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物联网技术分析及其在油田中的应用探讨

2020-01-20吴丙奇

中国设备工程 2020年9期
关键词:物资油田联网

吴丙奇

(大庆油田信息技术公司,黑龙江 大庆 163000)

现如今,采集油田油井的数据依旧需要靠人工操作完成,甚至许多重要的油井数据必须安排工人去现场采集,自动化智能化程度非常低。人工采集数据不仅加大了工人的劳动强度,而且采集的数据存在人为误差,精确度较低。但同,时油井油田的现场环境一般非常恶劣,而且地形十分复杂,这给铺设通讯线路造成了巨大的困难,加大了物联网建设成本。但相对于物联网落实后对油田生产的益处,在油井油田完善物联网建设更具远见,达到对油井的自动化管理,减少人工操作,提高生产效率,可以实时采集现场数据,而且精确度更高,可靠性更大;这些都对企业的管理具有极其重要的作用和意义。

1 国内物联网发展现状

物联网的发展具有全面性,它涉及多个不同的领域,比如,重要的有传感器、网络技术、通信技术和射频识别(RFID)等,物联网的发展推动了这些领域的进步,而这些领域的快速进步又反推动物联网发展,形成了一个良性的互相促进的循环。国内科技虽然发展迅速,一些领域的创新力也在稳步提升,可是,物联网的部分核心技术国内并没有掌握,并且很大部分技术领域相对于国际水平仍然有不小的差距。核心技术的缺失,必然会受制于人,使得国内物联网领域长期处于产业链的底端。

(1)传感器技术。国内大部分企业只能够进行低端传感器的研发,无法进行高端传感器的研究,更是无力涉足先进的新型传感器技术研发。

(2)物联网软件和加密技术。国内目前主要的研究方向还处于基础软件,严重缺少自主研发的集成系统,SOA 技术方面甚至才刚刚起步。

(3)网络和通讯技术。无线传感器组网技术是国内发展相对比较快的领域,虽然重要芯片仍然靠进口,但该技术在国内不断突破,其中无线接入技术是突破最快的一个方向,已经达到了世界级先进水平。

(4)物联网相关信息处理与数据服务业:在信息处理领域处于数据库的建立完善阶段,数据分析基于数据库,在此基础上进行信息处理,国内如今大多应用在商业智能上。

2 现代物联网技术在实际应用中的问题探讨

2.1 物联网核心技术简介

运用物联网的过程中,一般会涉及以下三项技术:第一,传感器技术,作为计算机技术中最核心的部分,这种技术能够转换模拟信号,变成数字信号;第二,RFID 技术,这是一种综合性技术,既有嵌入式技术的内容,也有无线射频技术的内容。在物流管理、商品自动识别等方面有非常广泛的应用。第三,嵌入式技术。这项技术也是计算机技术的一种,但与上两种技术相比,这种技术要更为复杂。这项技术既包括集成电路技术,也包括软硬件技术,是多种技术兼容所得。在物联网方面,这项技术有非常广阔的应用天地。

2.2 实际应用过程的问题探讨

(1)现代行业中,物联网的应用大多以“闭环”模式为主。在实际的应用过程中,使用范围比较受限,且不同地区的规范、标准各不相同,体系与协议各不统一,导致互相之间很难共享信息,无法达到应用体系建立健全的条件,因此,无法真正将物联网的优势充分发挥出来。信息壁垒的存在,必然会不利于物联网的发展。只有将应用环境统一,将信息壁垒打破,“闭环”应用才能转化为“开环”应用,将各企业、各行业、各领域之间结合在物联网中。

(2)要将研究重点放在共性技术与中间技术上,物联网产业链要想实现有效应用,就必须确保这两项技术非常完善。在研发技术的过程中,应该通过不断应用,带来推动力,从而促进开发。

(3)要完善物联网应用集成环境建设工作,确保其具有稳定、标准、一致的特点。一方面,要能够对许多行业应用产生支持作用;另一方面,要能够完成多个行业终端的接入,整合物联网应用,形成水平面上的网络体系,从而推动物联网应用不断扩大产业规模,实现新的飞跃。

3 物联网在油田行业的应用探讨

3.1 油田的行业特性非常需要物联网技术的支持

大多数油田都处于我国偏远地区,地广人稀,公网通信系统很难覆盖到非常大的范围。想要在这种环境下实时监控设备,确保它们运行正常,确保现场能直接连线检测中心,还是比较困难的。地理环境是我们需要解决的第一个难题。将一座巨大的通信设备建设在如此艰难的环境中,不仅需要很多时间,也需要大量资金。电缆在起伏的地形上,传导效果会变得很差,此外,若直接在湖泊、山路、油田等地区铺设电缆,存在潜在风险。而要想实现油田物联网建设,就必须彻底解决这些问题。

与此同时,油田地区除了地理位置及其环境上存在特殊性,光纤通信网络在铺设工作中还存在许多问题,如需要较长工期、建设成本比较高等等。此外,油田工作需要具备强移动性的通性系统,这样油田工作人员就不用一直待在办公室里办公,能够移动到室外,看到现场进行办公。油田生产物联网必须满足以下条件:一是应用范围与网络覆盖广;二是可靠性与安全性高;三是业务承载能力强。而我们平时使用的WLAN、无线公网等,并不能符合这些条件,也就不能运用在油田工作中。

3.2 智能感知、集成、处理生产信息

设想一下,在油田生产工作中,正式应用物联网系统,可以将大部分自动化基础应用涵盖在内。在这种模式下,管理模式会非常精细,非常具有特色;油田工作运行机制也会持续完善,更加适合油田工作的开展。物联网在油田工作大展身手的时候,能够形成长效控制投资成本预算机制,建立健全监督体系,实现五位一体,也能够促进油田工作管理更加规范和深化,不断提高生产经营效率。

3.3 智能定位、跟踪、监控重点车辆与物资

油田生产运输工作会涉及许多危险和重点物资,包括易燃易爆品和化学品,需要大量车辆运送这些物品。但是,就目前情况而言,以物资、物流整个过程角度来看,管理这些物资还存在许多问题,还没有形成有序的管理模式。因此,首先,要加大物联网中网络接入技术、嵌入式技术的研究力度,从而实现对运输车辆及运输物资进行自动定位和感知;其次,完善无线传输网络,加强其与卫星定位之间的联系,从而实时传输运输车辆及物资的实时数据;再者,要建立健全物流数据分析管理系统,实现自动监控物流情况;最后,建立健全信息安全机制,确保物联网在运用时,不会出现信息泄漏等不安全问题。

3.4 健全物资信息链,打造仓储智能化油田

随着物流行业在近几年的飞速发展,其对物资仓储设备和管理要求也越来越高。要想有序高效管理油田物资,就必须完善智能物资仓储管理系统,这是前提条件。在物资管理系统中,全面应用物联网系统,能够实现油田生产进一步发展,产能进一步扩大。物联网在物资管理系统中的实际运用与优势主要包括以下三点。

第一,物资仓储管理软件,这一软件是物联网系统中非常重要的内容,物料从购买、使用到报废的所有阶段,都能够被这一软件跟踪。

第二,物资管理自动化可以通过RFID 技术来实现,在这种技术下,物资周转效率能得到有效提到。物资管理信息化则可以通过无线网络技术来实现,这一技术对制定物资需求计划有重要的指导作用。

第三,仓储智能化管理系统能和多个平台建立连接关系,如采购物资平台、ERP 等,从而实现实时监控油田勘探开发的全过程。

4 结语

在我国,物联网发展仍然处于初期阶段,其中的各项技术也在不断创新、不断发展、不断进步、不断被应用在多个领域。以物联网技术实际为依托,油田产业结合实际情况,逐步建设智能化信息系统,对油田未来发展有着至关重要的作用。

在油田生产中应用物联网系统,可以提升各单位,如工程建设单位、油田开采单位、技术部门、研究院等之间的协作能力,切实将油田生产效率与信息化管理能力提升起来,这也契合了油田产业各部门的需求与期待。石油行业是技术高度密集型行业之一,需要多专业之间的默契配合。打造以物联网为基础的数字化油田建设,在油田多个方面的工作,如采集数据、物资管理、实时监测等,都会有非常出色的表现。

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