基于物聯(lián)網(wǎng)的油氣集輸站庫(kù)建設(shè)分析

王 越

（大慶油田第三采油廠工藝研究所，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

本文從油氣集輸站中資源利用率低，數(shù)據(jù)丟失量大等問(wèn)題開(kāi)展研究，分析了基于物聯(lián)網(wǎng)的油氣集輸站庫(kù)建設(shè)形式，對(duì)于傳統(tǒng)建設(shè)方式來(lái)說(shuō)，這一形式可降低數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)，保障油氣集輸站庫(kù)運(yùn)行安全性。

1 油氣集輸站庫(kù)架構(gòu)

油氣集輸企業(yè)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，油氣集輸站庫(kù)無(wú)需應(yīng)用無(wú)線傳輸形式干預(yù)，內(nèi)部生產(chǎn)控制時(shí)，可進(jìn)行海量數(shù)據(jù)的挖掘和研究。與此同時(shí)，為確保其余與其余企業(yè)之間信息溝通實(shí)效性的提升，油氣集輸站庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，必須與其余企業(yè)構(gòu)建信息交換的安全保障。從物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用特征出發(fā)，劃分油氣集輸站庫(kù)層次，包括應(yīng)用層、傳輸層和感控層三個(gè)架構(gòu)。油氣集輸站庫(kù)建設(shè)中，功能包括油田生產(chǎn)環(huán)境自動(dòng)化監(jiān)控及生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化收集，以此實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控管理。感控層所需要的設(shè)備必須涵蓋有害氣體監(jiān)控裝置、攝像頭、分散控制裝置、遠(yuǎn)程控制單元、傳感器裝置及變松裝置等。首先，依靠監(jiān)控裝置及攝像頭，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行收集；其次，依靠靜電阻抗裝置，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)開(kāi)展自動(dòng)化處理，最后，應(yīng)用傳感器，實(shí)現(xiàn)在不同工作狀態(tài)及所處位置設(shè)備像話信息的的監(jiān)控。尤其集輸站庫(kù)核心結(jié)構(gòu)為傳輸層，其主要包括應(yīng)用層和感控層的信息傳遞，從油氣集輸現(xiàn)狀出發(fā)，進(jìn)行四種差異性傳輸模式的選擇，包括全有線組網(wǎng)、有線及無(wú)線專網(wǎng)、有線及無(wú)線公網(wǎng)、有線及無(wú)線異構(gòu)傳輸[1]。油氣集輸站庫(kù)運(yùn)行時(shí)，從參數(shù)信息的傳輸需求出發(fā)，必須進(jìn)行對(duì)應(yīng)傳輸模式的選擇，以實(shí)時(shí)傳輸油氣集輸站庫(kù)的建設(shè)。應(yīng)用層應(yīng)用組態(tài)程序，可自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)生產(chǎn)環(huán)境。其可保障油氣集輸站庫(kù)的正常應(yīng)用，必須保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳?zhǔn)度和穩(wěn)定，維系不同設(shè)備運(yùn)行的正常化。

2 油氣集輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)標(biāo)簽命名

油氣集輸站庫(kù)建設(shè)中會(huì)產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)量，其可促進(jìn)不同類(lèi)型數(shù)據(jù)信息應(yīng)用效率和精準(zhǔn)程度的提升，油氣集輸站庫(kù)數(shù)據(jù)必須以實(shí)時(shí)標(biāo)簽進(jìn)行界定。18位為數(shù)據(jù)標(biāo)簽命名的長(zhǎng)度，命名過(guò)程中，必須確保油氣集輸范圍內(nèi)數(shù)據(jù)標(biāo)簽的唯一特點(diǎn)。依據(jù)上述要求，對(duì)油氣集輸實(shí)際數(shù)據(jù)標(biāo)簽開(kāi)展命名，命名時(shí)需要依據(jù)如下規(guī)則開(kāi)展：第一，針對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)不同的命名原則，應(yīng)用多層編碼結(jié)構(gòu)干預(yù)，其構(gòu)造為“ABCCDDEEFFFFFFGGGG”。這其中，數(shù)據(jù)類(lèi)別標(biāo)簽為A，其可針對(duì)油氣集輸站庫(kù)區(qū)域內(nèi)部的才有財(cái)氣經(jīng)常進(jìn)行區(qū)分，并對(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)開(kāi)展有效區(qū)分；企業(yè)單位生產(chǎn)中，執(zhí)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽應(yīng)為“DD”，其可進(jìn)行數(shù)據(jù)所屬區(qū)域及區(qū)分作業(yè)執(zhí)行區(qū)域的劃分；場(chǎng)站標(biāo)簽“EE”；油氣井標(biāo)簽為“FFFFFF”，其可應(yīng)用規(guī)范標(biāo)簽，區(qū)分生產(chǎn)單位下屬的數(shù)據(jù)站點(diǎn)。類(lèi)型編碼為“GGGG”，可進(jìn)行多形式的數(shù)據(jù)區(qū)分。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可應(yīng)用英文字母或者拼音進(jìn)行漢字的取代，必須由對(duì)應(yīng)的大寫(xiě)字母對(duì)小寫(xiě)字母進(jìn)行取代，必須保持下劃線及數(shù)字的不變。字母及符號(hào)無(wú)需在不同層級(jí)的連接中發(fā)揮作用。若是缺失中間層級(jí)的情況下，補(bǔ)充完整可以應(yīng)用“00”取代，以保障數(shù)據(jù)標(biāo)簽命名完成后的完整程度[2]。

油氣站實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行工作時(shí)，油氣集輸站在規(guī)模較小的情況下為作業(yè)區(qū)域，油氣集輸站庫(kù)建設(shè)中，若是規(guī)模較大則為科級(jí)單位，所以必須依據(jù)規(guī)模對(duì)科級(jí)單位和作業(yè)區(qū)的命名形式開(kāi)展區(qū)別干預(yù)。同樣，應(yīng)用多層編碼結(jié)構(gòu)干預(yù)，命名為“ABCCDDEEFF（FFFFFFFF）”。油氣田集輸站庫(kù)中，共計(jì)18位，其中標(biāo)簽等級(jí)共計(jì)6個(gè)，標(biāo)簽之中，數(shù)據(jù)類(lèi)別標(biāo)簽為A，油氣田企業(yè)標(biāo)簽為B，采油采氣廠標(biāo)簽為“CC”，作業(yè)區(qū)域標(biāo)簽為“DD”，站庫(kù)標(biāo)簽為“EE”，數(shù)據(jù)標(biāo)簽為“FF（FFFFFFFF）”。不同層級(jí)標(biāo)簽效用與才有采氣經(jīng)常數(shù)據(jù)標(biāo)簽命名標(biāo)簽相同。刺猬，為精細(xì)化的處理尤其集輸站庫(kù)的數(shù)據(jù)，必須命名物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備數(shù)據(jù)及尤其集輸站庫(kù)內(nèi)部管網(wǎng)數(shù)據(jù)，命名形式與上述方式相似。

3 生產(chǎn)環(huán)境自動(dòng)檢測(cè)及生產(chǎn)過(guò)程控制

由于油氣集輸站庫(kù)所處環(huán)境復(fù)雜，為保障其運(yùn)行正常，必須自動(dòng)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境和流程。油田可安裝不同類(lèi)型的報(bào)警裝置、攝像頭和傳感器于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之中，若是周?chē)h(huán)境或者生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常、認(rèn)為破壞或者可燃?xì)怏w泄漏等情況，聯(lián)動(dòng)各個(gè)裝置，可確保第一時(shí)間，將相關(guān)問(wèn)題以警報(bào)的形式通知工作人員，依靠物聯(lián)網(wǎng)，向管理人員遠(yuǎn)程傳輸，若是現(xiàn)場(chǎng)人員數(shù)量不足的狀況下，遠(yuǎn)程管理人員可以依靠設(shè)備操作形式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題進(jìn)行解決，以維系油氣集輸站庫(kù)運(yùn)行的安全性。除此以外，由于油氣集輸站庫(kù)連接互聯(lián)網(wǎng)，所以黑客及數(shù)據(jù)泄露等問(wèn)題發(fā)生幾率較高，必須完善硬件和軟件設(shè)備，設(shè)置防火墻軟件，保障物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全[3]。

與此同時(shí)，控制生產(chǎn)過(guò)程必須確保連鎖自動(dòng)控制設(shè)備及遠(yuǎn)程控制設(shè)備可對(duì)其發(fā)揮支撐作用，針對(duì)油氣集輸站之中抽油井的停止和運(yùn)行控制問(wèn)題，必須由專業(yè)區(qū)域中的操作哦人員，向RTU進(jìn)行開(kāi)啟及停止指令的發(fā)送，并由RTU向電量控制單元傳輸與之對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)控制抽油器啟停的效果，進(jìn)而由RTU向電量控制單元進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送，控制抽油機(jī)的啟停。遠(yuǎn)程控制油氣集輸站庫(kù)中電泵井，由物聯(lián)網(wǎng)在操作人員控制下，向RTU進(jìn)行控制指令的發(fā)送，進(jìn)而由RTU向電泵井進(jìn)行指令信號(hào)的電量控制信號(hào)發(fā)送，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制電泵井參數(shù)的目的。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為保障油氣技術(shù)自動(dòng)化和信息化水平的提升，本文基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建油氣集輸站庫(kù)，以合理利用油氣集輸站場(chǎng)資源，遠(yuǎn)程控制站場(chǎng)運(yùn)行，促進(jìn)資源利用率和油氣站生產(chǎn)效率的提升。