石油钻井平台北斗应用方案
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北斗RTK测量系统在矿山测量中的应用分析摘要:在矿山测量的过程中,北斗卫星导航系统的应用为其提供了全新的技术手段和方法,通过对该系统的分析与研究,探讨了将其应用在矿山测量中的可行性与精度。
同时,也充分地证明了该系统的优越性,能够积极地推动矿区可持续发展。
关键词:北斗RTK测量系统;矿山测量;应用前言目前,北斗卫星导航系统是正在实施的一种全球卫星导航系统。
构建北斗卫星导航系统不仅能够使我国获取自主的定位手段,同时,也是我国卫星导航技术领域的一种创新。
同其他卫星导航系统进行比较,该系统不仅具备其他导航系统的连续导航定位与授时功能,同时,还具有独自的位置报告与短报文通信功能。
现阶段,该系统已经被应用在多种行业领域当中。
文章对北斗卫星导航系统在矿山测量当中的具体应用进行了分析,主要的目的就是为了积极地推动矿山测量的进一步发展。
一、北斗卫星导航系统的定位方式及原理分析(一)定位方式试验系统、区域系统与全球系统是北斗卫星导航系统的发展战略。
目前预测,到2020年,我国将建成35颗卫星组网全球卫星导航定位系统,其中,五颗同步静止轨道卫星与三十颗中轨卫星及倾斜轨道卫星是系统星座的重要组成部分[1]。
基于此,北斗卫星导航系统能够为全球提供卫星导航的服务。
北斗卫星导航系统所构建的卫星星座能够时刻提供无线电导航服务与无线电测定服务。
其中,无线电导航服务是被动式的定位系统,同GPS系统的定位方式是相同的,而且,用户仅仅接受北斗卫星所发射的导航定位信号即可,并不需要使用用户机来发射无线电波,就可以准确地计算用户七维状态参数与三维姿态参数[2]。
而无线电测定服务则是一种主动定位系统,需要用户应答来完成定位,并向外部系统报告用户的位置,保证定位和通信有机结合,一定程度上扩展了卫星导航定位体系。
定位原理北斗卫星导航系统接收机能够在某点完成4颗或者以上卫星信号的跟踪与接收,并且依据接收导航电文与其他的信息内容,对接收机至各个观测卫星伪距进行解算。
浅析北斗RTK测量系统在矿山测量的应用一、前言作为矿山测量工作中的重要方法之一,北斗RTK测量系统在近期得到了广泛应用。
该项课题的研究,将会更好地提升北斗RTK测量系统的实践应用水平,从而有效优化矿山测量的整体效果。
二、北斗卫星系统概述我国北斗系统的发展可以概括为“三步走”,从区域有源服务能力到区域无源服务能力再到全球无源服务能力,是一个渐进的过程,分三个阶段实施:第一阶段是用少量的地球静止轨道卫星来完成试验任务即试验阶段。
我国在1994年启动了北斗卫星导航试验系统建设,从2000年开始提供区域主动定位服务,该阶段共发射3颗在轨卫星,能实现平面定位、广域差分和短消息通讯功能,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
该系统产生显著的经济效益和社会效益,特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。
第二阶段是建设阶段,建设一个区域性系统,共发射14颗卫星来执行这项任务。
目前,我国正在实施系统建设,根据总体规划,系统将首先具备覆盖亚太地区的三维定位、导航和授时以及短报文通信服务能力,为国内国家的周边区域性的卫星导航系统形成区域无源服务能力。
第三阶段是再建一个覆盖全球的卫星导航系统,计划发射35颗卫星。
到2020年实现全球无源服务能力。
届时北斗系统将于美国GPS、俄罗斯GLONASS 和欧洲Galileo呈现“四足鼎立”的局面。
三、RTK的技术特点及运用要素1.RTK技术的技术特点RTK技术第一主要特点是其实时性功能。
如前所述,快速静态、动态测量等传统测量方法都必须根据测量数据进行后期处理,才能形成直观化的数据信息模型。
但RTK技术却能通过实时差分处理而在瞬间完成测量数据的测算,形成可利用的数据信息。
在此基础上,我们可以实现对测量数据的在地处理。
由于该技术可以在瞬间完成数据处理,我们可以对测量的数据结果进行一个实地的核查,如果有偏差,还可以当场进行校正,提高了工作效率。
实用文档海上石油钻井平台北斗综合应用系统方案(初稿)1a一、项目概况(一)编写依据1. 项目概述本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场,提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网融合现场监测技术,着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的安全与现场指挥调度,综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。
2. 现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建设指导文件《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》,中央军委、国务院,2009年11月《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》,工业和信息化部,2008年10月《2025年美国国家PNT构架体系发展目标及发展战略》(2011年)《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》(发改高计〔2007〕3057号)《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》(国发〔2005〕第044号)(二)项目名称海上石油钻井平台北斗综合应用系统(三)建设目标与内容建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统,更好的让北斗服务于石油行业,为“智慧油田”打下坚实基础。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”,即在海上石油钻井平台总控平台的基础框架下,建设监测、指挥和船舶管理三个系统。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一部分,为智慧油田提供综合信息与手段支持。
二、项目建设的背景、必要性(一)项目建设的背景卫星导航系统是信息时代国家经济建设的重要支柱,是直接关系到国家安全和经济发展的核心技术与支撑系统,是全球竞争和大国利益的焦点之一。
以北斗卫星为主的卫星应用产业是战略性新兴产业,应用领域广阔,并推动传统行业的升级改造、社会智能化水平的提升和政府智能化管理服务水平的提升,不断催生新的产业形态,将对我国石油开采行业发展产生巨大的影响。
1.北斗卫星应用产业处于规模化突起的关键阶段“中国北斗卫星导航系统”(以下简称“北斗”)是国家十六个重大科技专项之一,按照“北斗”三步走发展战略规划,覆盖亚太地区的“北斗”区域卫星导航系统已经构成并初步形成稳定服务能力。
GPS技术在石油勘探技术中的应用袁郁斌发布时间:2021-09-01T08:34:34.424Z 来源:《学习与科普》2021年7期作者:袁郁斌吴平桂高文波谢小军杜涛卞腾飞[导读] GPS技术因为其独特的优势已经被广泛的应用到各行各业中。
中石化地球物理有限公司华东分公司测绘地理信息中心摘要:GPS技术因为其独特的优势已经被广泛的应用到各行各业中。
随着是我国经济的不断发展,对于石油的需求量在日益增长。
石油的勘探技术在石油的开采中有很大的帮助,在石油勘探中可以充分利用GPS技术的优势,增加石油的开采量。
基于此本文针对 GPS 技术在石油勘探技术中的应用进行了详细的阐述。
关键词:GPS技术;石油勘探;运用引言我国的卫星GPS技术在不断地发展和进步,在石油的勘探中广泛的应用,这对于中国经济的发展有着重要的推动作用。
GPS技术在石油的开采中有很大的帮助,因此在石油的勘探中应该合理的使用GPS技术。
一、GPS技术在石油测量中的使用我国大多数的油田所处的地理位置比较复杂,如果采用传统的经纬度和精度等方式来测量油田的坐标和高度会产生很大的误差,并且测量效率很低,最终的测量结果也不理想。
GPS技术的使用可以有效的提高油田的勘测效率,使得勘探数据更加精准。
GPS定位技术在石油勘测中的使用和传统的勘测办法相比,有着很大的优势,使得石油勘测工作有了质的变化。
其中GPS的定位网主要包括数据的采集以及数据的处理和网设计,最后做出精确的评估。
GPS网形设计可以增加网形的可靠性,保证 GPS系统的整体质量和工作效率。
采用GPS网形设计的重要因素是因为其可靠性,同时还必须保证有合适的检测标准。
在石油勘测现场收集数据的过程中,应该严格的按照数据的要求和标准进行收集,进而可以有效的提高原始的观测数据的准确性[1]。
在石油勘测的过程中应用基线向量的同时,也应该选择没有约束调整的向量,并分析调整监测的结果,和GPS网的真实数据进行比较,如果两者存在很大的差距,就应该及时的调整基线向量,使得基线量符合其质量标准。
智能油田和智慧城市建设中北斗技术的应用竟相发展的卫星导航系统美国GPS欧盟伽利略卫星导航系统俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统中国北斗卫星导航系统1994北斗一号北斗二号北斗三号北斗发展历程1994年启动;2012年12月27日正式组网投入商用;2018年覆盖“一带一路”国家;2020年覆盖全球。
北斗的覆盖范围来源于北斗卫星导航官网201810北斗的覆盖范围GPS北斗BDS 卫星个数2435覆盖范围全球2018年一带一路2020年覆盖全球定位精度民用10米高精度达厘米级民用10米,新2.5米高精度达厘米级定位支持精确授时10纳秒通信无短报文,120个汉字GPS与北斗的技术对比北斗卫星发射情况18颗16颗2007年2017年2018年北斗二号北斗三号销售燃气统一坐标体系,测量勘探,车辆定位,高危车辆高精度定位,海外勘探,专业设备定制物探数字油田,统一坐标体系,管网普查、测量、巡检、探伤,设施定位,人员定位防护,车辆定位,地灾监测、测量等油田统一坐标体系,施工测量,区域沉降地灾监测,人员车辆定位,罐体形变沉降监测等储运基地人员、车辆定位,高危特种车辆高精度定位,设施定位管理运输统一坐标体系,管线普查,巡检,防腐,探伤,事故抢修,焊口管理,人员车辆定位,地质灾害监测,施工测量,设施普查定位等管网统一坐标体系,厂区管线普查、巡检、防腐、探伤,人员定位防护,车辆定位,设施定位等炼化统一坐标体系,管线普查、巡检、定位、探伤、防腐,精准寻件,抢修辅助,焊口管理,人员车辆定位,罐体监测等营销网络建设,车辆人员定位,设施普查管理,销售管理北斗技术正在应用于石油行业的全产业链北斗技术在物探行业的应用踏勘航迹管理车辆、钻机等装备跟踪管理人员定位安全管理HSE电子围栏与激发安全距离监控SOS应急救援防盗监控井炮独立激发控制系统现场生产指挥管线或井场关键生产数据回传北斗技术的应用情况1)踏勘航迹管理踏勘人员配备北斗终端,将每条线具体点位的信息存储管理,辅助以文字和照片等手段记录地貌、岩性、路线路况,为后面的各工序提供个性化服务。
北斗卫星微位移监测系统在油气管道地质灾害监测预警中的应用摘要:气象灾害是自然灾害中最为频繁而又严重的灾害,对安全生产造成较大影响,其引发的灾难事故时有发生,受到了各级政府部门的高度重视。
气象部门在经济社会发展和防灾减灾救灾工作中,发挥着重要的服务保障作用。
中国气象局和国家安全生产监督管理总局联合印发《关于进一步强化气象相关安全生产工作的通知》,对深化气象为安全生产服务保障工作,有效预防气象安全生产事故和气象因素直接造成或诱发的相关重特大生产安全事故的发生提出了要求,明确提出,各级气象、安全生产监督管理部门按照各自职责,准确把握气象安全生产工作的规律和特点,推行气象安全风险管控,共同抓好安全生产气象灾害风险评估和隐患排查工作。
本文以服务中缅油气管道等易燃易爆场所为例,总结开展易燃易爆场所气象灾害风险管控和隐患排查治理服务的经验,为易燃易爆场所管控气象灾害风险提供参考。
关键词:油气管道;地质灾害;北斗卫星;微位移;监测预警引言油气长输管道一般具有长距离输送、沿山地等危险环境敷设、埋深较浅、采用薄壳钢管等特征,因此易受到地质灾害影响。
加之输送易燃易爆介质,具有较高的安全风险隐患。
为有效降低地质灾害对油气长输管道造成的危害,地质灾害监测预警成为油气长输管道生产安全管理的重点。
本文对油气长输管道地质灾害监测预警技术进行探讨。
1北斗卫星微位移监测模块北斗微位移监测模块用于采集、存储及向数据平台回传卫星观测数据,监测模块采用高精度北斗微位移监测设备,由北斗天线、北斗接收机、通信设备、避雷针、市电避雷器组成,其中接收机、市电避雷器、通信设备布设于防雨机柜中,通过与周边北斗地面基准站的数据进行差分计算,可实现高精度监测。
常用的北斗地面基准站有两种形式:一是国家建设的地基增强网,由若干台遍布全国范围的地面基准站组成;二是自建用户基准站。
为保证监测精度,要求监测点距离北斗地面基准站在10km以内,如果监测点距离国家设立的基准站较远,则需自建地面基准站。
武汉信达易通科技有限公司 40065858271钻井平台卫星闭路电视系统技术方案武汉信达易通科技有限公司武汉信达易通科技有限公司400658582721.总则方案设计中充分考虑可能完善的整体规划,围绕当前应用需求的特点,本着实用与发展相结合的总体原则:以满足目前的应用为出发点,合理优化设计方案;并兼顾未来的应用需求和技术发展,为系统在技术上提供有效的平滑过渡环境。
(1)先进性、灵活性、高性价比先进性指该系统技术水平在同等规模与同等造价条件下具有国内领先水平,并能适应今后若干年发展需要。
(2)科学性、政策性在保证系统先进性的同时,科学合理的设计前端系统,是整个系统能否高水平运行的重要条件。
目前境内卫星电视信号绝大多数已经转为数字电视信号,因此选用数字卫星电视接收机已成为必要和必须。
(3)可靠、安全性本系统设计为无人值守,常年加电运行。
因此系统选用先进、成熟、稳定、可靠、安全的产品,是已在类似工程中使用过许多的,证明能适应各种环境的设备。
使之适应各种气象条件和供电干扰。
系统设计结构(1)信号接收部分其任务是通过天线把空中的卫星电视信号接收下来送往系统中去进行处理;主要设备包括接收天线、高频头。
(2)信号处理部分通称电视前端部分,其任务是将天线接收下来的卫星信号通过卫星接收机或专用解码器输出音视频信号,再经调制、混合、放大等,最后经过传输系统送到终端分配网络部分,其主要设备包括:功分器、数字卫星接收机、专用解码器、调制器、混合器、放大器、机柜等,该部分设备都在前端机房中。
(3)输出部分及分配网络部分其任务是将经过处理的电视信号通过光缆或同轴电缆及分配元件送到各个用户终端。
其作用是将前端送来的混合电视信号按一定的电平均匀的传输到各个用户终端,并确保各项指标在规定的范围内,要求分配系统符合广电部《30MHz-1000MHz声音和电视信号的电缆分配系统》GB6510-86标准。
这一部分应根据建筑物实际分布情况进行设计。
北斗行业应用解决方案简介目录一、网格化综合服务管理平台——“网中有管理,格中有服务” (1)二、北斗综合管网智能管理系统 (2)三、北斗智慧交通云平台 (3)四、北斗高精度位移监测系统 (5)五、北斗智能压实管理系统 (6)六、北斗老年卡学生卡系统 (7)七、北斗消防预案辅助决策系统 (8)八、北斗智能排水系统 (9)九、北斗应急指挥系统 (11)十、北斗精准农业系统 (12)十一、北斗智能印章系统 (13)十二、北斗国土普查系统 (14)十三、北斗林业资源综合管理系统 (15)十四、“危险品管理”系统 (16)十五、智慧党建系统 (17)十六、智慧环卫系统 (18)十七、智慧校园系统 (19)十八、智慧监狱系统 (20)十九、智慧住建 (21)二十、智慧水利 (22)二十一、保密大数据平台 (23)二十二、室内叉车定位系统 (24)二十三、北斗电力系统 (25)二十四、北斗铁路系统 (26)二十五、北斗授时系统 (27)一、网格化综合服务管理平台——“网中有管理,格中有服务”1、平台概述平台通过社会基层组织信息采集与综合管理,收集包括人、事、房、部件、组织等城市所有信息,并对区域进行网格化划分,设立网格员,利用手持终端进行基础信息的采集,依托“北斗+互联网”汇总到平台,实现大数据服务的一体化平台。
2、平台功能(1)精细:接入智能设备,实现人房等要素精细化、智能化管理。
➢全景城市:采用2.5维地图进行地图的展示;➢人房要素管理:楼宇和人员的详细信息等;➢物联外接智能化设备:智能门禁、无人机、车辆定位、视频监控、电子工牌、身份验证终端、融合通信系统、手持APP终端、智能垃圾桶等;(2)精准:基于治理大数据实现指标数字化、量化。
➢统计分析:对数据进行大数据挖掘,并根据不同需要进行推送和大屏展示;➢考核监督:对执法人员的工作量进行统计,辅助考核监督;➢领导桌面:针对领导进行数据分类统计,如事件办结统计、部门评价统计等。
导航定位技术及相关应用在全球一体化和科技快速发展的今天,导航定位技术在日常工作和生活中扮演了愈来愈重要的角色,尤其是在我们石油天然气这个高技术行业,无论在地质信息采集、钻井、平台安装、管道铺设维护等各方面都离不开导航定位。
本文对导航定位技术进行了全面的介绍,并列举了在平湖海管检测上的应用实例。
一、导航定位发展的历程及最新技术最早的导航定位手段有:14世纪前后开始利用指南针(即罗盘)进行定位的地物定位方法,18世纪30-40年代出现的利用六分仪、天文钟进行定位的天文定位方法。
传统的地物定位方法现今已成为特殊情况下的补充手段。
二十世纪出现了无线电定位仪。
经过几十年的发展,无线电导航定位仪进行了如下表所示的演变过程:常规无线电定位仪有这样一些缺点:覆盖的工作区域小,电波传播受大气影响;定位精度不高,精度只能达到200米甚至上千米。
现在,导航定位技术已进入高精度卫星导航定位时代。
目前已开发或正在开发的全球卫星导航定位系统有:美国开发的全球定位系统(Navigation Sateliate Timing and Ranging/Global Positing System,GPS);为了摆脱对美国GPS的依赖(主要从国家安全利益考虑),俄罗斯开发了GLONASS(Global Navigation Satellite System)全球导航系统;中国开发了北斗卫星定位系统;欧盟正在加紧开发伽里略卫星导航定位系统( Galileo) (中国也已参与合作开发)。
美国开发的全球定位系统(Navigation Satelite Timing and Ranging/Global Positing System,GPS)可在全球范围内全天候为海上、陆上、空中和空间用户提供连续的、高精度的三维定位、速度和时间信息。
GPS 系统包括三大部分:空间卫星系、地面控制系统、接收系统如下图所示:GPS的工作原理是以三角测量定位原理来进行定位的。
基于北斗的防爆智能巡检机器人图1 北斗组合导航原理机器人通过北斗RTK高精度差分定位GNSS+高精度惯导+激光SLAM组合导航技术,在北斗精准服务网的支持下,可以实现厘米级的高精度定位和良好的卫星信号中断时导航精度保持性能,为室外环境下利用北斗高精准服务实现巡检点空间地理坐标定位提供了可靠保障,同时采用GNSS 双天线定向技术来保证机器人能够获取到准确的位置信息。
通过成熟的激光雷达SLAM技术,可以赋予机器人在初始化配置中扫描构建场景地图,并在实际运行中进行同步定位和障碍识别能力,依靠将高精度GNSS+INS+SLAM进行算法融合,提供北斗机器人在复杂场站环境中通行和精准位置管理能力。
2.应用特征北斗机器人依靠其北斗导航系统精准的定位导航能力,通过其搭载的各类传感器,多维度、多层次地获取油气场站现场的实时运行状态,协助巡检人员完成日常巡检、安全监督、应急处置等一系列固定线路、非固定线路的巡检工作。
北斗机器人的应用特征体现在以下方面:1)高效率。
多传感器态势感知,高精度定位巡检,大幅提升巡检工作效率。
2)高质量。
打造时间+空间维度的巡检数据集,夯实了油气场站的数据基础。
3)高可靠。
本体安全防爆,危险环境中的急先锋,切实提升应急人员安全保障能力。
3.应用优势北斗防爆智能巡检机器人在油气行业应用的优势主要体现在以下方面。
(1)定位精准北斗系统是混合星座,已成为面向全球用户提供全天候、全天时、高精度定位导航与授时服务的重要空间基础设施。
除去拥有GPS和伽利略系统所具备的中圆轨道的卫星之外,北斗系统还具有地球静止轨道和倾斜地球同步轨道卫星,定位精准性进一步得到提高。
北斗卫星精准定位导航为机器人提供快速建模和实现厘米级精准定位的能力,并支持路线规划和任务调度功能。
场站聚集大量油气管道,北斗机器人在场站内外巡检时可使用厘米级的北斗定位,可以第一时间精准发现泄漏位置并上报,北斗机器人在解放人力资源的同时大幅提升巡检效率。
北斗卫星导航系统在石油石化行业的应用探索文 | 徐雷 葛冰儿 敬育嘉 黄途文 张琳 陈露航天恒星科技有限公司摘要:石油石化行业由于其自身特点,存在油气设备设施数量多、分布广、生产环境特殊等情况。
为了满足石油石化行业的安全生产要求,必须对相关设备、人员、车辆、船舶等进行全面监测,提供无缝、立体、全时的安全管控手段和应急处置能力。
本文应用北斗卫星导航系统的高精度定位、短报文通信等服务,结合某石油石化企业的业务应用场景需求,开发了一套北斗综合应用服务平台,给出了平台设计,实现了人员、车辆安全管控,生产设备日常巡检,偏远地区生产设施数据传输与远程控制应用,提升了该企业的安全生产数字化管理水平和应急事件处置能力。
关键词:北斗;石油石化;服务平台;安全管控;巡检;远程监测一、引言石油天然气等石油化工产品,从其生产到最终销售覆盖开采、运输、炼化、存储、销售等多个环节。
此外,由于石油、天然气资源本身易燃易爆的特性,相关企业一般都建设在远离城市的地区。
因此,石油石化行业的设备设施具有数量多、分布广、生产环境特殊的特点。
作为国民经济的命脉,国家对石油石化企业的安全生产高度重视,石油石化企业对于本身的生产安全也提出了越来越高的要求。
2020年7月31日,随着北斗三号全球卫星导航系统服务的正式开通,北斗系统提供的高精度定位导航、短报文、授时等功能被逐步应用于各行各业,石油石化企业也提出了应用北斗卫星导航系统,服务企业人员、车辆安全管控,生产设备定期巡检,偏远地区油气设施数据传输与远程控制等业务,提升企业的安全生产数字化管理水平和应急事件处置能力。
二、行业应用现状及需求分析1.应用现状目前,我国石油石化行业在信息化建设中对卫星导航技术已有应用,但大部分设备及软件系统都是基于GPS系统,通过结合地面移动通信网络,应用于人员、车辆定位,运输车辆导航,勘探测绘等场景,部分提升了相关企业的生产管理水平。
2.存在的问题虽然GPS系统在石油石化企业得到了应用,但仍存在以下问题:1)定位准确度低,与实际位置偏差大,严重时甚至出现过GPS数据严重失真、无法提供服务的问题。
北斗卫星导航技术在炼化企业的应用摘要:北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,在能源行业有着重要的应用价值,为我国能源战略发展的有效技术支撑手段。
本文主要研究北斗卫星定位通信技术在炼化企业的具体实际应用。
关键词:北斗导航定位技术;炼化企业;通信一、前言北斗卫星导航系统是中国自主建设的卫星导航系统,为全球用户提供高精度定位、导航、授时和短报文服务。
它是第四个成熟的卫星导航系统,对国家安全和经济社会发展至关重要。
尤其对石油行业,作为国家能源的支柱,长期依赖国外导航系统存在风险。
北斗系统的推广应用可以降低不确定性风险,确保石油行业的安全和高效运行。
此外,北斗的新特性如短报文等,对于监控危险品、人员和重要资产,以及应急指挥和救援等方面具有重要意义,为监管盲区提供了新的技术解决方案。
北斗卫星导航系统的发展对国家具有重要支撑和保障作用。
二、北斗导航系统的发展20世纪80年代以来,中国一直致力于建设卫星导航系统,形成了“三步走”战略。
2000年,北斗一号系统建成,为中国提供卫星导航服务。
随后,2004年启动北斗二号系统工程,2012年底完成发射14颗卫星,覆盖亚太地区,引入无源定位体制。
其次,2009年启动北斗三号系统建设,2018年底完成基本系统建设,向全球提供服务,到2020年底全面建成北斗三号系统。
该系统继承了前两代的技术,为全球用户提供了导航、短报文通信和搜救服务。
北斗系统的发展不仅是中国国家安全和经济社会发展的关键支撑,也为全球用户提供高精度导航服务。
特别是对于石油行业,北斗的推广应用可以降低对国外导航系统的依赖,确保石油业务的安全和高效运行。
三、北斗导航在石油行业应用的必要性北斗导航在石油行业的应用至关重要。
以前,我国主要依赖美国的GPS系统,但一系列事件揭示了自主可控的卫星导航系统对国家和商业安全的必要性。
石油行业的核心工序,如地震采集测量和施工测绘,依赖高精度的定位技术。
油气行业智能化钻井平台管理方案第一章智能化钻井平台概述 (2)1.1 钻井平台智能化发展背景 (2)1.2 智能化钻井平台定义及分类 (3)1.2.1 定义 (3)1.2.2 分类 (3)1.3 智能化钻井平台发展趋势 (3)第二章智能化钻井平台硬件设施 (4)2.1 钻井平台硬件设施组成 (4)2.2 硬件设施智能化改造 (4)2.3 智能化硬件设施选型及优化 (4)第三章智能化钻井平台软件系统 (5)3.1 软件系统架构设计 (5)3.1.1 设计原则 (5)3.1.2 系统架构 (5)3.2 关键技术模块开发 (6)3.2.1 数据采集模块 (6)3.2.2 数据处理模块 (6)3.2.3 数据分析模块 (6)3.2.4 数据存储模块 (6)3.3 软件系统集成与测试 (6)3.3.1 集成测试 (6)3.3.2 测试策略 (7)第四章钻井平台数据处理与分析 (7)4.1 数据采集与传输 (7)4.2 数据存储与管理 (7)4.3 数据挖掘与分析 (8)第五章智能化钻井平台安全监控 (8)5.1 安全监控系统设计 (8)5.2 预警与处理 (9)5.3 安全监控数据应用 (9)第六章智能化钻井平台运维管理 (9)6.1 运维管理策略制定 (9)6.1.1 确定运维管理目标 (10)6.1.2 制定运维管理制度 (10)6.1.3 确定运维管理职责 (10)6.1.4 建立运维管理信息系统 (10)6.2 运维团队建设与培训 (10)6.2.1 组建专业的运维团队 (10)6.2.2 培训与技能提升 (10)6.2.3 建立激励机制 (10)6.2.4 跨部门协作与沟通 (10)6.3 运维流程优化与改进 (10)6.3.1 运维流程梳理 (10)6.3.2 运维流程优化 (10)6.3.3 运维流程改进 (11)6.3.4 运维流程监控与评估 (11)第七章智能化钻井平台成本控制 (11)7.1 成本控制策略制定 (11)7.2 成本核算与监测 (11)7.3 成本优化与降低 (12)第八章智能化钻井平台环境保护 (12)8.1 环保设施配置与优化 (12)8.1.1 设施配置原则 (12)8.1.2 设施配置内容 (12)8.1.3 设施优化措施 (13)8.2 环保监测与评估 (13)8.2.1 监测内容 (13)8.2.2 监测方法 (13)8.2.3 评估体系 (13)8.3 环保法律法规遵循 (14)8.3.1 法律法规要求 (14)8.3.2 法律法规执行 (14)第九章智能化钻井平台产业协同 (14)9.1 产业链上下游协同 (14)9.1.1 明确产业链各环节的职责与任务 (14)9.1.2 建立信息共享机制 (14)9.1.3 加强产业链内部协作 (14)9.2 技术创新与产业升级 (14)9.2.1 提高研发投入 (15)9.2.2 加强产学研合作 (15)9.2.3 引入先进技术和管理理念 (15)9.3 国际化发展与合作 (15)9.3.1 加强国际交流与合作 (15)9.3.2 培育国际化人才 (15)9.3.3 拓展国际市场 (15)第十章智能化钻井平台发展趋势与展望 (15)10.1 智能化钻井平台发展前景 (15)10.2 技术创新趋势 (15)10.3 行业政策与发展机遇 (16)第一章智能化钻井平台概述1.1 钻井平台智能化发展背景我国经济的持续发展和能源需求的不断增长,油气行业在国民经济中的地位日益重要。
石油钻井平台北斗应用方案Last revised by LE LE in 2021海上石油钻井平台北斗综合应用系统方案(初稿)1a一、项目概况(一)编写依据1.项目概述本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场,提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网融合现场监测技术,着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的安全与现场指挥调度,综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。
2.现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建设指导文件《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》,中央军委、国务院,2009年11月《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》,工业和信息化部,2008年10月《2025年美国国家PNT构架体系发展目标及发展战略》(2011年)《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》(发改高计〔2007〕3057号)《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》(国发〔2005〕第044号)(二)项目名称海上石油钻井平台北斗综合应用系统(三)建设目标与内容建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统,更好的让北斗服务于石油行业,为“智慧油田”打下坚实基础。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”,即在海上石油钻井平台总控平台的基础框架下,建设监测、指挥和船舶管理三个系统。
海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一部分,为智慧油田提供综合信息与手段支持。
二、项目建设的背景、必要性(一)项目建设的背景卫星导航系统是信息时代国家经济建设的重要支柱,是直接关系到国家安全和经济发展的核心技术与支撑系统,是全球竞争和大国利益的焦点之一。
以北斗卫星为主的卫星应用产业是战略性新兴产业,应用领域广阔,并推动传统行业的升级改造、社会智能化水平的提升和政府智能化管理服务水平的提升,不断催生新的产业形态,将对我国石油开采行业发展产生巨大的影响。
1.北斗卫星应用产业处于规模化突起的关键阶段“中国北斗卫星导航系统”(以下简称“北斗”)是国家十六个重大科技专项之一,按照“北斗”三步走发展战略规划,覆盖亚太地区的“北斗”区域卫星导航系统已经构成并初步形成稳定服务能力。
具备定位导航、通讯、授时三大功能,在交通运输、海洋渔业、气象、测绘、地质勘探、减灾救灾、国防等多个领域逐步应用。
近几年,如何改变中国卫星导航产业,尤其是大众产业过度依赖GPS的局面,将北斗产业规模化延拓到民生领域和经济社会活动的方方面面,将是北斗产业发展面临的严峻挑战,也是北斗产业在中国逐步形成市场主导能力和规模化突起的战略时期。
2.“数字油田”的建设为北斗产业发展提供了战略平台数字油田是全面信息化的油田,即指以信息技术为手段全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化;从狭义角度看,数字油田是一个以数字地球为技术导向、以油田实体为对象、以地理空间坐标为依据、具有多分辨率、海量数据和多种数据融合、可用多媒体和虚拟技术进行多维表达、具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化特征的技术系统。
数字油田不仅是技术目标,更是管理目标——油田总体发展战略的一部分。
(二)国家对北斗卫星产业建设的指导思想1.做好顶层设计规划数据架构、技术架构、应用架构和标准体系架构,建设基于北斗的石油钻井平台应用系统,使其具有良好的应用可扩展性。
制定开放、通用的各信息源接口协议,制定软件二次开发规范,规范各种北斗用户终端的对外接口。
2.提高兼容性系统要兼容旧设备、旧系统,整合现有的船舶、终端资源和行业系统。
终端设备做到北斗/GPS相兼容,数据采集做到与各种格式的相互兼容,数据链路多网融合。
系统也要适应各职能部门的分层管理,对各职能部门的职责范围作最小的改动,便于推动系统应用。
(三)项目建设的必要性1.国家安全战略需求北斗卫星定位系统对于国防和国家的信息安全角度来说,具有重大战略意义,是国外卫星定位系统所不可替代的。
尤其北斗系统所拥有全球其他国家导航系统不具备的双向通信能力。
在极端天气和地震等灾害中,北斗系统将比GPS等系统具有更大的优越性。
北斗卫星定位系统的建设和投入使用,担负起保障国家战略安全的角色和作用,打破了国外对关系到国家安全和经济命脉的卫星导航系统的垄断。
基于此,国家高度重视北斗卫星应用推广建设,不断加强大科技投入和资金投入,通过“重大专项”、“示范工程”等规划项目,引领国内科技力量加强攻关,并与各地方政府、各行业合作,共同推动北斗卫星产业的大规模市场应用。
2.数字油田信息化发展的需要以卫星导航技术创新与应用为主要发展方向,是促进数字油田建设的极好抓手,在移动通讯、卫星通讯、物联网技术等支撑下,整合地理信息、基站信息、无人机信息、3G/4G网络信息、物联网等各类终端信息,信息融合、优化,形成天、空、地一体化的智能化信息管理与服务平台。
基于北斗的智能化信息平台的建立,将使智能化信息管理成为现实。
该综合应用系统以北斗卫星应用为切入点,从宏观的角度整合各种信息资源,并形成智能化、开放兼容的应用系统。
(1)实现“智慧油田”建设的现实战略需要随着全球信息技术的不断发展,企业必须不断提升信息化管理水平,从数字油田向智慧油田发展,是世界石油行业信息技术管理发展的必然趋势。
综上所述,北斗卫星综合应用系统以其开放、共享、兼容、智能的特点,在国内具有较强的前瞻性、实用性和先进性,是“数字油田”规划建设的重要内容,对实现“智慧油田”规划建设目标具有重要支撑意义。
(2)完善安全监管和应急处置建设的需要海上石油钻井平台北斗应用系统中的应急指挥系统、生产监测系统,为企业提供了信息化管理平台,使实现基于智能信息的现代化管理变成现实,对有效缩短应急反应时间、提高应急救援效率、提高各部门协同行动、提高海上作业及安全生产监管效果具有重要意义。
三、系统建设规划与方案(一)平台建设的总体方案1.总体应用架构总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”,未来具有可扩展性。
平台是整个项目的核心,是三个系统的技术支撑,用一套标准作支撑。
应急指挥系统、现场监测系统和船舶管理系统组成在平台基础上的智能化、可扩展的位置服务网络。
其中应急指挥系统对海洋船舶、作业人员进行现场调度与指挥,现场监测系统对钻井平台各监测点目标进行不间断全天候监控,船舶管理系统提供集团所属船舶的综合管理。
系统利用北斗卫星导航系统提供的定位、授时、通信三大功能,综合集成互联网、云计算、移动通信网、AIS(船舶自动识别系统)、GIS(地理信息系统)、海事卫星通信系统、无人机和卫星遥感技术、RFID技术、其他智能传感技术等,实现系统的高度集成。
综合平台具有强大功能,它是石油钻井平台北斗综合应用系统的核心,为分系统应用提供基础数据结构支撑和基础框架应用,功能如下:油井工况检测功能:采集油井生产参数,并实现人工/自动远程控制。
故障报警功能:停电、停机、回压异常、缺相及电流异常、抽油机抽空、曲柄销松脱等故障报警。
形变监测功能:实现对钻井平台整体的稳定性监测,对位移、倾斜角、压力、温度等监测项不间断采集数据,并依据设定阀值进行提前预警,防止倾覆等钻井平台的安全事故发生。
人员作业监测功能:通过北斗/GPS定位与辅助定位相结合的技术手段,实现钻井平台在外作业人员的定位与现场指挥。
数据通讯功能:油井采用远程数据采集控制器(RTU)与上位机进行数据通信;中控室采用无线宽带/光缆网络通讯方式实现联网。
生产管理及遥控指挥:自动记录巡井时间;与油田局域网数据共享;可以通过现有局域网络,在网上远端监控生产现场并进行指挥。
提升应急处理能力。
整合了自动监测、报警于一体的能力,实现了指挥通讯链路,可以大大提高应急处理能力。
网络查询功能:通过IE浏览器和视频软件,在网上可随时浏览各监控画面、实时生产数据、液量计量、工况诊断、优化设计等结果,查询生产报表及分析结果。
船舶管理功能:实现集团所辖船舶的有效管理、应急救援、信息服务、短报文通信能力。
2.平台总体数据架构基于北斗综合应用系统数据中心,对通过各种途径采集的数据进行分类管理,经过分析后进行应用。
(1)数据来源:数据从来源可以分为形变信息、工况信息、人员信息、船舶信息等。
从类别上可以分为基础信息、业务信息、管理信息三类。
其中基础信息是基础,业务信息是使用业务服务的人员对服务的请求,管理信息是基于系统的应用,包括监控、预警处理、决策分析等应用对数据的请求。
(2)数据整合:该层将从多种来源的数据进行整理,去除无用信息、清洗已有数据。
并对数据进行分类。
(3)数据分析:对数据根据应用需求进行数据融合、转换和挖掘,得到对不同应用的支撑数据。
(4)数据应用:根据应用需求,将应用分为终端应用服务、应急指挥服务、位置服务等。
3.技术架构北斗综合应用系统技术架构分为五个层次、三个体系,五层分别为用户访问层、平台层、数据挖掘与分析层、数据共享与交换层和基础设施层,三个体系包括运营体系、安全体系和标准规范体系,另外,还包括管理制度和系统接口及管理。
平台由通信系统、管理系统及数据交换系统三部分组成,通信系统为后台服务设计,负责接收并处理终端上传的数据,并完成管理系统与终端之间的数据通信。
管理系统采用B/S架构,用户无需安装客户端软件,通过操作系统互联网浏览工具即可使用本系统。
数据交换系统采用WebService设计满足Internet上统一、开放的标准。
数据分析与挖掘层提供平台的数据存储、数据访问和数据分析、挖掘,包括分布式文件系统、分布式计算架构、分布式数据仓库、分布式数据挖掘和搜索引擎等。
数据交换与共享层通过数据交换平台将不同标准和类型的数据转化为各部门可共享和交换的数据。
另外,数据层主要的目的是通过数据关联、数据挖掘、数据活化等技术解决数据割裂、无法共享等问题。
数据层包含各部门、各企业的数据中心以及为实现数据共享、数据活化等建立的动态数据中心。
基础设施层包括前端感知系统和基础设备。
前端感知系统具有超强的环境感知能力和智能性,通过北斗定位模块、RFID、传感器、物联网等技术实现范围内基础设施、环境、生产、安全等的监测和控制。
基础设备包括中心机房建设、服务器、数据库服务器、应用服务器等软硬件环境。
4.标准体系北斗综合应用系统标准体系架构是标准体系表的结构性架构,主要是在对现有标准、正在制定的标准和行业内的标准需求等进行系统梳理与研究的基础上,确定分类依据,形成条理明确和层次清晰的标准架构。
拟制定的开发标准规范如下:《北斗综合应用系统分类编码协议》《北斗综合应用系统数据交换协议》《北斗综合应用系统软件接口规范》《北斗综合应用系统软件开发规范》《北斗综合应用系统标准化大纲》《北斗综合应用系统终端供电及接口规范》《北斗综合应用系统终端着色、标识要求》《北斗综合应用系统可靠性要求》《北斗综合应用系统终端维修性要求》《北斗综合应用系统数据中心建设规范》《北斗综合应用平系统软件升级及维护要求》(二)分系统建设内容1.北斗监测系统(1)系统架构利用传感器、射频识别、无线传感器、RTU等设备进行自动采集、存储以及处理油气生产对象的生产数据和安全数据,并对现场生产环境相关信息进行自动采集,最后再将采集过来的所有信息传输实时数据库中,为石油成产提供各项监控,与此同时,通过ESP、控制阀等一些自动化控制设备,实现了石油生产过程自动化建设。