基于外部市場的數(shù)字化生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)的建立

摘要：結(jié)合外部市場工程生產(chǎn)運行管理實際，重點從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和生產(chǎn)運行管理等三個方面就建立數(shù)字化外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)進行了論述，以滿足外部市場生產(chǎn)運行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設備管理的需要，持續(xù)提高外部市場生產(chǎn)運行效率與質(zhì)量。

關鍵詞：生產(chǎn)運行管理;外部市場;數(shù)字化

隨著經(jīng)濟全球化和全球經(jīng)濟一體化進程的不斷加快，勝利石油工程公司市場和施工區(qū)域不斷擴大，既涉及油田本土及國內(nèi)各個油田區(qū)域，也逐步涉及到外部各大油田工程市場。如何提高生產(chǎn)運行管理水平，提升生產(chǎn)運行效率，事關外部市場能否保證穩(wěn)定的經(jīng)濟效益和強大的市場競爭力。實現(xiàn)外部市場生產(chǎn)運行管理方式的轉(zhuǎn)變，持續(xù)提升生產(chǎn)運行與管理質(zhì)量，信息化是不可或缺的重要手段，也是確保外部市場生產(chǎn)運行安全高效運行的重要保證。本文擬結(jié)合外部市場生產(chǎn)運行管理需要，就建立數(shù)字化外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)作一探討，旨在通過基于物聯(lián)網(wǎng)技術的數(shù)字化建設，在外部市場生產(chǎn)運行與管理過程中的指揮協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、技術支持等方面，構(gòu)建集可視化、功能化、數(shù)字化外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)，以滿足外部市場生產(chǎn)運行、生產(chǎn)管理、生產(chǎn)監(jiān)控、設備管理的需求，從而為促進外部市場生產(chǎn)運行管理、提高生產(chǎn)運行效率與質(zhì)量提供可靠的信息化保障。

一、外部市場數(shù)字化生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)

從技術架構(gòu)上來看，運用物聯(lián)網(wǎng)技術構(gòu)建數(shù)字化外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)是一項涉及多學科的復雜的系統(tǒng)工程，需要信息通信技術、石油地質(zhì)、石油工程、企業(yè)管理等有關專業(yè)，旨在更加廣泛、及時、準確的進行生產(chǎn)運行與管理信息的采集;深化應用軟件實施，更好的完成信息處理及應用，快速高效地解決各種生產(chǎn)運行與管理問題;建立更為便捷的信息開放和共享平臺，更好的實現(xiàn)生產(chǎn)運行管理信息間的互聯(lián)互通，為外部市場生產(chǎn)運行與管理提供便利、快捷的指揮通道。

二、外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)的建立

基于數(shù)字化手段的支撐，筆者擬結(jié)合外部市場生產(chǎn)運行與管理實際，建立并運用物聯(lián)網(wǎng)技術構(gòu)建形成數(shù)字化外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)的實施方案。數(shù)字化的外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)主要利用數(shù)據(jù)傳感技術、計算機軟件開發(fā)、數(shù)字控制、計算機網(wǎng)絡、系統(tǒng)集成及數(shù)據(jù)共享技術，開發(fā)建成集現(xiàn)場數(shù)據(jù)自動采集、數(shù)據(jù)加工分析、設備遠程控制、遠程視頻監(jiān)控及分析決策為一體的外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)。數(shù)字化的外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)完全遵循物聯(lián)網(wǎng)技術的三層結(jié)構(gòu)，在感知層中，利用安裝在現(xiàn)場的傳感設備及視頻監(jiān)控設備，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻圖像實時采集并集中起來;在網(wǎng)絡層，利用有線或無線通信網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)中心服務器[1];在應用層，利用數(shù)據(jù)庫、計算機軟件開發(fā)、智能計算、云計算等技術對數(shù)據(jù)進行加工、分析、整理、發(fā)布，并以文字、報表、圖形、圖像等方式及時顯示出來，實現(xiàn)對現(xiàn)場的遠程監(jiān)測、控制、輔助分析、生產(chǎn)決策等功能。按物聯(lián)網(wǎng)分層原理，外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和生產(chǎn)運行管理子系統(tǒng)組成。

（一）數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集子主要通過在現(xiàn)場安裝傳感器數(shù)據(jù)采集裝置，實時采集各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再通過RTU、DCS等控制器對數(shù)據(jù)進行存儲、處理、上傳，為上層應用系統(tǒng)提供及時、準確的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這些傳感器具有感知能力、計算能力和傳輸能力。此外，它們還具有自學習能力，能夠?qū)Σ杉降膶崟r信息進行分析和智能判斷，將得到的結(jié)果快速反饋給外部市場生產(chǎn)運行調(diào)度系統(tǒng)，供生產(chǎn)調(diào)度管理者決策。生產(chǎn)設備信息采集。這些設備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)關系著整個外部市場現(xiàn)場的穩(wěn)定運行。在這些設備上植入傳感節(jié)點，實時的將設備運行參數(shù)傳送到外部市場現(xiàn)場生產(chǎn)管理系統(tǒng)?，F(xiàn)場視頻信息采集。在現(xiàn)場安裝監(jiān)控桿和監(jiān)控箱，放置攝像頭、編解碼器等視頻前端設備，配合后臺視頻服務器和視頻控制軟件，完成對現(xiàn)場的視頻監(jiān)控。一方面，外部市場現(xiàn)場由許多的工作流程組成。通過在外部市場現(xiàn)場安裝視頻設備，外部市場生產(chǎn)運行調(diào)度管理人員可以實時查看生產(chǎn)運行場景，更好地發(fā)揮生產(chǎn)調(diào)度管控與監(jiān)督職能。另一方面，在外部市場現(xiàn)場的重要工作點上布置視頻設備，當現(xiàn)場工作人員遇到生產(chǎn)問題需要解決時，能夠滿足生產(chǎn)調(diào)度管理人員及時地協(xié)調(diào)外部市場技術相關部門為一線施工管理與操作人員提供技術支持的需要。

（二）數(shù)據(jù)傳輸

由于外部市場現(xiàn)場具有點多、分散、流動性強的自然特點，現(xiàn)場對中低速生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸需求迫切，同時對數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性和及時性也提出了較高要求。外部市場生產(chǎn)運行調(diào)度部門的傳輸網(wǎng)絡在充分考慮高效、高速滿足工作需要的情況下，兼顧網(wǎng)絡系統(tǒng)的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性，組成一個能覆蓋每個外部市場項目部或單位的三級網(wǎng)絡體系。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)主要由衛(wèi)星、4G實現(xiàn)各基層外部市場項目部或單位到企業(yè)有線局域網(wǎng)的連接;利用物聯(lián)網(wǎng)絡INTERNET、油田高速局域網(wǎng)連接各資料應用客戶端，并與企業(yè)有線局域網(wǎng)連接，形成外部市場資料各基層采集點與生產(chǎn)管理部門、技術指導部門、甲方單位以及國內(nèi)、外遠程客戶間互聯(lián)、互通的三級網(wǎng)絡體系，使各種信息在相互間能實時傳遞。目前，外部市場網(wǎng)的特點是無線網(wǎng)絡由先進的衛(wèi)星系統(tǒng)與易用的4G系統(tǒng)共同組成。衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)選用較先進的VSAT plus ii衛(wèi)星設備，整個系統(tǒng)組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，主站設在外部市場信息中心，外部市場項目部或單位安裝衛(wèi)星小站，主站與各小站及各小站間可以進行雙向的數(shù)據(jù)、語音、圖像等信息傳輸。衛(wèi)星系統(tǒng)的小站端與現(xiàn)場的局域網(wǎng)絡連接，主站端通過中心服務器與外部市場及物聯(lián)網(wǎng)連接。沒有裝備衛(wèi)星的隊伍全部配置4G，通過4G與衛(wèi)星系統(tǒng)將外部市場項目部或單位的局域網(wǎng)、企業(yè)局域網(wǎng)、油田局域網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)互相連通，最終形成以外部市場信息網(wǎng)絡為主干，利用VSAT衛(wèi)星地面站或4G連接遠程外部市場現(xiàn)場的一體化多級網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)既能滿足視頻、大型圖片等實時傳輸?shù)男枰帜軐崿F(xiàn)外部市場所有外部市場項目部或單位遠程傳輸?shù)娜骈_通。

（三）生產(chǎn)運行管理

生產(chǎn)運行管理子系統(tǒng)是為滿足不同生產(chǎn)運行與管理應用的軟件系統(tǒng)。主要包括“外部市場遠程實時顯示系統(tǒng)”，“網(wǎng)絡視頻信息監(jiān)控系統(tǒng)”，“生產(chǎn)設備管理系統(tǒng)”和“外部市場工程預警系統(tǒng)”。主要按照數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層、表現(xiàn)層三層架構(gòu)模式進行設計開發(fā)。生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)包括：外部市場數(shù)據(jù)管理模塊、網(wǎng)絡視頻模塊、設備運行管理模塊和鉆進過程實時預警模塊。實時預警模塊可以實現(xiàn)告警類型、告警閾值的靈活設置管理，并可隨時增改相關參數(shù)，實現(xiàn)外部市場過程實時預警功能，避免外部市場生產(chǎn)運行出現(xiàn)安全事故。

外部市場生產(chǎn)運行管理系統(tǒng)為外部市場生產(chǎn)運行與管理提供了強有力的信息化支持與服務，也為實現(xiàn)外部市場數(shù)字化發(fā)展奠定了堅實的技術基礎。

參考文獻：

[1]馬鵬鵬等.現(xiàn)代信息技術在石油外部市場中的應用研究——關于外部市場信息工程學的探討.期刊論文.石油天然氣學報.2014-07-30

作者簡介：張嵐?jié)?982—），男，黑龍江省齊齊哈爾市人，大學本科，工程師。