量、液位、電流、電壓、轉速、功率、載荷、沖程、沖次等運行參數數據。



 


 



生產過程控制與聯動 

對油氣水井、注水站、集輸站、處理站、聯合站等生產過程實現無人值守和自動連鎖控制,可有效減少巡視人員工作。




 




示功圖展示

通過示功圖數據的展示和分析,及時了解油井產油狀態和抽油機的工作狀態,及時發現卡桿、斷桿等故障,保持持采油產量、減少電能消耗都具有非常重要的意義。



 



報警預警

 按照采油、注水、集輸、巡護等專業,設定合理報警閾值及變化梯度。同時系統提供分級預警功能,提前處置各種問題,從而將事后分析變為事前預防,有效降低生產事故的風險,保證生產平穩。



 


生產調度

生產調度包含崗位人員狀態、管網調度、車輛調度、電網調度等模塊。根據工作流程,與移動終端、短信模塊集成,集成電視、電話會議系統,實現遠程異地協作;提升管理區各崗位工作協調內容(日常維護等)及執行反饋功能,實現動態調度運行生產全過程并形成考核記錄。



 



視頻監控

可實現視頻圖像的實時播放、捕捉和回放,同時具備智能物體行為分析功能,實現對井場和站庫的周界報警、非法闖入等事件進行報警并進行廣播提示,同時實時提醒操作人員,操作人員可以根據報警的情況通過手動操作攝像機進行近距離,高清晰取證錄像,同時也可以實現自動觸發遠程錄像功能。


 



KPI統計分析

KPI統計分析子系統是以關鍵的生產指標來反映企業的生產運行情況,決策層可以及時掌握產油量、百米噸液耗電、采油指數、機采系統效率、原油庫存等重要生產指標,了解企業生產運行情況。



 



報表子系統

報表子系統主要為油田生產管理提供一個智能報表平臺,產液量數據、報警統計分析數據,能耗數據等都需要報表系統的支持。報表子系統支持按照時間標簽和條件索引對報表進行查詢、打印、輸出等工作。生成各級符合用戶業務需求及格式需求的表格,從而為分析優化決策提供一種重要手段。





設備管理

對關鍵設備進行實時監測和效率計算(對抽油機的沖程利用率、電機效率、泵效率、故障率等分別進行計算),使設備維護人員及時了解設備運行狀況。結合設備設計參數,將實時計算出的運行效率與設計效率進行對比分析,便于查找設備故障原因。




GIS系統

利用地理信息技術實時展示油氣水井的地理分布信息、聯合站、增壓站和計量站的地理分布信息、管網(線路)地理信息,同時也是應急指揮系統的重要組成部分。





公用工程

公用工程主要包含油田生產相關水、電、氣、風管理,通過對公用工程的管理可提升生產保障能力。


能耗管理

生產運營指揮平臺利用收集的原始數據和分析數據,對油、氣、水井和站內的加熱爐、外輸泵等關鍵設備進行能耗監控,并可進行對標管理,找出重要能耗點,通過能耗指標促進工藝改進和管理提升。







應急指揮

統一集成井站場視頻信息、單井實時數據、平臺可燃氣體檢測、火災檢測等數據和GIS系統,提升應急指揮能力。


三維可視與仿真

三維可視化系統能夠使用戶輕松地創建、瀏覽、監控、分析設備、管線等數據。并且通過智能感知、實時監控、虛擬現實等手段提升企業的管理水平。





移動應用

通過智能手機、iPad等移動終端隨時瀏覽油氣水井、聯合站等生產流程畫面、重要運行參數趨勢圖、生產報表、KPI統計數據等,實時了解油田的生產運行情況。



 



數據采集與傳輸系統

數據采集以生產過程中所涉及的各種控制、監測、計量、檢測等系統為基礎,支持OPC、DDE、ODBC、API、RS232/485、TCP/UDP、Modbus等相關數據接口,全面采集HMI、DCS、PLC、RTU、SCADA、工業數據庫、板卡、變頻器、智能儀表、傳感器、智能數據采集器、人工錄入設備等軟件/設備數據。將生產過程中涉及的數據采集進入系統,供數據監視、存儲、報警、分析、計算、統計、平衡、優化、預測等使用。

數據采集支持油水井的在線自動感知,通過油水井的自動感知,避免了人為的組態,減少維護人員的工作量。



數據傳輸安全


隨著兩網融合的加速,給控制系統帶來了安全問題,尤其是來自Internet和工廠管理信息網絡的黑客攻擊、信息阻塞、病毒,從而導致控制網絡的工作異常或癱瘓,使控制系統運行速度下降或控制器處于失控狀態,嚴重威脅裝置的生產安全。DCS、SCADA等生產控制系統逐漸與互聯網或辦公網直接或間接地互聯互通,這給黑客透過互聯網破壞石油、石化生產裝置提供了可能的機會。

力控pSafetyLink的雙獨立主機系統分為控制端和信息端,分別接入過程控制系統網絡和管理信息系統網絡,同時兩主機之間采用PSL專用網絡隔離技術,在保證數據快速交互的同時徹底阻斷了網絡的連接,保證了站控層過程控制系統網絡的安全。


三、典型業績



中國石油天然氣股份有限公司油氣生產物聯網系統項目

中國石油天然氣集團公司工程技術物聯網系統項目

中國石油大慶油田天然氣公司 100 多套生產控制系統

中國石油大慶天然氣公司綜合生產管理系統

中國石油大慶采油六廠配置、注入站聯合監控系統

中國石油大慶市采油四廠聯合站數據監測及控制控制系統

中國石油長慶油田采油數字化示范站控系統

中國石油蘇里格氣田數字化生產管理系統

中國石油昆侖燃氣生產指揮系統

中國石油冀東油田聯合站監控系統


中國石化油氣生產生產信息化建設項目

中國石化勝利油田“四化”建設項目

中國石化勝利油田生產綜合管理系統

中國石化勝利油田信息中心信息設備管理系統

中國石化勝利油田原油集輸監控系統

中國石油新疆吐哈油田生產管理系統 

中石化普光氣田生產指揮調度系統

中石化川西北氣田調度系統

新疆哈密罐區綜合監控系統燃氣管道監控系統

新疆阿克蘇市阿克蘇油庫監控系統 







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