一,、前言
目前,,大部分生產(chǎn)領(lǐng)域的信息化程度已經(jīng)相當成熟,但是現(xiàn)場作業(yè)領(lǐng)域的信息化程度相對卻發(fā)展緩慢,。以石油行業(yè)" title="石油行業(yè)">石油行業(yè)的現(xiàn)場生產(chǎn)為例:石油行業(yè)由于生產(chǎn)現(xiàn)場的特殊性,,大部分生產(chǎn)現(xiàn)場都是分散的和不確定的,生產(chǎn)設(shè)備" title="生產(chǎn)設(shè)備">生產(chǎn)設(shè)備需要經(jīng)常移動和搬遷,,以致現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的信息化發(fā)展相當困難,,形成了信息孤島。然而施工現(xiàn)場的第一手數(shù)據(jù)往往是最重要的,,它可以反映現(xiàn)場生產(chǎn)過程狀況,,為設(shè)計與分析提供原始數(shù)據(jù)、提供現(xiàn)場生產(chǎn)過程的事實依據(jù)等,,但是由于現(xiàn)場作業(yè)設(shè)備的信息化程度低,,致使原始數(shù)據(jù)資料無法及時得到妥善的記錄與保存。我國石油行業(yè)先進的現(xiàn)場作業(yè)設(shè)備,,大部分從國外進口,,在生產(chǎn)設(shè)備上并不比國外落后,主要落后于國外的是現(xiàn)場生產(chǎn)的施工設(shè)計與技術(shù)水平" title="技術(shù)水平">技術(shù)水平,。而我國的石油資源分布廣而分散,,加大了開采難度,從而導(dǎo)致石油資源的利用率相對低下,。石油資源是不可再生資源,,提高石油資源的利用率,如何提高石油生產(chǎn)技術(shù)水平,,對我國經(jīng)濟發(fā)展具有相當重要的作用,。建立完善的現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫以及分析系統(tǒng)" title="分析系統(tǒng)">分析系統(tǒng),為石油生產(chǎn)作業(yè)設(shè)計和施工技術(shù)提高提供依據(jù),,必將對石油生產(chǎn)技術(shù)水平的提高產(chǎn)生重大作用,。
宏電公司自主開發(fā)的H7920 GPRS/EDGE/CDMA 1X路由器系統(tǒng)主要面向現(xiàn)場作業(yè),礦產(chǎn)開采和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,,為現(xiàn)場作業(yè)提供便利的監(jiān)控,,并將分散的現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù)規(guī)范化后集成到數(shù)據(jù)庫中,為客戶的財務(wù)結(jié)算和決策提供科學(xué)的根據(jù),。同時,,這些第一手的作業(yè)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計結(jié)果也可以進行再處理和再分發(fā)到其他相關(guān)部門,為他們的施工設(shè)計提供準確的科學(xué)依據(jù),。
二,、系統(tǒng)概述
1、采集監(jiān)控系統(tǒng)" title="監(jiān)控系統(tǒng)">監(jiān)控系統(tǒng)由三部分構(gòu)成
1) 現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備信號數(shù)字化
信息技術(shù)基于數(shù)字化技術(shù),,采集現(xiàn)場生產(chǎn)施工過程的數(shù)據(jù),,必須要求現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的信號數(shù)字化。通過各類傳感器,,實時采集各類機電設(shè)備的工作狀況的物理量,,如溫度,、壓力、轉(zhuǎn)速等,。傳感器將采集到的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換成為相對應(yīng)的電流或者電壓信號,,通過信號電纜輸送到采集箱,采集箱將模擬信號數(shù)字化,,并將信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐恢碌臄?shù)據(jù)格式向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布,。
2) 生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)集成
生產(chǎn)現(xiàn)場存在多個設(shè)備,各個設(shè)備的數(shù)據(jù)必須集成,,將現(xiàn)場所有設(shè)備的數(shù)據(jù)集中起來,,進行數(shù)據(jù)整理和規(guī)范化,以便將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心,。各個單獨的設(shè)備之間的通訊采用基于TCP/IP的工業(yè)以太網(wǎng)" title="工業(yè)以太網(wǎng)">工業(yè)以太網(wǎng)模式,,并匹配冗余通訊通路,以保證系統(tǒng)的可用性,。根據(jù)用戶需要和設(shè)備情況,,通訊方式可采用有線或無線的方式。
3) 數(shù)據(jù)中心的建立以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
以數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ),,整合集成現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù),,并采用元數(shù)據(jù)描述的方式集成各個子系統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)。永久存儲寶貴的第一手數(shù)據(jù),。 利用在線數(shù)據(jù)分析,、統(tǒng)計、報表等技術(shù)和方法為各級用戶提供了以數(shù)據(jù)中心為核心的全方位應(yīng)用,。以決策支持為核心目標,。提供一個信息技術(shù)的整體解決方案,為整個生產(chǎn)實施環(huán)節(jié)的所有用戶需求服務(wù),。在降低用戶信息處理勞動強度的同時,,突出數(shù)據(jù)和信息。數(shù)據(jù)中心的解決方案覆蓋了信息系統(tǒng)的各個領(lǐng)域和信息處理的整個流程(從數(shù)據(jù)采集,、處理和傳輸,,到信息管理、分析和共享),。將簡單的現(xiàn)場作業(yè)延伸到數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)共享,,從信息中提煉知識,為決策提供充足的信息支持,。
2,、針對這三個部分將工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng) ;
1) 用于現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備信號數(shù)字化的部分稱之為一級子系統(tǒng),;
2) 用于生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)集成部分稱之為二級子系統(tǒng),;
3) 數(shù)據(jù)中心以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)稱之為三級子系統(tǒng),。
三、油田監(jiān)控系統(tǒng)在石油生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用
1,、石油生產(chǎn)行業(yè)信息化的特點
1)石油生產(chǎn)現(xiàn)場一般都是在野外遠離城市的地方,,并且比較分散,一般不具備有線網(wǎng)絡(luò)接入條件,;
2)某些作業(yè)如鉆井,、壓裂等作業(yè)機動性強,,需要經(jīng)常轉(zhuǎn)移作業(yè)地點,;
3)作業(yè)過程中一般都要進行數(shù)據(jù)采集,有些還需要進行視頻監(jiān)控,,數(shù)據(jù)量大并且具有實時性,;
2、針對不同的現(xiàn)場,,可用不同的通訊接入方式進行解決
四,、結(jié)論
在此方案中,工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)充分考慮到各種現(xiàn)場的特殊性,,提供適合現(xiàn)場的各種接入方式,,從實用性、可靠性,、經(jīng)濟性各方面考慮,;同時也針對不同行業(yè),定制專門的數(shù)據(jù)管理軟件和客戶端軟件,,對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,、分析和挖掘,為提高生產(chǎn)水平和生產(chǎn)管理提供可靠的科學(xué)的依據(jù),,從信息中提煉知識,,為決策提供充足的信息支持。
依托信息技術(shù)的發(fā)展,,建立現(xiàn)場作業(yè)數(shù)據(jù)采集與集成系統(tǒng),,對現(xiàn)場生產(chǎn)技術(shù)水平的提高具有重大意義和實際作用。對于解決其他存在類似問題的行業(yè),,如礦山生產(chǎn),、建筑行業(yè)生產(chǎn)也有極大的借鑒作用和實用價值。