数字化建设助力一厂高效管理

来源 :硅谷 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xpzcz1993
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要 本文主要针对我厂近两年来的数字化建设先进技术的成功应用,实现可视化、智能化、网络化,做到信息的共建共享,实现一厂高效性管理。青海油田利用以FOXBORO公司的DCS系统和西门子公司PLC为核心的自动控制技术;以通过光纤、双绞线、路由、交换机等设备来实现网络传输的计算机网络技术;实现以基本生产单元过程控制为核心功能的工业自动控制系统;以单一油水井为研究对象,实现远程油水井工况数据的自动采集系统;应用国际上成熟的监控与数据采集系统(SCADA)软件,实现生产指挥中心层面的实时监控和数据再利用、办公室桌面层面的实时监控;以油田管理、经营管理为核心功能的决策支撑的办公信息化,开创了油田管理数字化的新局面。
  关键词 数字化油田;数字化建设;生产管理
  中图分类号:F27 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-116-3
  1 概述
  数字油田是油田企业的信息基础设施和企业生产管理的基础信息平台,它是以油田为研究对象,充分应用现有软硬件资源,用较低的管理成本促进油气田工艺流程优化,最终实现数据自动采集、自动进行过程控制、实时报警的一体化管理系统。它以计算机和高速网络为载体,以空间坐标信息为参考,将油田的生产和管理的多种数据进行高度融合,在建立油田生产和管理流程各种优化模型的基础上,利用各种信息技术,为企业经营管理提供辅助决策信息,挖掘生产和管理环节的潜力,使信息化更好地服务于油田生产和管理。
  青海油田位于青藏高原地区,自然环境恶劣,生产生活环境艰苦,工作区域分散,生产设施多,野外施工点多、管理难度大。在利用自控技术、通讯技术、视频和数据智能分析技术,实现对井场、生产现场、办公基地等基本生产单元的有效管理和控制,以及对流程管理、数据共享、智能分析、精确定位,达到过程控制、节约人力资源和提高效益的目的。
  2 一厂数字化建设的应用
  一厂数字化油田建设主要是通过四层架构:物理层、控制层、网络层、应用层。物理层就是一些通用常规仪表,通过这些常规仪表来实现数据的采集;控制层是DCS、PLC、RTU等控制系统,通过组态软件来实现实时的监控;网络层主要是通过光纤、双绞线、路由、交换机等设备来实现网络传输;应用层是将采集回来的数据利用软件通过WEB发布的形式来实现的。如图1所示。
  2.1 工业自动控制系统
  采油一厂运用DCS,ETHERNET,MODBUS通信和PROFIBUS通信组成完整的数据传输系统,针对分散的现场设备,利用西门子系列PLC,DP通訊电缆,光纤电缆以及智能信号装置,将数据实时、无间断的发送至中央控制室系统服务器,设在中控室的专用PC及几个授权PC可以通过以太网快速、顺畅的访问此服务器,实现对现场设备的远程监视和操作。采油一厂尕斯联合站自动化控制系统由一套控制系统为Foxboro公司的DCS系统及十二台(套)压缩机、水处理等设备自带的PLC子系统组成,自动化控制系统基本覆盖了油、气、水、锅炉房等全部工艺过程。现场电控主要采用 DCS系统、西门子系列PLC,将I/O通道分散到实际需要的现场设备,通过通讯电缆、光纤电缆以及智能信号装置和过程调节装置,实现的DCS和PC的数据传输。
  自动化控制管理主要包括尕斯库勒联合站以及6个采油作业区的22个站点的原油处理、污水处理、气处理、消防系统、供热系统、原油外输、求产等各个流程过程中,通过DCS、PLC系统以及安控的控制系统完成数据的采集并处理,实现了对油、气、水各项温度、压力、流量、液位、界位的检测;通过PID调节及其他的调节方式实现各种阀门的定位和开关、控制设备的启停等,顺序控制,连锁保护等,实现监控实时工况、及时调整参数设置;监控系统的周界报警和可控摄像装置的使用可以直观监控站内所发生的情况,实现了厂站的可控化管理。青海油田自动化控制系统的建立,使得生产部门能根据生产过程中的实际检测参数对过程控制实时跟踪和调整,及时解决生产过程中的问题,降低运行成本、提高劳动生产率,起到数据桥梁的作用。
  2.2 基于SCADA软件的数据远程监控系统
  SCADA系统已成为国内同行业中规模最大的系统。采油一厂利用现有的DCS自控系统,针对分散的现场设备,应用国际上成熟的监控与数据采集系统(SCADA)软件,在生产运行科与尕斯联合站之间建立一套远程自动化生产监控系统,作为采油一厂生产动态远程监控系统的基本核心。配套建成的采油一厂生产动态数据库用于全厂所有生产动态数据的收集、过滤、整理和储存,并将数据实时、无间断的发送至生产运行科,设在生产运行科的专用PC及几个授权PC可以通过以太网快速、顺畅的访问此服务器,实现对现场设备的远程监视和操作。
  首先由SCADA软件的OPC客户应用程序通过OPC服务器将数据以订阅数据访问方式从自控系统中取至OPC工作站内存,然后SCADA软件将数据以远程工程广播通讯方式发送到生产运行室的远程检测站内存,运行远程检测站的SCADA软件同样以广播通讯方式直接将接收到的数据发送到网页。虽然出于增强计算机网络通讯安全因素在生产运行室远程监测站与DCS之间增加了一台OPC工作站用于隔离来自公共信息网络的病毒,但由于使用的是工业级成熟产品,无论是在通讯机理上还是在网络通讯的实时性、稳定性、可靠性、再生能力等方面都远远胜出花土沟地区现有自控系统网页发布方法,与非标方法相比,在同等的网络环境下,在数据延时和刷新速度上整整提高了一个数量级,而且没有发生过误码和丢包现象。
  该系统的投入运行,达到了加强油田生产管理、减小劳动强度、降低运行成本、提高劳动生产率的目的,取得了较好的效果。值得特别关注的是,沙漠油田一般都具有远离居住区,后勤保障困难的特点,实施油田自动化,不但可以达到以上目的,在油田开发和管理的模式上也是一种创新。
  2.3 青海油田油气水井远程计量传输发布系统   为了解决传统计量方式引起的诸多问题,加快信息化建设,结合油田自身实际情况,引进雅丹、安控、金时三家公司的远程在线计量技术,该技术集先进、成熟的计算机技术、通讯技术、数据采集技术及传感器技术于一体,采用高精度的数据采集器,通过无线及cdma通讯方式将信息采集至油田通讯公司,实现数据处理,再通过软件将数据提取,并发布,并实现油井的远程在线计量工作。实现的主要功能:
  1)实现油水井井工况数据的自动实时采集、解析、入库,无需人工干预。
  2)系统自动完成对数据的分析,生成各种分析报表。
  3)使用Web发布功能,实现相关人员利用浏览器查阅油水井的工况和各种报表数据的浏览。
  4)采用“低功耗”设计理念,进行有效电源管理,降低系统静态功耗,延长无线载荷变送器、无线流量计、无线压力变送器等井口设备的太阳能电池板供电。
  5)系统具有较强的可操作性和可维护性,设备采用专门设计的快速拆装接口,便于修井作业前后的设备拆卸与恢复。
  6)井口实现全无线采集,取消井口布线,为日常生产管理提供了极大方便。
  2.4 办公信息化
  一厂充分利用网络资源,切合一厂工作实际及流程,自主开发并编写的物资管理、油料管理、无纸化办公、绩效管理等系统将单位的各个部门紧密联系在一起,强化了本单位内部人员之间、部门和部门之间的信息交流和协同工作,使得一厂内部的办公、业务流程都能在内部的局域网及互联网上进行,沟通及时、办公变得更高效。
  物资管理系统的主要任务是建立物资共享信息库,在物资的规划、订购、库存、结算等流程实施程序化管理,全面实现油田物资流向的有序性和规范性,提高工作效率,实现资源信息共享、加速资金周转。
  采油一厂门户主页几乎涵盖了我厂的各项生产经营、职工生活的全部内容,主要包括生产信息、厂内新闻、通知通告、安全生产常识、站点服务和子管理系统链接等,可以链接到集团公司主页,一厂门户网站是油田系统上传下达的窗口、是系统办公的场所。一厂的油料管理、无纸化办公、物资管理、绩效管理等子系统的应用,并与青海油田公司计划、财务、生产等子系统的对接,逐步实现信息网络化、数据标准化、业务处理电子化、信息服务社会化,不断提高资源利用率和工作效率。
  2.5 视频会议
  采油一厂使用Polycom的宝利通HDX8000系列会议室系统,该视频会议系统是基于TCP/IP协议的开放的视频会议系统。它利用现有网络,开展远程视频会议、远程讨论交流、远程培训等会议应用,真正实现了多网合一。视频会议系统利用油田公司和采油一厂现有的专用光纤和网络,使得在地理上分散的集团公司和花土沟一线的可以共聚一处,通过静、动态图像、语音、文字、图片等多种方式来交流信息。高清语音、高清视频和高清内容等UltimateHD技术,带来极致的性能,达到高效率通讯传输的目的。
  该系统自2011(时间)投入使用至今,通过与以往传统的办公室会议相比较,其优点如下:
  1)通过网络共享,实现集团公司与一厂不同地点的实时交流,打破地域限制,提高工作效率。
  2)静、动态图像、语音、文字、图片等多种交流方式的运用,大大提高了会议内容的交互能力。
  3)精简的会议流程,减少了与会人员由敦煌至花土沟地区的奔波,人力、物力消耗得以大大较低、进而降低了会议成本。
  该系统会议模式功能强大,运行管理简单方便,具有良好的实时性和交互性,并且提供强大的扩展能力,提高了工作效率,精简了业务流程。目前视频会议逐步向着多网协作,高清化的方向发展着。
  3 应用效果及发展思路
  3.1 数字化建设助力高效管理
  1)应用计算机技术、网络技术、信息技术、控制技术、智能技术,实现了一厂的经营、生产决策、安全生产管理和设备控制等信息的有机集成。
  2)生产监控系统集生产动态信息采集和发布系统为一体,成为指挥一线生产的重要手段;SCADA系统、DCS系统、PLC系统与网络技术合二为一,真正为采油一厂的高效、快速、灵活地管理发挥了巨大的作用。
  3)采油一厂站区散布于各点,间隔的距离较大,不利于集中集中管理。建立自动化远程监控系统,有效地解决了这一问题,实现了分散控制,集中管理,达到强化安全、过程监控、减轻劳动程度和降低成本,助力油田的高效管理。
  4)通过的使用,实现经营管理科学化、生产计划、生产安全调度、生产过程控制的最优化。
  5)视频监控系统和可燃气体监测仪,为及时判断异常运行情况和对工况影响程度,发出警报并提出措施建议,提高安全性能的可靠性。保证油田安全生产、提高产量和质量,提高企业经济效益和竞争能力。
  6)油水井信息实时发布系统,利用井和站采集的压力、温度、流量、等参数可以对各种生产工况自动诊断分析并及时作出应急处理。通过相关的现场试验,试验结果表明,油水井远程在线计量技术有效地解决了油田原有计量系统的问题,提高了油水井管理效率。
  3.2 数字化建设发展思路
  1)抓好数据源的采集及基础数据库的健全。数据库之于管理,犹如地基与大楼,任何管理都基于对数据库的分析。因而基础数据库的采集与健全是一厂基础管理的前提条件和基础,转移数字化管理的重点,将后端的决策支持系统向生产前端的过程控制延伸。实现生产数据源头采集率达到100%,自动采集率达到80%以上,标准数据采集后自动录入标准数据库,确保数据采集的真实、高效。其次是利用通信公司服务器和一厂的交换机和服务器设备建立我厂标准数据库,利用开发工具和软件进行开发和应用。
  2)进一步完善办公信息系统。一厂在办公信息化基础上,进一步建设、完善、推广采油一厂示功图智能诊断系统、人员培训管理系统、物资管理系统、无纸化办公系统、油料管理等各类应用软件系统。应该不断加大各单位之间信息采集、研究工作力度,及时把握油田内外部环境变化对油田生产经营的影响,及时针对变化,完善办公信息系统。
  3)提高生产过程智能化水平。将数据分析、数据整合技术结合数学模型,对生产过程进行智能化管理,实现数据对接后抽油机示功图的智能诊断;自动生成生产工艺参数优化建议;智能生成油气生产措施建议。
  生产信息积累、生产过程自动监控,利用数字化、信息化来监控地下油井、水井井况、地下环境,实现真正意义上的“数字油田”。
  4 总结
  结合采油一厂的特点,集成并整合现有的资源,依靠近两年来的数字化建设五项先进技术的成功应用,实现了生产可视化、智能化、网络化,进而提升了生产管理过程智能化水平,助力一厂管理高效性。
  随着油田数字化建设,尕斯联合站、联四、砂西综一、联六站、联十七站等各个一线单位已实现生产数据、实时视频现场采集、远程传输,已经达到了“一次采集、全厂共享”的应用效果。借助数字化建设,一厂的生产管理迈上了新的台阶,从人工处理到迈向计算机网络辅助技术;从人工经验分析到数学模型产生分析报告;从而减少劳动强度、提高劳动效率、降低生产成本,助力采油一厂高效管理、增加企业经济效益和社会效益。通过对采油、注水、油气水处理、办公各个层面进行数据智能化处理,整合现有的设备、信息资源,进行最优化配置,服务生产、为决策者提供依据,助力采油一厂的高效管理。
  参考文献
  [1]胡学林.可編程控制器教程M].北京电子工业出版社,2003.
  [2]季福坤.数据通信与计算机网络技术[M].中国水利水电出版社,2006.
其他文献
摘 要 在北方冬期施工会增加很大的难度,如果能合理安排工期,应尽量避免冬期施工,但在工期紧张的情况下必需进行冬期施工时,做好细致的施工方法和施工方法,选择好建筑材料,做好细致的管理,施工质量是可以达到合同要求的。  关键词 冬期施工;施工方案;材料;施工方法  中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-098-2  1 采取冬期施工的原因  锦州滨海体
摘 要 介绍一种基于GPRS/GSM无线通信的高可靠通信方法,该方法针对无线网络通信质量差以及终端数量庞大  等问题,通过自定义通信协议,采用有限状态记忆点对点通信技术和上下文相关容错处理技术,提高通信的稳定性、可靠性和及时性。  关键词 无线通信;GPRS/CDMA1X;误码;延时  中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-101-1  随着GPR
摘 要 对于电子专业的学生来说,数字电路的实践技能训练是非常重要的一门课程,然而,在实训当中往往会出现各种各样的故障,那些理论基础不扎实又缺乏实践经验的学生面对故障会不知所措。本文主要对数字电路实践技能训练中比较普遍的故障以及产生故障的原因进行探讨,并介绍了数字电路故障排除的有效方法。  关键词 数字电路;实训;故障;排除方法  中图分类号:TN79 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(
动,是学生的天性,在音乐歌唱教学中,教师要引导学生动脑、动口、动手,以身体律动来学习歌曲。引导学生喜欢学习音乐,加深对作品的理解,充分挖掘其所蕴含的音乐美,让学生在动
本文节选自J·K·罗琳在哈佛大学2008年毕业典礼上发表的演讲《失败的额外收益与想象力的重要性》(The Fringe Benefits of Failure,and the Importanceof Imagination)。由
摘 要 随着我国社会主义市场经济的蓬勃发展,人们的生活水平得到了很大的提高,人们对住房也提出了更高的要求。为了更加完善城市的功能,满足人们对更高品质生活的追求,应对城市的基础设施以及住房设施进行更好的规划。更具艺术色彩的建筑可以提高一个城市乃至一个国家的形象,因此,在追求经济利益闲暇之时,人们将更多目光投向了建筑。本文主要阐述了建筑结构平面设计中常见的问题,并对其进行分析,总结经验、吸取教训,以期
摘 要 目前已进入互联网时代,计算机技术在人们生产和生活中的作用越来越大,计算机的数量也越来越多。但是,由于人们的文化水平不同,在计算机的维护维修以及病毒防治方面存在很多的问题,导致计算机问题百出、效率降低。所以,加深对计算机的维护维修以及病毒防治方面的研究具有重要的现实意义。  关键词 计算机;维护维修;病毒防治;解决方法  中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(
摘 要 本文介绍了智能型自动扫描定位喷水灭火装置,该装置可以对火源的位置进行扫描定位,且灭灾时针对火灾火源喷水。使用智能喷水灭火装置可以减小灾害损失,提高了灭火效率。  关键词 自动喷水灭火系统;定位;扫描;检测;火灾  中图分类号:TU892 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-026-2  在火灾发生时,为了能够减小人们生命、财产损失,需要及时、准确地进行控火、灭火
传统的备课方式以及授课方法已经不再适应新课改后的高中政治教学,介绍构建高中政治高效课堂需要课前如何备课以及三种有效的教学方法。 The traditional preparation metho
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.