油田生产信息智能监控管理系统范文

油田生产信息智能监控管理系统范文（精选3篇）

油田生产信息智能监控管理系统范文 篇1

油田生产信息智能监控管理系统一、基本情况：

油田的一个采油厂由多口油井、计量站、管汇阀组，转油站，联合站、原油外输系统、油罐以及油田的其它分散设施组成，那么整个采油厂的各种设施的工作状态及采出油品的数据（主要有温度、压力、流量等）就直接关系到油田生产的稳定及原油质量。目前大多由人工每日定时检查设备运行情况并测量、统计采油数据。由于油井数量多且分布范围为几百平方公里，必然使工人劳动强度加重，并且影响了设备监控与采油数据的实时性，甚至准确性。也同时存在笔误，作假等隐患。这样会导致上层无法及时了解到现场情况，并且不能根据生产所消耗的实际劳动力、电力及原料消耗等数据，制定较有效、灵活处理方案。所以提高采油厂的自动化、信息化水平就显得极为突出。

随着网络信息化的飞速发展和生产数据的日积月累，采用传统的管理方式和数据手工记录模式已不能满足现代企业的发展要求。生产信息的实时采集、数据统计和查询的网络化已成为现代企业提高工作效率，降低生产成本的有效手段。要实现现场数据和设备信息的实时采集和数据分析，指令的远程下达以及对设备的控制等功能，迫切要求分布广泛的现场生产数据实现网络化。

二、系统方案：

2.1、系统概述：

远程无线监控厂家的油田生产信息智能监控管理系统通过在抽油井口上安装的温度传感器、压力传感器、流量传感器和三相多功能电表等，实现了油井电力参数检测的同时，扩展了油井的其他参数，如井口温度、压力、电机温度、电流曲线图、示功图等，具备了油井上能够实现的控制功能（报警、空抽控制，定时启停控制、实时节能控制，缺相负荷超限停机控制、启停的远程遥控等）。由于油田的范围很大，各监测点之间以及监测点与监控中心之间距离很远，难以架设有线网络，即使条件较好的油田架设有线网络其前期投入成本及维护成本都非常高。所以本方案采用GPRS无线组网方式实现监测点之间以及监测点与中心之间的信息及数据传输。

油田生产信息智能监控管理系统可以对这个数据做有效的统计、分析。监控中心通常位于厂区内的有线局域网络内，与办公管理网相连接。监控中心的管理服务器负责全部数据在网络内的发布。厂区管理层的相关人员，即可通过办公局域网络直接登录至信息中心的服务器上，进行实时的监视以及各类报表数据的查询。还可以透过互联网的接口让出差在外地的工程师浏览数据。

2.2、系统组成：

2.21、数据管理层（监控中心）：

硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）。

软件主要包括：操作系统软件、数据中心软件、数据库软件、油田生产信息智能监控管理系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、防火墙软件。

2.22、数据传输层（数据通信网络）：

采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定。

移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点。

2.23、数据采集层（前端硬件设备）：

远程测控成套设备：测控终端。

传感计量设备：压力传感器、温度传感器、流量计、三相多功能电表、电磁阀。

三、系统功能：

1、采集功能：

油井电机：三相电压。

油井电机：三相电流。

油井电机：有功功率。

油井电机：无功功率。

油井电机：总电量。

油井井口：压力值。

油井井口：温度值。

油井井口：流量值。

2、告警功能：

停电告警、电力参数、压力、温度、流量故障告警、测控终端告警。

状态变化报警提示：告警状态变化。如压力突然增大或变小。

电机过载、过压、欠压、缺相、断相、欠流、三相不平衡等故障。

3、存储功能：

电力参数、压力、温度、流量信息、实时数据、事件记录、操作记录存入数据库。

4、查询功能：

电力参数、压力、温度、流量信息、历史纪录、历史曲线、事件记录、操作记录、历史报表。

5、统计功能：

报表功能：日报、月报、年报。

曲线功能：日曲线、月曲线、年曲线。

6、打印功能：

电力参数、压力、温度、流量信息、历史纪录、历史曲线、事件记录、操作记录、报表。

7、安全功能：

密码功能：进入系统必须输入密码。

权限功能：不同的操作员具有不同的功能。

用户切换：不同的操作员交接时可以在系统切换。

8、扩展功能：

电力参数、压力、温度、流量数量：用户可以添加或删除站点。

远程控制：在加电池阀门的情况下可输出远程控制阀门或电机的开启。

9、设置功能：

站点信息录入、修改。

采集周期设置、修改。

10、远程维护功能：

远程设置站点（电力参数、压力、温度、流量）工作参数。

四、系统特点：

1、实用性：油田油井站点地理位置分散，因此采用覆盖广泛的GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行。

2、实时性：采用最新的通信和软硬件技术，建立了清晰和合理的系统架构，可以实现多线程的远程并发通信，在几秒时间内，可以让成百上千台的测控终端实时传送到监控中心进行集中监视和远程调度，实现故障信息的及时报警。

3、可扩充性：系统预留接口，可以进行系统或软硬件模块的无限扩展，便于长期的升级和维护，延长系统的寿命，通过更新部件，能让系统一直存在下去，而不至于整个系统瘫痪，造成大量的投资损失。

4、易维护性：系统可对测控终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程测控终端升级等。

5、操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便。

油田生产信息智能监控管理系统范文 篇2

中国的大多数油田位于现场交通不便、自然环境十分恶劣的地区,同时又加上盗窃和破坏的问题,使得石油生产和运输安全受到严重威胁。石油开采工作的一个重要组成部分就是做好安全控制工作。井场智能监控系统的建立,首先需要建立在了解控制要求和现场监控系统的功能要求的基础上。从不同角度来说,对于井场监控会有不同的需求。对石油的储层分析后发现,对油井现场的控制包括对钻油压力、套管压力和油气比、含水率、井下温度和压力等数据进行监控分析,加强对油藏管理的可视化。在油田油井的生产中,需要严格的控制井口出油温度等参数,从而对油井到计量点的集属进行合理的技术管理;通过实时监控抽水机示功图能够及时掌握生产情况;通过对电机运行状态的监控确保其正常运行;通过监控井场周围环境以及电网,对现场供电和生产设施的安全进行合理控制。对于井场的监控需求来说,通过远程视频监控,油井智能监控能够对井口的漏油情况及抽油机的工作情况进行实时监控,同时监控井场的作业是否规范的问题,通过视频监控人员就可以看到工作现场情况,一旦出现问题就能够及时发布停止作业指令,并进行检查,从而有效地防止现场操作错误造成的安全事故。此外,油井智能监控系统还应有电机远程启停、井场数据实时检测、产液自动计量、闯入智能分析、工作状态智能分析等功能。这些功能可以通过系统及智能的操作对油井的情况及时的监测和控制,避免发生油井安全问题。

2 油井的监控分类

2.1 自喷井的监控

自喷井需要收集油压力、套管压力、回压和油温度的数据,如果使用了电可调喷嘴,还需要收集油嘴阀位的数据,并控制油嘴的开口度。

2.2 气举井的监控

气举井是一种在油田开发的中间阶段采用的开采方法,与自喷井不同的是气举井增加注气举气控制。

2.3 电潜泵油井的监控

电潜泵油井是由电潜泵RTU和电潜泵变速驱动器组成的监控系统。由变速驱动器对电潜泵进行控制,这种监控没有远程控制功能,是根据生产的需求,把电潜泵和井下压力传感器和油井底部进行连接,通过电缆和电潜泵连接变频调速驱动,连接好的压力传感器对井底压力进行测量,通过对电潜泵驱动器的控制保持井底压力不变。

2.4 抽油机油井的监控

抽油机监控系统包括变送器、井场RTU以及电机控制柜三部分。电机控制柜主要是对抽油机的电机运行进行控制,并且把电机的电压、电流、运行状态等数据传输给井场RTU。在大部分的油田作业中,抽油机一般用人工举升的方式进行抽油操作。一旦油层的供油能力不抵抽油机设备的抽油能力,会形成泵抽空状态。在这种情况下,游动凡尔在下冲程时会对液体表面进行冲击,增加压力和冲击波,从而会损坏抽油杆、泵以及地面抽油设施。同时,这种状态会降低生产效率,消耗大量能量。因此,对抽油机油井进行自动化远程监控和诊断,能够满足生产要求。

3 智能监控系统的构成

3.1 监控中心

由于数字化抽油机与传统抽油机的组合,推动了油田生产的数字化、智能化向前发展。我国大多数油田油井的数字化抽油机很好的融入了智能监控系统,通过智能监控系统,油田油井现场的信息采集、状态监测和抽油机运行状态的监视都可以实现全程实时监控。大多数智能监控系统包括现场信息采集和联合站监控中心两部分,数字化抽油机通过信息采集软件采集到现场数据,并传输至井场通信协议箱,然后通过网络将信息反映在联合站监控中心,通过系统分析,监控中心评估井场及抽油机的工作状态,从而做出正确的判断。在这样的方式可以及时的反映和处理现场的数据信息,实现智能控制。

3.2 数字化抽油机

在油田油井智能监控系统中,其核心部分是数字化抽油机的智能化监控,对整个系统的工作状态和工作进度都产生影响。油田油井的抽油机的智能化开发,帮助智能监控系统的形成并推动其进一步的发展。数字抽油机有采集和数据传输功能,利用摄像头还可以实现实时监控,通过无线网桥接收信息,然后利用软件分析和处理信息,能够保证智能化操作的有效性和即时性。

4 油田油井智能监控系统软件分析

4.1 智能监控系统的软件组成

油田油井智能监控系统主要包括四层结构,第一层是数据采集,基于数字化抽油机控制软件实时监测油井参数,也可以与智能化视频监控软件相结合,采集油田井场现场生产情况。第二层是数据传输,数据传输层将采集层和监控中心连接起来,快速传输数据。第三层是数据处理,数据处理层是基于智能分析软件,通过及时分析和控制收集并传输过来的数据,控制油井现场设备。第四层是人机界面,人机界面层通过工作人员的操作能够满足查询、分析、监控的需要。智能监控系统中数字化抽油机控制软件、视频监控系统和智能分析软件是最重要的三个软件。

4.1.1 数字化抽油机控制软件

整个监控系统的核心就是数字化抽油机的控制软件。数字化抽油机的控制软件的主要程序包括电机保护程序、最佳冲次判定程序、平衡调整程序、故障自诊断程序,这些程序既能够采集和分析数据,也能利用抽油机的控制功能对最佳状态进行调整,还能对数据进行分析,做出控制决策。它作为一个重要的油井现场数据采集软件,最大的优势是通过软件的组态形式使得对整个系统的控制目标得以实现,并且各模块的基本功能能够集成监控层系统。同时随着网络通信设备的结合以及网络技术的支持,数字化抽油机的控制软件能够集中管理控制,并通过设置人性化的界面,将油田油井现场智能分析软件提供基础数据进行集成分析。

4.1.2 视频监控软件

视频监控软件是数字化抽油机控制软件后第二大主要软件。视频监控软件通过视频硬件级图像分析程序的检测监控视频捕捉到的图像,将实测数据进行了分析,锁定油田油井现场的工作环境以及抽油机运行状态,将拍摄到的视频传输到监控窗口,确保现场工作环境。视频监控软件和智能控制平台相互之间保持联系,监控画面可以通过工作人员对控制平台的操作进行切换,可以随时上传监控视频记录,工作人员可以随时进行查看和取证。

4.1.3 智能分析软件

智能分析软件分析起着重要的分析作用,及时评估和处理油田井场信息,对数据信息进行智能控制。井场数据库中存储的数据信息是智能分析软件的基础。通过对油田井场采集到的抽油机运行参数、油压等数据进行分析比较,智能分析软件可以及时控制油田井场的抽油机和其他情况,并及时处理故障和问题,进行报警,从而保证油田油井现场抽油机的正常运行和工作环境的安全。基于油井计量软件和功图分析软件的智能分析软件,分析软件通过识别和分析,可以自动进行故障诊断,从而达到动态分析的目的。

4.2 智能监控系统在采油中的应用功能

在生产过程中,油田油井智能监控系统发挥着多重功能,它的远程实时监控功能依赖于控制中心,将抽油机的运行状态和现场操作情况通过监控中心系统运行监测,例如故障修井作业、抽油机漏油等情况,并且对发生的特殊情况通过分析系统和控制系统进行智能控制。闯入分析功能能够针对视频监控检测到的车辆和人员出入情况进行分析,遇到可疑情况及时报警,确保现场的安全生产。产液自动计量功能能够及时记录和分析油井的产液量,并及时将数据传送到监控中心。井参实时显示功能主要用于显示和记录抽油机的参数。

5 结束语

我国智能井场监控系统随着智能化和信息系统的开发和应用,将得到越来越广泛的应用,应用将更加符合油田的实际需要。智能井场监控系统能够实现现场无人值守和智能实时监控,同时使油田的采油效率得到有效地提高,促进了油田生产和管理的发展。

参考文献

[1]张媛.Missan油田(伊)油井智能监控系统的研究与设计[D].西南石油大学,2015.

[2]陈仕杰.基于ARM的油井智能测控系统的设计与实现[D].北京工业大学,2015.

[3]周福鹏.基于KINGVIEW的油田计量间数据采集与监控系统[D].曲阜师范大学,2015.

[4]李鹏辉.基于深度学习的油井功图智能识别[D].河南科技大学,2015.

[5]卢珂.智能油田无线远程监控系统[D].山东大学,2015.

油田生产信息智能监控管理系统范文 篇3

关键词：物联网；智慧企业；生产监控；云服务平台

智慧企业是现代企业信息化发展的新阶段。是将先进的自动控制、通信、计算机、信息和现代管理等技术相结合，将生产过程的控制、运行与管理作为一个整体，以实现企业的优化运行、控制与管理。利用物联网对物体全面感知的能力，对企业内的人、设备、环境全面感知。运用云计算等技术将自主感知和人工采集的数据进行运算处理，从而为企业的安全生产提供保证，为企业的科学决策提供支持。

一、智慧企业总体设计

物联网是典型的以应用为驱动的网络技术，通过传感技术、无线网络技术、云计算等技术将各种数据进行集成和分析实现生产过程的智能控制，才是运用物联网技术的核心。由于综合自动化及数字化企业在我国企业中已经有了众多的实际应用，综合自动化的监控系统、基础网络建设等相对成熟。因此，智慧企业的建设是建立在已有数字化建设的基础上，要充分运用原有系统和数据，将老系统和新技术有机结合，才能真正发挥智慧企业的作用。运用物联网技术的智慧企业体系结构分为感知层、传输层和应用层。

感知层通过传感器、RFID标签、摄像头等数据采集设备随时随地进行数据采集和获取。传输层是利用工业以太网、移动通讯网和无线网络技术，将设备与网络相连，从而保证采集到的数据的交互和共享。应用层则结合智慧企业的实际需求，运用云计算机技术对数据进行智能分析与决策，形成安全生产监控与决策解决方案。

二、安全生产监控与决策系统设计

（一）硬件平台设计

硬件平台由Web服务器、防火墙、交换机、工作站、UPS电源等组成。设置1台Web服务器用于应用程序的安装与部署；设置1台数据服务器用于存储生产过程中采集到的数据信息；设置1台I/O服务器，采集生产数据后提供给以太网上的工作站；设置5台工作站，用于监控各个子系统的运行；为保证监控网的相对独立，通过1台硬件防火墙将监控网与厂区局域网隔离；设置1台核心工业交换机实现整个生产数据的交互；在局域网内设置1台邮件服务器和1台文件服务器；设置后备时间不小于4小时的UPS电源设备，以备临时停电时持续供电。

（二）软件平台建设

通过软件平台将为智慧企业提供统一的门口入口和各种应用的统一集成环境，使原始数据能够通过平台协调有序的运行，实现各应用系统的信息共享。软件平台由五个主要部分组成。数据输入接口实现与原有系统的衔接；数据输出接口根据各监控系统的反馈控制需求，按照标准协议规范，提供标准输出接口；数据中心是业务数据的存储和处理中心，核心是异构数据分析、转换处理，从而实现原有信息系统的业务数据能够得到有效利用；WEB SERVER为各应用系统的数据显示与控制提供WEB服务功能；门户网站是建立数据中心的基础上，为智慧企业的用户提供满足不同需求的应用服务。

门户网站的主要业务需求包括：

1.生产调度管理

生产调度管理是以企业生产调度业务为核心，为生产调度管理相关工作人员提供的计算机应用系统。系统全面整合生产调度日常管理数据、安全监控系统实时数据、自动化设备运行实时数据、工业视频数据、事故处理记录、人员考勤记录等多种信息。系统涵盖作业计划制定、生产过程监控、日常调度指挥、应急事件处理等企业生产调度相关的各项业务，结合通讯调度机为调度员提供一个桌面办公平台，辅助调度员全面、迅速、准确地进行生产调度。

2.灾害预警与防治

系统借用人工智能技术，建立各种灾害预警数学模型，并随着历史数据积累进一步完善数据模型；通过数据仓库、数据挖掘和数据集市等数据分析技术，达到生产车间环境参数的预测和预警的作用。

3.安全生产监控与决策管理

安全生产监控主要包括对生产环节中环境因素、人员因素和设备因素的监控等。利用数据挖掘技术及智能信息处理技术，综合多系统数据对安全生产环节中的安全隐患进行实时评估并提供辅助决策功能。此外还具有历史数据查询、筛选、各种标准生产报表功能。

4.产品运销管理系统

功能包括运输车辆管理、合同管理、押金管理、运费结算、客户订单回单管理、预收款管理、欠款管理、销售统计、报表输出等功能，能按企业的要求提供各种销售明细报表和汇总报表。

5.设备材料管理系统

利用数据集成平台，实现企业主要设备管理的网络化，从而提高设备的周转、调配效率，提高设备的使用率。主要功能包括设备材料档案信息管理、计划管理（使用计划、租赁计划、购置计划、维修计划等）、出入库管理、维修管理、特种设备管理、使用状况监控、报废管理、费用结算、配件信息维护等功能。

（三）海量数据处理需求

在智慧企业中设置的智能监控设备每秒钟就会采集大量的业务数据，当面对数据库中海量的监控数据时，兼顾平台的实时性需求，应用服务对数据进行快读的访问、读取和操作显得十分重要。首先需要对数据库性能进行严格考量，来提高数据的存取效率，提升海量数据的处理速度。其次，设计数据库表格时应满足第三范式的要求。第三，建立云服务平台，利用云计算技术实现海量数据的处理。云服务平台的设计结构如图4所示。

四、结束语

物联网技术的应用，为企业的生产经营管理提供了更便捷、更智能的模式。文章设计了基于物联网技术的智慧企业的总体结构、硬件平台、软件平台和云服务平台，为智慧企业的建设提供了解决方案。

【参考文献】

[1] 张申，张滔.论矿山物联网的结构性平台与服务性平台[J].工矿自动化，2013，39（1）：34-38.

[2] 张申，丁恩杰，赵小虎，等.数字矿山及其两大基础平台建设[J].煤炭学报，2007，32（9）：997-1001.

[3] 李建军，张华栋.煤矿安全生产决策支持系统的设计[J].科技情报开发与经济，2006，16（21）：262-264.

[4] ]吕鹏飞.基于组件技术的煤矿监控软件的研究[J].工矿自动化.2005，（4）：13-16.

[5] 喻昕，王敬一.基于云计算技术的数字图书馆云服务平台架构研究[J].情报科学.2011，29（7）：1049-1053.