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燃气行业物联网应用整体解决方案1.燃气行业特征及需求分析1.1燃气行业业务特征燃气行业的核心业务是服务于广大的城市居民家庭，为城市居民家庭提供生活的必需品——燃气，在提供资源供应的过程中收取合理的差价，即利润。
为了给居民供应燃气，燃气公司首先需要与政府签订城市燃气专营协议，建设并维护城市内天然气管道基础设施，包括门站建设、储备库建设、管道敷设及维护，有些城市还为天然气公交车、出租车提供燃气，就需要建设车用天然气加气站；其次，从上游经营主管道的公司（如中石油）拿到天然气供应指标；然后接受居民用户（小区开发商）的供气申请，并建设到居民小区、入户的管道，安装计量表具，按期抄表、收取居民燃气费并提供收费凭证。
1.2燃气行业信息化建设现状燃气行业分为三个大的企业形态：采气企业，国内主要是中国石油、中国石化、中国海洋石油勘探公司；输气企业，按照西气东输路线，分段建设、运营；下游城市燃气公司，从输气公司处批发天然气，再建设城市管网，将天然气输送到居民用户家中。
采气企业的组织机构就是中国石油、中国石化、中海油的组织架构。
输气企业组织架构，一般的部门设置有：董事会、总经理、总工、总会计、生产调度、工程部、技术、审计、财务等。
城市燃气公司，一般来说一个城市一个燃气公司或者集团公司，分属于不同的燃气集团总公司，如中燃公司为香港上市的燃气集团公司，下属60多家城市燃气子公司；昆仑燃气公司为中国石油控股的燃气集团公司，下属40多家城市燃气子公司；华润燃气集团公司下属40多家城市燃气子公司。
各城市燃气公司较大的一般以集团公司的形式组织，集团公司一般下设有管网建设城市门户站分公司，各分区销售分公司以及各种职能部门、设计院所等，有的还下辖有设备制造方面的公司。
1.3信息化需求分析上游中游下游图1 管道天然气产业链按照上游、中游、下游的行业构成划分，这几类企业对于信息化的需求，上游开采制造企业无需赘述。
中游长途输气企业在信息化的需求上主要是生产上的数据采集及监控系统，运营上的管理信息系统、办公自动化系统。
油气生产物联网解决方案随着社会经济的发展，能源已经成为现代工业的基础，油气行业是这个过程中不可或缺的一环。
然而，油气生产行业的复杂性以及工作环境的特殊性，使得传统生产管理方法面临许多挑战。
针对这些挑战，油气生产物联网解决方案应运而生。
油气生产物联网解决方案是一种基于物联网技术的全面解决方案，旨在实现数据的实时收集、传输、处理和分析。
它可以将不同环节的数据进行实时监控和分析，从而实现生产流程的全面管控和优化。
这种解决方案不仅能够提高现场工作效率，降低生产成本，还能够提供更高品质的生产产量，并增强工作安全。
油气生产物联网解决方案可以帮助油气公司实现以下目标：1. 实现全面管控油气生产过程。
油气生产过程是一个复杂的生态系统，涉及到很多环节，如勘探、开发、设计、施工等。
油气生产物联网解决方案可以实现数据的全面收集、传输、处理和分析，帮助实现生产过程的全面管控。
2. 优化生产流程，降低成本。
油气生产过程中，各个环节之间存在复杂的关联和依赖关系，这些关系对生产效率和成本控制都有着重要影响。
油气生产物联网解决方案可以实时监测和分析生产过程数据，找出优化生产流程的关键环节，从而降低生产成本。
3. 提高生产品质，增强安全性。
油气生产过程中，存在着一系列的安全隐患和泄漏风险。
油气生产物联网解决方案通过实时监控和分析生产过程中的数据，可以最大程度地降低安全隐患和泄漏风险，提高生产品质，保障生产安全。
油气生产物联网解决方案中主要应用的技术包括：传感器技术、无线通信技术、云计算技术等。
1. 传感器技术是油气生产物联网解决方案中的重要组成部分。
通过在生产过程中各个环节中加入传感器，可以实现生产数据的实时采集和分析。
如在油气开采过程中，采用温度、压力、流量等多种传感器进行数据采集，以实现对生产过程的实时掌控。
2. 无线通信技术是油气生产物联网解决方案中一个核心技术。
通过使用无线通信技术，我们可以实现设备之间的数据互联，进行实时数据的收集、传输、处理和分析，并且跨越各种物理距离。
油气生产物联网系统建设分析随着科技的不断发展，物联网技术在各个行业的应用越来越广泛。
油气生产作为国民经济的重要支柱产业，也迫切需要引入物联网技术来提升生产效率、降低成本、提高安全性。
本文将对油气生产物联网系统的建设进行分析，探讨其在油气生产中的应用前景和发展趋势。
一、物联网技术在油气生产中的应用现状目前，油气生产领域已经开始引入物联网技术，例如通过传感器监测油田地层情况、管道运行状态、设备运行参数等。
通过无线通信技术实现对这些数据的实时采集和传输，使得生产管理人员能够随时随地监控生产过程，及时做出调整。
物联网技术还可以与大数据、人工智能等技术相结合，实现对大规模数据的快速分析和处理，为油气生产决策提供科学依据。
二、油气生产物联网系统建设的必要性1. 提升生产效率油气生产过程涉及多个环节，需要不同的设备和工艺协同作业。
物联网技术可以实现设备之间的互联互通，实现信息共享和实时监测，提高各个环节的生产效率，降低生产成本。
2. 增强危险预警能力油气生产本身存在一定的危险性，如泄露、爆炸等事故隐患。
引入物联网技术可以建立全面的监测系统，实现对生产过程中各种异常情况的实时监测和预警，最大限度地减少事故发生的概率。
3. 提高安全生产水平物联网技术的应用可以实现全方位的监控和管理，使得生产过程更加透明化、精细化，从而提高安全生产水平，保障生产人员和设备的安全。
4. 实现精细化管理通过物联网技术实现对油气生产全流程的数据采集和分析，可以为管理人员提供更加准确、客观的数据支持，有助于实现精细化管理和决策。
5. 推动油气行业转型升级油气生产物联网系统的建设，将推动油气行业转型升级，提升整个行业的技术水平和竞争力，为油气行业的可持续发展注入新的活力。
1.传感器技术传感器是物联网系统的核心组成部分，传感器的性能和稳定性将直接影响到数据的采集和传输效果。
在油气生产环境中，由于存在高温、高压、腐蚀等恶劣条件，传感器的选择和设计非常关键。
油气生产物联网系统建设分析油气生产物联网系统建设的目标是将传统的石油和天然气生产领域与物联网技术相结合，提高生产效率、降低成本，实现智能化管理和自动化控制。
该系统通过采集、传输、存储、处理和分析各类生产数据，为油气生产企业提供全面、准确的信息支持，帮助企业优化资源配置和生产运作，实现可持续发展。
在油气生产物联网系统建设中，首先需要进行设备接入和数据采集。
为了将物联网技术应用于油气生产领域，需要在现有设备中加装传感器和数据采集设备，实现对生产设备和工艺参数的实时监测和数据采集。
这些设备可以采集温度、压力、流量、浓度等各种参数，同时还可以采集设备的故障信息和资源消耗情况，为后续的数据处理和分析提供基础。
需要建设数据传输和存储系统。
油气生产物联网系统需要将采集到的数据传输到中央服务器进行处理和分析，以实现远程监测、管理和控制。
为了确保数据的及时性和安全性，可以采用无线传输技术和云计算技术。
数据存储系统可以用来存储海量的数据，并提供实时查询和历史数据分析功能，以支持企业的决策和优化。
然后，需要对数据进行处理和分析。
在油气生产物联网系统中，数据的处理和分析是非常重要的环节。
通过数据挖掘、大数据分析和人工智能等技术，可以对数据进行模式识别、异常检测、趋势预测等，提取有价值的信息，并为生产管理和运维决策提供参考。
比如可以通过对设备故障数据的分析，判断设备的可靠性和维修需求，提前进行维护和修复，避免生产事故的发生。
需要建设监控和控制系统。
油气生产物联网系统可以通过远程监控和控制技术，实现对生产设备和工艺参数的实时监测，及时发现和处理异常情况。
通过与生产调度系统和自动化控制系统的对接，可以实现生产过程的自动化控制和优化调度，提高生产效率和能源利用率。
油气生产物联网系统建设分析近年来，随着物联网技术的不断发展，各行各业都在积极探索如何将其运用到实际生产中。
在油气行业中，物联网技术可以用于控制生产过程的智能化、数据采集和分析、设备状态监测和远程控制等方面。
本文将就油气生产物联网系统建设进行分析和探讨。
物联网技术的运用可以大大提高油气生产过程中的效率和安全性，具体意义如下：1. 智能生产物联网技术可以实现生产过程的自动化，使生产线更加智能化，减少人工干预，提高生产效率和质量。
例如，在钻井生产中，物联网技术可以实现自动化控制钻井参数、自动化诊断系统故障，提高生产效率。
2. 数据采集和分析物联网技术可以实现对生产过程中的数据进行实时采集和处理，提高数据的准确性和及时性。
并且，可以对数据进行分析，挖掘出更具价值的信息，以便生产管理者更好地了解生产过程中的情况，做出更好的决策。
3. 设备状态监测和远程控制物联网技术可以实现设备的状态实时监测，并能够同时进行远程控制和检修，当设备出现异常时，能够快速反应，减少停机时间。
油气生产物联网系统的建设面临着一些技术难点和管理问题，需要解决以下关键问题：1. 数据安全由于油气生产涉及到大量机密数据，因此数据安全是建设物联网系统必须解决的问题。
在数据传输和存储过程中，需要加密保护，确保数据不会泄露或被篡改。
另外，需要对数据进行备份，防止数据丢失。
2. 网络稳定性物联网系统需要建立良好的网络连接，保障数据的实时传输和设备的远程控制。
因此，网络的稳定性和可靠性必须得到保证，应建立备份和容错机制。
3. 设备兼容性油气生产使用的设备种类繁多，很多设备使用的是不同的通讯协议。
因此，在建立物联网系统时，需要考虑设备的兼容性问题，确保设备可以无缝接入到系统中。
4. 管理机制建立物联网系统需要制定全面的管理机制，包括设备接入审核、维护管理、数据解读、数据安全等方面。
同时，需要建立完善的应急预案，确保系统出现故障或安全漏洞时能够快速响应，避免造成更大的损失。
物联网技术在油气行业中的应用作为重要能源生产行业的油气领域，在技术创新方面一直处于前沿地位。
近年来，随着物联网技术的发展和成熟，油气行业也开始在业务场景中积极应用物联网技术。
本文将就物联网技术在油气行业应用多个方面进行阐述。
一、物联网技术在油气勘探中的应用物联网技术在油气勘探以及生产中的应用体现出的主要优势在于它可以在人类难以到达的地方实现监控和数据采集。
比如，利用设备连接、传感器数据采集等技术手段，可以建立油气生产区域数据采集中心，对油田地下数据的快速采集和传输，以及对油田生产过程中的实时监测和报警。
当然，物联网技术也可以投入到地震勘探之中。
我们都知道，沉积盆地研究已经成为油气勘探的重要课题之一。
传统地震勘探只针对成像分辨率进行改进，而国际上已经陆续有案例表明，基于多传感器等综合技术的数据融合、数据挖掘等方法将能够实现进一步提高沉积盆地研究的精度和准确性。
这其中，物联网技术是实现数据融合以及高精度勘探重要的技术手段之一。
二、油气管道监测系统的发展物联网技术在油气管道监测中的应用环节比较繁琐，主要是需要设备安装、信息采集、中央控制系统等。
因此，目前该领域应用起来相对较慢，但是，随着物联网技术和软件的持续发展，我们相信该领域将日渐重视起来。
在这个领域，加拿大OTR公司的“封堵&带压检测技术”或许是比较成功的案例。
该公司是根据物联网技术开发出来的一整套装置，这套系统把在管道上安装的多个检测传感器等设备数据汇聚到控制终端，采集和分析管道安全运行数据，判断管道的健康程度，对毁损点进行判断，预警出现故障风险，从而使管道系统抵抗更多红色警戒，更好的运行。
三、石油化工流程中物联网技术的应用在石油化工流程中，主要应用物联网技术来实现流程监控和生产优化。
比如说，在装置局部使用传感器和控制器，同时将其连接到计算机或者云端，通过对数据的分析和处理，实现自动化流程控制，从而提高反应效率、降低能耗、减少麻烦。
在现代石油化工流程中，模拟和数据相结合是高效工艺控制的秘密。
油气生产物联网平台方案一、方案概述在互联网不断深化应用的今天，物联网技术随着智能感知芯片、移动嵌入式系统、云计算等理念和技术的研究和发展日趋成熟。
油气生产物联网软件平台是亚控基于物联网技术助力采油自动化、智能化的产品。
整个平台基于物联网传感器、变送器技术，实现采油井工作状态的自动化监视和数据采集；基于GPRS、WiFi等远程传输技术，实现对分布在广阔地域上的采油生产工艺流程中的工作数据的集成；基于工业实时数据库实现海量生产数据的实时管理与历史存储；基于功图、宏观信息图等技术完成产油预测、统计，实现挖潜增产计划安排；最终基于组态技术将生产过程数据以流程、图表、声光报警、Web页面等形式可视化呈现，辅助采油厂进行生产经营调度管理以及决策分析。
整套平台采用SOA技术开发，重点实现井组，管线，站（库）等基本生产单元的管控一体化。
达到高效管理，节能增产的目的。
二、方案亮点2.1功图数据库功图数据经过采集按每个整体功图存储在亚控的功图数据库中，通过功图组件的服务程序做压缩以及解析，在分析系统中作诊断及计产，然后把结果返回到数据库中，供上位组态应用展示。
●功图展示1、以“功图”形式展示抽油机最新功图数据，2、叠加展示抽油机多幅历史功图●功图识别示功图是作为反映有杆泵抽油机的工作状态最直观有效的分析手段。
通过示功图，能够及时发现抽油机砂卡、脱杆、凡尔漏失等工作状态的变化和供液不足、气体影响等油藏的动态变化，不但有助于及时发现、排除抽油机工作故障。
亚控功图的识别分析可以进行快速的实时工况分析、历史工况分析，并对分析结果进行分级报警。
2.2视频SCADA联动-全方位视频安全感知系统视频信息通过标准OCX方式在SCADA系统中做整合，通过控件开放操作与事件的接口，SCADA系统通过接口与视频信息实现联动。
SCADA系统与视频智能识别技术相结合，实现数据联动，形成了更加安全的防范系统。
对需要进行监控的井场、站（厂）和建筑物内（外）的主要公共活动场所及通道、重要部位和区域等进行有效的视频监视，并结合先进的视频模式识别算法，达到一个完美监视控制的程度。
油田的智能视频识别主要如下：对需要进行监控的油井、水源井、增压泵站、注汽站和建筑物内（外）的主要公共活动场所及通道、重要部位和区域等进行有效的视频监视，并结合先进的视频模式识别算法，达到一个完美监视控制的程度。
现场传感视频系统与远程SCADA管理系统相互配合，将井场视频图像与生产数据动态监测融为一体，实现监控室进行远程电子巡井、场站生产单元过程可视化控制及管理，从而达到安全生产、无人值守的目的。
●井场视频识别与SCADA联动监控●站视频识别与SCADA联动监控2.3生产故障预警（智能语音报警）生产故障预警是油气生产过程中至关重要的一部分，也是油田监控系统中重要组成部分；当现场的数据超出正常范围时，系统应以报警的方式将其通知相关工作人员，工作人员接收到报警信息后会对报警做出相应的处理；同时本系统提供基于历史数据的分析报警。
根据历史数据的变化趋势提前预警。
达到提高油田生产故障预警的及时性和对故障处理的准确性。
此外系统提供了强大的报警操作功能：报警存储功能、报警打印功能、报警显示功能、报警转发功能等等，为了方便用户实现对报警事件的查询、记录和打印等操作。
2.4报表自动生成数据报表是生产过程中至关重要的一个部分，通过数据报表，可以清晰、直观、有效的了解与掌握各生产单元的生产情况，有助于职能单位对当前的油气生产情况进行宏观的把握和全局的统筹。
目前许多单位，尤其是井场等生产单元仍采用人工巡表、手工抄表、人力送表的数据上报机制。
自动报表的生成，极大改善了操作人员到现场看表、抄表的现状，很大程度的解放了劳动力。
通过油田管控系统的数据自动采集功能，实现了数据的实时采集与监测、报表的自动生成与上报。
以便操作人员投入更多精力在提高生产效率方面。
同时自动报表系统支持数据的存储、实时与历史数据查询以及数据趋势曲线与比对功能，与纸质的报表相比，更能准确、快捷的体现生产情况。
2.5设备管理在线运维在信息化生产管控系统中，系统自身的健康度是基础。
采集终端变送器、传感器不准时将对生产管理造成未知破坏。
而变送器、传感器都是需要进行周期性的校验及更换电池的。
一口抽油井一般配有5个传感器，一个采油厂一般有2000~4000左右口井。
以一个具备2000口井的采油厂进行计算，传感器、变送器的数量将为10000左右，巡井的工作量十分庞大。
在本平台可实现变送器、传感器异常或电量不足时自动向系统上报的功能。
系统可快速定位到具体的站点、设备，无需再进行拉网式的检修排查。
这点对于生产设备管理维护意义重大。
统一的KingExchange数据采集平台针对设备管理，可以实现任意地理位置的设备进行生产信息的详细查询三、系统架构处在前端的采集与控制子系统，主要通过自动化仪表、传感器、功率模块、RTU、DCS等设备，自动采集、存储、处理油井、水源井、增压泵站、注汽站等生产单元的生产数据；通过摄像头、有害气体监测装置等，自动采集生产现场的视频信息和环境信息；通过ESD、控制阀等自动化控制设备，对生产过程实现自动化控制；同时监控仪表、传感器、控制阀等物联设备的工作状态、空间位置、入网标识等信息。
这些数据和信息通过数据传输子系统传输到生产管理子系统进行统一收集、汇总、综合处理和分析，并提供生产实时监控、远程启停、远程计量、工况分析、预测优化、设备管理等功能。
后方的局、厂指挥中心和各类用户根据相应的管理权限通过应用服务器和实时数据库进行集中管控与浏览。
作业区的数据存储系统是整个监控中心的关键，以作业区为单位的现场全部数据整合，整体功能的实现都需要在该层完成。
在这部分为了实现对生产现场的监控、对设备的运维管理，在常规的SCADA数据汇集结构上并行的加入了采用King Graphic + King Historian + King ExChange为核心构成的在线运维管理系统，可配合使用专门的分析计算软件：King Calculation，King Model，King Alarm & Event。
设备运维系统能够自动响应生产设备的变化：如设备更换、新设备加入、旧设备删除等；自动的适应设备变化后的数据采集，不需要中断当前平台运行状态。
现场数据同时被送到常规SCADA系统及运维管理系统中，协同完成系统功能。
1.1系统组成油田监控系统由数据采集与控制子系统、数据传输子系统、数据存储子系统、智能应用分析子系统组成。
41.1.1数据采集与控制子系统该子系统包括单井、水源井数据采集系统和增压泵站、注汽站数据采集系统。
通过在井场和站库布设传感器、变送器、自动化仪表、视频摄像头等装置，实现对油井压力、油井温度、载荷位移、注汽等参数，水源井生产相关参数，增压泵站压力、流量、液位等参数，以及注汽站相关生产数据和各生产单元视频信号数据的实时采集与控制。
1.1.1.1井场数据采集近年来, 随着计算机和仪表技术的飞速发展, 控制系统硬件、现场仪表的可靠性和性能价格比均大幅度提高,将油气生产自动化数据和视频监控信息集中起来，通过有线和无线通信网络与区域监控中心现有的计算机网络相连接，实现对生产数据自动采集、工况分析、故障预警和报警、关键过程连锁控制、工艺流程可视化展示、生产现场的实时监控、生产过程实时智能决策等功能。
达到了提高劳动效率、保障安全生产和对整个生产过程进行自动化管理的目的。
硬件主要结构包括：井口仪表（示功仪、压力变送器、温度变送器、电量采集模块等）、数据采集控制单元RTU（I/O模块、通讯模块、数据接口模块等）、网络智能红外摄像机、投射灯、室外防水音柱、工业拾音器、工业交换机、通讯网络设备、工业控制计算机（工程师、操作员站、调度员）、数据服务器等；井场硬件配置方案一般采用井口有线仪表或无线仪表+数据采集控制单元RTU +井场视频监控硬件+工业控制计算机监控室+数据处理中心服务器；配套建设视频识别分析监控系统，防止异常停井和偷油盗电等事件的发生,实现移动侦测、图像报警、声光提示、近景判识、抓拍照片等功能。
井场视频监控硬件配置方案一般采用普通摄像机+工业嵌入计算机+工业交换机+无线数字网桥或TD-LTE4G终端+400W投射灯+室外音柱+工业拾音器+RTU 机柜+防雷器+监控杆+工业控制计算机监控室+流媒体服务器；1.1.1.2井场数据控制井场数字化建设不仅要实现相关生产参数的自动采集，还要实现相应的控制功能，控制一般包含两个部分，一部分是远程的启停，一部分是远程调参。
包括：油井的远程启停，远程调节冲程、冲次、上下行速度，水源井: 压力信号联锁控制泵出口电动调节蝶阀，以及井场的远程视频调控和警告音频控制。
1.1.1.3站库数据采集增压泵站、注汽站等站库是油田开发处理的关键环节。
随着油田的不断发展, 油、气、水的处理和集输工艺越来越复杂,使得事故发生几率和危害程度大大增加。
油田公司和各采油厂需要创新生产运行与管理模式，将现场实时监控、生产过程自动化及计算机分析决策联为一体，利用数字控制、计算机网络和数据共享技术，搭建集成统一的油气生产管控一体化平台，推进油田生产自动化管理水平。
场站数据监控主要采用油田监控系统，实时采集现场数据, 对各操作岗现场进行本地或远程的自动控制, 对工艺流程进行全面、实时的监视,为生产、调度和管理提供必要的数据。
硬件主要结构包括：检测仪表、回路显示仪表、调节仪表、执行器、主控制器DCS、PLC（CPU模块、I/O模块、通讯模块、数据接口模块）、通信控制器、远程控制单元RTU、工业交换机、网络智能红外摄像机、投射灯、室外防水音柱、工业拾音器、工业交换机、工业控制计算机（工程师、操作员站）、打印机、显示屏、数据服务器、机柜及系统中心控制站等。
增压站系统硬件配置方案一般采用变送器+远程控制单元RTU+工业控制计算机站控（组态）系统；注汽站系统硬件配置方案一般采用： I/O设备+控制器（PLC、PAC）+以太网络设备+工业控制计算计站控（工程师/操作员站、组态）系统+服务器；或变送器+远程控制单元RTU+通讯控制器+以太网络设备+工业控制计算机站控（工程师/操作员站、组态）系统；注汽站数据监控建设方案需要结合生产工艺，合理确定生产流程的监控点，实现优化生产运行，一般在站内设置站控系统，完成站内工艺系统主要生产运行参数的集中监控，并完成站内重点部位的音视频数据监控。
此项目在注汽站有DSC系统和RTU以及视频监控点，需要向区域监控中心的生产管理系统传送注汽车站的重要生产数据和视频数据。
1.1.1.4站库数据控制场站数字化建设不仅要实现相关生产参数的自动采集，还要实现相应的控制功能，控制一般包含两个部分，一部分是远程的启停，一部分是远程调参。
