油田站库无人值守的应用与探索8篇油田站库无人值守的应用与探索 131电力与电子技术Power&ElectronicalTechnology电子技术与软件工程ElectronicTechnology下面是小编为大家整理的油田站库无人值守的应用与探索8篇,供大家参考。
篇一：油田站库无人值守的应用与探索
1电力与电子技术Power & Electronical Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言大坝边坡多数位于陡峭、植被覆盖多的无人地界，且电厂相关运行人员无法抵达现场进行巡视检查，对于复杂的地形地貌而言，传统的巡视检查及监测方式因其操作难度大，精度低，测量成果单一、成本大、风险高等特点已不再适用或无法满足电站运行需求。无人值守无人机（以下简称“无人机”）智能巡视检查系统在边坡巡视检查的应用，可大大提高巡视检查效率、巡视检查质量、巡视检查精度及巡视检查实时性，且无人机机动性强、视野广阔、智能化程度高，应用不受地理条件限制，可根据水电站大坝边坡的复杂程度、陡峭、范围广、多植被覆盖、监测难度大等特点定制特定巡视检查路线。借此，笔者对传统的人工巡视检查和无人机在大坝高边坡巡视检查相对比，并展开相关的研究。2 传统的人工巡视检查存在的问题 [1]水电站边坡一般规模大、范围广，传统的人工巡视检查周期长，人员多，巡视检查难度极大，巡视检查效果有限，且存在较大的安全隐患及风险。2.1 传统的人工巡视检查存在安全隐患及风险水利工程的修建将条件复杂的原始地质的结构破坏，坝体变形及渗流都会对两岸边坡产生影响。在山区或峡谷开挖量较大的边坡地带易出现张开、错动、崩塌、滑坡、渗水等等，在不利条件的影响下，传统的人工巡视检查需徒步进入待巡视检查的工作区域，工作及其艰难，甚至冒着生命危险来完成巡视检查任务，其危险性不言而喻。2.2 边坡巡视检查存在盲区复杂的特殊区域如高边坡、树木茂密地方等巡视检查人员无法到达，常规巡视检查已无法满足现阶段工作要求。2.3 边坡巡视检查缺乏相关资料文档，不便判断大坝的运行性态和日常管理常规巡视检查方法得到的相关资料文档，只能通过相关有效的处理的才可生成边坡模型图像。边坡安全性分析仅从数据上来进行判断，缺乏与影像数据媲美的直观性，无法真正掌握边坡的实际运行性态。2.4 坡巡视检查结果缺乏专门的数据库储存和系统管理现阶段各电厂巡视检查的结果一般按照相关标准的要求采用人工记录，形成书面报告或电子文档的形式进行储存和管理，常规的存储管理模式比较落后，无法满足电厂精细化、无人管理的要求，而且增加相关专业人员的工作量，缺乏专门的数据库储存和系统管理，现各电厂都在建设大坝安全管理系统，有效的解决此问题。3 无人机在大坝高边坡应用的优势3.1 提升巡视检查的效率和及时性相比传统的人工巡视检查，无人值守无人机巡视检查灵活性性强、范围广、智能化程度高，且应用不受地形地貌条件限制，可以按照指定路线（需要巡视检查的薄弱部位和存在安全隐患部位边坡）及指定部位（已发现的存在缺陷隐患部位边坡）开展巡视检查，可实现高空定点监测功能，自主作业、自主收藏、自主充电等智能化功能，且无人机监测数据均可以通过机载设备通过 4G/5G、Wi-Fi 等传送至服务器或公有云，大幅提高巡视检查的效率和及时性。3.2 降低巡视检查的成本 [2]-[3]无人机巡视检查具有速度快、覆盖面广，且不受地形地貌影响等特点，可按照指定的路线到达巡视检查人员无法到达的高边坡，从而提高巡视检查效率，节省大量时间和人工成本，大大降低大坝边坡巡视检查的成本。此外，无人机机动性能好，环境适应能力强，可以快速抵达存在风险隐患的大坝边坡，以图像或视频的方式自动把存在风险隐患的边坡具体情况及时反馈给用户，同时通过图像识别和人工智能技术，实现边坡实时报警预警。3.3 搭载丰富，具备多样化巡视检查模式 [4]无人机智能巡视检查系统可搭载可见光摄像机、红外热像仪等多种任务载荷，对存在风险隐患或地质灾害缺陷的边坡进行实时监测，可完成常规巡视检查、定点监测两种监测无人值守无人机在大坝边坡智能巡视检查中的应用汪大全（华电电力科学研究院有限公司浙江省杭州市
310030）摘 要：本文主要分析了无人值守无人机在大坝边坡智能巡视检查时的应用优势，在此基础上，阐述并分析了无人机在大坝边坡巡视检查的具体应用和关键技术，并对巡视检查结果的定性分析、定量分析和无人机的智能诊断分析等进行了剖析。希望通过本文的研究，对发电企业的大坝边坡巡视检查工作有所帮助，并对其他领域的巡视检查工作有参考价值。关键词：智能诊断；无人值守无人机；智能巡视检查
132电力与电子技术Power & Electronical Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering飞行，并支持单舱飞行和多舱接力飞行两种操控模式，应用于枢纽区边坡巡视检查和日常监测。3.4 经图像识别快速定位缺陷的位置使用无人机开展大坝高边坡巡视检查工作时，可将高清摄像头等设备搭载到无人机上，通过智能巡视检查、存在缺陷或隐患图像智能学习、图像识别，快速识别定位高边坡存在的缺陷和位置，从而为高边坡的维护提供可靠的依据。4 无人机在高边坡的应用4.1 无人机组成无人机智能巡视检查系统由各类软件系统、无人机自动机场、无人机等部分组成。按照功能分层主要有六大层次架构，主要架构功能如图 1 所示。硬件层：主机载无人机；大坝及两岸边坡周边气象环境量监测设施；承载各类系统运行的 PC 服务器和辅助无人机机场 UPS 后备电源硬件等。网络层：网络环境支持要求，无人机需要通过 4G/5G、无线 Wi-Fi 等网络获取网络 RTK 服务，无人机场的 Wi-Fi、内部局域网络连接等。软件层：支持无人机智能巡视检查的软件平台，实现三维模型处理和对采集的巡视检查图像视频数据实现缺陷识别的软件等[5] ，目前华电集团统一使用的大坝安全管理系统，将无人值守无人机在大坝边坡智能巡视检查嵌入大坝安全管理系统，实现统一管理和使用。数据层：无人机自动巡视检查过程采集的数据，主要包含可见光拍照图片、边坡现场拍摄的视频和气象设备采集风向、风速等脉冲信号数据。应用场景：适用于无人机智能巡视检查、对边坡的三维数据建模、对采集的数据实现缺陷的智能化识别等。系统功能构架图见图 1 所示。4.2 巡视检查路线、部位巡视检查内容可根据大坝巡视检查的要求，结合大坝实际情况制定，每次巡视检查的路线、内容及周期可根据实际图 1：系统功能构架图图 2：技术路线图
133电力与电子技术Power & Electronical Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering情况进行配置和选择，根据需要进行定期和不定期的影像资料的自动采集，也可根据实际情况进行自动的选择和实施。巡视检查部位主要包括：大坝坝顶、廊道、坝体上游立面、坝体下游立面、近坝岸坡、近坝库区库面、近坝库区库岸和坝后尾水河道。4.3 巡视检查内容 [6]边坡巡视检查包括以下几方面：4.3.1 枢纽区边坡巡视检查内容（1）土质边坡表面裂缝、沉陷、渗水、兽洞、蚁穴以及相关部；（2）土石边披交界处错动、错距等；（3）岩质边坡危岩、风化破碎岩体、稳定性较差强卸荷岩体等；（4）主、被动防护网破损、锚固结构松动变形等；（5）披脚重力式支挡结构开裂、沉陷、错动、断裂等；（6）喷射混凝土层或贴坡混凝土裂缝、隆起、锚杆松动、混凝土剥蚀、挂网钢筋裸露等；（7）预应力混凝土外锚头及混凝土格构裂缝、变形、断裂、松动等；（8）枢纽区冲沟混凝土或浆砌石引排、拦挡结构裂缝、沉陷、错动、断裂、破损等；（9）边披洞室（排水、灌浆等）混凝土衬砌剥落、裂缝、错动、露筋等；（10）边披洞室围岩崩塌、掉块等；（11）边披洞室徘水沟淤积、排水孔堵塞等；（12）枢纽区冲沟引排、拦挡结构淤堵等；（13）其他异常情况。4.3.2 近坝库岸（1）库岸再造、滑坡、泥石流、植被情况；（2）库岸滑披体、变形体、崩塌堆积体的部位、规模，地表开裂、错动、滑移、崩塌、隆起、塌陷、异常渗水情况；（3）地面房屋、道路等建筑物开裂、破坏情况，树木推移、倒塌等情况；（4）库岸滑坡体、变形体、崩塌堆积体的支挡结构的变形情况；（5）排水洞、排水孔出水情况；截水构、排水沟的破坏和淤堵情况；（6）其他异常情况。边坡巡视检查内容表见表 1 所示。4.4 无人机智能巡视检查的关键技术 [7]-[8]无人机智能巡视检查的关键技术主要包括无人机按照指定路线（需要巡视检查的边坡）及指定部位（已发现的缺陷隐患点）开展巡视检查，并将巡视检查的结果定性分析、定量分析和智能诊断分析。4.4.1 关键技术路线表 1：边坡巡视检查内容表检查项目 检查内容 检查结果或异常情况描述枢纽区边披土质边坡表面裂缝、沉陷、渗水、兽洞、蚁穴以及相关部位、规模、走向等土石边披交界处错动、错距等岩质边坡危岩、风化破碎岩体、稳定性较差强卸荷岩体等主、被动防护网破损、锚固结构松动变形等披脚重力式支挡结构开裂、沉陷、错动、断裂等喷射混凝土层或贴坡混凝土裂缝、隆起、锚杆松动、混凝土剥蚀、挂网钢筋裸露等预应力混凝土外锚头及混凝土格构裂缝、变形、断裂、松动等枢纽区冲沟混凝土或浆砌石引排、拦挡结构裂缝、沉陷、错动、断裂、破损等边披洞室（排水、灌浆等）混凝土衬砌剥落、裂缝、错动、露筋等边披洞室围岩崩塌、掉块等边披洞室徘水沟淤积、排水孔堵塞等枢纽区冲沟引排、拦挡结构淤堵等其他异常情况近坝库岸库岸再造、滑坡、泥石流、植被情况库岸滑披体、变形体、崩塌堆积体的部位、规模，地表开裂、错动、滑移、崩塌、隆起、塌陷、异常渗水情况地面房屋、道路等建筑物开裂、破坏情况，树木推移、倒塌等情况库岸滑坡体、变形体、崩塌堆积体的支挡结构的变形情况排水洞、排水孔出水情况；截水构、排水沟的破坏和淤堵情况其他异常情况
134电力与电子技术Power & Electronical Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering技术主要包括：像控点布置、航线规划、飞行作业、数据准备、图像智能识别和处理、边坡巡视检查结果的评估与巡视检查管理系统的开发，关键技术为图像智能识别和处理。技术路线图见图 2 所示。4.4.2 无人机检结果的定性分析和定量分析无人机检结果的定性分析和定量分析主要指：定性分析，主要是通过图像识别技术能够及时发现边坡新出现的塌方、滑坡、裂缝、落石等缺陷和隐患，并对缺陷和隐患点进行标记。定量分析，主要对重要部位和已发现的缺陷隐患点开展精细化的巡视检查分析，评判重要部位安全状态、已发现缺陷发展变化情况，如裂缝宽度、位移变化量、塌陷滑坡面积、植被倒伏面积、渗水情况等。4.4.3 图像识别及诊断分析对已发现大坝边坡缺陷的图像视频等数据进行大量训练，或无人机自动学习更深层次的特征，然后进行检测分类，在数据量充足且特征合适的情况下，提取和识别的准确率才能达到预期效果，对于缺陷样本数据的采样是一个积累的过程，需要大量的数据样本完成整个智能识别的能力，从而建立缺陷状态识别模型，实现大坝边坡异常状态智能识别与准确定位。开展大坝边坡巡视检查数据中图像智能识别研究工作，不断积累缺陷隐患图库，选取智能图像识别算法对大坝边坡缺陷隐患进行初步识别验证。数据是模型训练的基础，高质量大规模训练数据库的建立是深度学习模型不断进行优化的关键。4.5 边坡缺陷隐患预警模告警研究研究针对多植被高边坡的塌方、滑坡、掉石等不同缺陷预警参数及阈值进行研究，实时对缺陷发展变化情况进行历史比对和趋势预测，根据比对和预测分析情况开展预警报警研究。4.6 无人机应用无人机智能巡视检查系统通过控制平台实现无人机全自动、智能化超视距巡视检查的作业能力，从而达到对大坝边坡的不间断自动巡视检查。按照指定路线（需要巡视检查的边坡）及指定部位（已发现的缺陷隐患点）开展巡视检查，图像和视频实时回传到客户端。PC 服务器在后端对拍摄照片和视频进行处理，并结合图像识别技术和 AI 人工智能技术自动识别边坡的隐患缺陷等问题。无人机智能巡视检查系统流程图见图 3 所示。5 结语水电站大坝边坡安全状态直接关系到大坝的安全，边坡的失稳或滑坡将造成严重的后果[9] ，笔者通过本文的剖析，探索和研究无人机在大坝边坡智能巡视检查中的应用中的关键技术，为大坝安全运行提供预防性，为发电企业设备和人员的安全提供有力的保障。大坝边坡的智能巡视检查及预警报警技术的研究将给金属矿山、公路铁路的高边坡巡视检查和预警报警带来很好的参考价值。本研究未对无人值守无人机在大坝边坡智能巡视检查的图像识别，智能人工 AI 学习等方面进行研究，期望在后期的研究中加强对此方面的研究。参考文献[1] 冯镇宇 . 基于无人机低空摄影测量的公路边坡巡检技术研究 [D]. 重庆交通大学 ,2018.[2] 杨伟 , 杨帆 . 无人机在长输管道常规巡视检查中的应用[J]. 能源与节能 ,2015(11):132-133.[3] 赵志仁 , 徐锐 . 国内外大坝安全监测技术发展现状与展望 [J]. 水电自动化与大坝监测 ,2010,34(05):52-57.[4] 武海彬 . 无人机系统在油气管道巡视检查中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2014,34(09):105-106.[5] 熊勇良 , 王庭喜 , 熊四华 , 罗志勇 .5G 无人机与远程控制系统应用分析 [J]. 工程技术研究 ,2020,5(23):246-247.[6] DL/T 2204-2020, 水电站大坝安全现场检查技术规程[S].[7] 黄慧杰 , 詹斌 . 小型无人机在电力线路巡视检查中的技术应用 [J]. 电工技术 ,2017(11):97-98+102.[8] 涂洁 , 冯智慧 , 梁文勇 , 王乐希 , 万家伟 . 小型无人机在电力线路巡视检查中的应用分析 [J]. 电气时代 , 2016(11):75-77.[9] 张峰华 . 大型水电站边坡安全评价和预警决策系统开发[D]. 天津大学 ,2014.作者简介汪大全（1989-），男，硕士学位，工程师。研究方向为水工结构、水利工程、水力学及河流动力学。图 3：无人机智能巡视检查系统流程图
篇二：油田站库无人值守的应用与探索
无人值守视频监控解决方案 一 问题提出 某油田采油站，拟实现无人值守作业，在作业期间拟实现如下功能：① 防盗、抢原油事件。事件发生时，实现远程告警。
② 油井泄露原油告警。
③ 抽油机正常工作过程中，突然停机。
④ 抽油机静止状态，突然启动抽油。
（如果上述事件发生时，中心控制室端口，要提供声光报警或语音告警）
⑤ 根据客户要求，现场监视图像可以压缩后存入硬盘。作为"历史"存放，并可以以日期、时间、监测站点为检 索要素查询图像。
⑥ 整个图像监视系统，要便于今后系统监视网点扩充。
⑦ 要具备网络化监视管理功能。
注：
*采油站有供电系统 220V。
*无线传输铁塔由油田负责建设。
*采油站不能提供机房、稳压电源。
方案论述 本方案主要采用的是我公司的 LE801 视频服务器将普通摄像机的视频信号转换为基于以太网络标准数据包方式。LE801 视频服务器除了本身具备高清晰摄像和网络转换功能外，还可接红外线感应装置、全方位云台等。
监控点选用 LE801 视频服务器单口视频服务器（带语音），前端配置 1/3"彩色超低亮度（0.01LUX）摄象机和红外射灯（120 米），加装云台后可在夜间监控前后 240 米的距离。
监控点与中心站通过无线网络设备 ip router 连接，在 10 公里可视范围（选择不同的天线效果可以更远）内通讯速率可达到 2M 的带宽。
建议如中心站为固定监控室，需在中心站选用全向天线，监控点为定向天线（实验达到 10公里以上）。如中心监控室为车载监控中心站，则两点都需选用全向天线。
无线图像监控示意图
注：
1、采油井距离中心控制室最远可达 50km。
2、中心控制室最多可监控 100 口油井或无人值守采油计量站。
二 、系统结构 1. 前端视频采集部分 由视频服务器、高速球机（或：云台+云台解码器+摄像机）组成。
2. 传输网络 a 无线传输中心控制室端，采用中心无线路由器，构成点对多点的星状网络结构。
b 直序扩频无线传输中心站（COR），根据用户传输带宽实际消耗，最多可带 128 个采油站入网 3. 中心控制部分 由服务器、大屏幕投影仪（可选）、客户端 PC，客户端软件组成。
采油站设备原理框图
三 系统功能
1. 采油站图像监视功能 ● 采用嵌入式的 CPU 的硬件编码设备，体积小，集成度高 ● 提供 RJ45 10/100M 网络接口 ● 高解析度，352×288（MPEG4），每秒 25 帧 ● 提供高质量、全运动、全色彩的、实时的活动图像 ● 压缩宽带 64K-1200K ● 提供透明的 RS-232 数据接口，可与外部设备进行通信，也可转换成 RS-485 接口 ● 音频传输（可选，可实现采油站至中心控制室语音通讯）
● 提供传感器和控制器的输入、输出接口，接收和输出报警信号 ● 内置视频动态检测 ● 授权接入密码保护
● 采用直序扩频无线双向传输网桥，在可视条件下传输 10KM，根据用户要求可选择增加传输距离到 50KM ● 可根据用户要求，选用红外、微波、非接触类型传感器，对其仪器箱 2 米范围内进入设防，当有人企图接近仪器箱，则中心控制室报警。
2. 中心控制室功能 服务器：奔腾 4 以上 CPU 为核心，大容量存贮器 80G，内存 256M 服务器版软件功能 ①报警条件 a 3 个窗口的视频动态检测（采油机非正常停机报警）
b 传感器--人为破坏，突破 2 米警戒区 报警 c 无视频信号（摄像头故障）
报警 ②报警后的结果 a 屏幕上将报警现场以红框闪烁标出 b 报警后，在中控室中有警笛鸣叫，警灯闪烁 警笛、警灯直至值班人员复位，才停止报警。
c 报警后自动进行硬盘录像 ③录像、查询、检索 a 触发报警自动录像归档。
b 可进行一星期（全天 24 小时）录像（根据用户选定硬盘的容量）。
c 查询提供视频录像检索回放界面，用户可根据日期、时间、地点等条件，精确查询录像，时间查询可精确到秒。
④监控点图像
a 日常监控图像提供高质量，全运动、全色彩白天实时的活动图像。
b 单/四/九/十六画面实时监控界面 c 提供用户管理界面 d 报警画面自动弹出闪烁 四、 监控系统的优势 采用第三代数字式无线图像监控系统，具有图像传输清晰，抗干扰能力强，系统稳定性好，系统扩充能力强，易于维护和载波工作频段不需审批等优点。基于网络系统第三代图像监控系统通过计算机网络（以太网，ICP/IP）无线网络传输活动图像，声音和数据，结构紧凑。功能自主的系统，在发送端无需使用 PC 机易于使用；内置的 HTTP 服务器，可实现基于Browser 的配置和显示 MPEG4 编码的视频图像，高质量，全运动，全色彩的活动图像，兼容ITU-T H.261 标准高的图像解析度，最大可以达到每秒 25 帧，352X288 像素。通过软件解压接收和回显视频信号，提供透明全双工数据通道（RS232/485），例如可传送云台，变焦摄像头的控制信号。可选的音频传输实现采油站至中心控制室语音通话，方便中心控制室了解现场情况。无线直序扩频技术采用直序扩频无线双向传输网桥，标准值，在视频条件下传输10KM，根据用户要求可选择增加传输距离到 50KM。
采用无线直序扩频技术作为传输手段，比较传统模拟微波传输有如下优势：
（1）具有低功率密度频谱的特点 由于采用了直接序列扩展频谱的技术，使原来分布在很窄频带的信号功率扩散在很宽的频带内，频谱功率密度低，辐射很小，所以对其他通讯设备的干扰很小，大大降低了电磁对环境的干扰；同时用于无线侦测的敌方也很难发现。
（2）具有很强的抗干扰能力 采用直接序列扩频技术后，对频率相同的干扰信号来说，接收机对它们有很强的抑制能力，经过接收机解扩之后，干扰信号扩展成为宽带噪声，频谱功率密度很低，接收机只接收和PN 码相同的扩频信号。
（3）抗多径效应 传统的通信方式受多径效应的干扰很大，易产生误码。对于直接序列扩频通信，利用 PN 码（伪随机码）极窄的自相关特性，很弱的互相关性，对不同的路径传输的信号被扩展成噪声
后分离开，并可在时间和相位上重新对齐，形成几路信号的叠加，从而改善了接收系统的性能，增强了系统的可靠性，误码率极低。
（4）保密性好 由于直接序列扩频通信的低功率谱辐射和 PN 码的自相关性等特点，使得它辐射出去的信号形似噪声，使得专门用于接收电磁信号的侦察接收机也难以侦测到扩频信号的存在，即使侦测到扩频信号后，由于不知道 PN 码的长度和相位，也无法解译出信息的内容。因此具有极高的保密特性。
（5）架设方便和可移动性 直接序列扩频是点对点的通信，通信距离远，仅需将天线安装在一定高度即可实现。安装方便，并具有可移动性，这为移动通信提供了巨大的方便，解决了铺设电缆所不能解决的问题（例如跨河、跨山、海岛、舰船）。减少了铺设电缆、光缆所耗费的人力、物力、财力，减少了投资规模，缩短了周期。
五 主要应用范围 １ 各大，中油井的钻井采油平台的监控 ２ 各大，中油井的计量站的监控 ３ 各大，中油井储油罐区的安防监控。
一 问题提出 某油田采油站，拟实现无人值守作业，在作业期间拟实现如下功能：
① 防盗、抢原油事件。事件发生时，实现远程告警。
② 油井泄露原油告警。
③ 抽油机正常工作过程中，突然停机。
④ 抽油机静止状态，突然启动抽油。
（如果上述事件发生时，中心控制室端口，要提供声光报警或语音告警）
⑤ 根据客户要求，现场监视图像可以压缩后存入硬盘。作为"历史"存放，并可以以日期、时间、监测站点为检 索要素查询图像。
⑥ 整个图像监视系统，要便于今后系统监视网点扩充。
⑦ 要具备网络化监视管理功能。
注：
*采油站有供电系统 220V。
*无线传输铁塔由油田负责建设。
*采油站不能提供机房、稳压电源。
方案论述 本方案主要采用的是我公司的 LE801 视频服务器将普通摄像机的视频信号转换为基于以太网络标准数据包方式。LE801 视频服务器除了本身具备高清晰摄像和网络转换功能外，还可接红外线感应装置、全方位云台等。
监控点选用 LE801 视频服务器单口视频服务器（带语音），前端配置 1/3"彩色超低亮度（0.01LUX）摄象机和红外射灯（120 米），加装云台后可在夜间监控前后 240 米的距离。
监控点与中心站通过无线网络设备 ip router 连接，在 10 公里可视范围（选择不同的天线效果可以更远）内通讯速率可达到 2M 的带宽。
建议如中心站为固定监控室，需在中心站选用全向天线，监控点为定向天线（实验达到 10公里以上）。如中心监控室为车载监控中心站，则两点都需选用全向天线。
无线图像监控示意图
注：
1、采油井距离中心控制室最远可达 50km。
2、中心控制室最多可监控 100 口油井或无人值守采油计量站。
二 、系统结构 1. 前端视频采集部分 由视频服务器、高速球机（或：云台+云台解码器+摄像机）组成。
2. 传输网络 a 无线传输中心控制室端，采用中心无线路由器，构成点对多点的星状网络结构。
b 直序扩频无线传输中心站（COR），根据用户传输带宽实际消耗，最多可带 128 个采油站入网 3. 中心控制部分 由服务器、大屏幕投影仪（可选）、客户端 PC，客户端软件组成。
采油站设备原理框图
三 系统功能
1. 采油站图像监视功能 ● 采用嵌入式的 CPU 的硬件编码设备，体积小，集成度高 ● 提供 RJ45 10/100M 网络接口 ● 高解析度，352×288（MPEG4），每秒 25 帧 ● 提供高质量、全运动、全色彩的、实时的活动图像 ● 压缩宽带 64K-1200K ● 提供透明的 RS-232 数据接口，可与外部设备进行通信，也可转换成 RS-485 接口 ● 音频传输（可选，可实现采油站至中心控制室语音通讯）
● 提供传感器和控制器的输入、输出接口，接收和输出报警信号 ● 内置视频动态检测 ● 授权接入密码保护 ● 采用直序扩频无线双向传输网桥，在可视条件下传输 10KM，根据用户要求可选择增加传输距离到 50KM ● 可根据用户要求，选用红外、微波、非接触类型传感器，对其仪器箱 2 米范围内进入设防，当有人企图接近仪器箱，则中心控制室报警。
2. 中心控制室功能
服务器：奔腾 4 以上 CPU 为核心，大容量存贮器 80G，内存 256M 服务器版软件功能 ①报警条件 a 3 个窗口的视频动态检测（采油机非正常停机报警）
b 传感器--人为破坏，突破 2 米警戒区 报警 c 无视频信号（摄像头故障）
报警 ②报警后的结果 a 屏幕上将报警现场以红框闪烁标出 b 报警后，在中控室中有警笛鸣叫，警灯闪烁 警笛、警灯直至值班人员复位，才停止报警。
c 报警后自动进行硬盘录像 ③录像、查询、检索 a 触发报警自动录像归档。
b 可进行一星期（全天 24 小时）录像（根据用户选定硬盘的容量）。
c 查询提供视频录像检索回放界面，用户可根据日期、时间、地点等条件，精确查询录像，时间查询可精确到秒。
④监控点图像 a 日常监控图像提供高质量，全运动、全色彩白天实时的活动图像。
b 单/四/九/十六画面实时监控界面 c 提供用户管理界面 d 报警画面自动弹出闪烁
四、 监控系统的优势 采用第三代数字式无线图像监控系统，具有图像传输清晰，抗干扰能力强，系统稳定性好，系统扩充能力强，易于维护和载波工作频段不需审批等优点。基于网络系统第三代图像监控系统通过计算机网络（以太网，ICP/IP）无线网络传输活动图像，声音和数据，结构紧凑。功能自主的系统，在发送端无需使用 PC 机易于使用；内置的 HTTP 服务器，可实现基于Browser 的配置和显示 MPEG4 编码的视频图像，高质量，全运动，全色彩的活动图像，兼容ITU-T H.261 标准高的图像解析度，最大可以达到每秒 25 帧，352X288 像素。通过软件解压接收和回显视频信号，提供透明全双工数据通道（RS232/485），例如可传送云台，变焦摄像头的控制信号。可选的音频传输实现采油站至中心控制室语音通话，方便中心控制室了解现场情况。无线直序扩频技术采用直序扩频无线双向传输网桥，标准值，在视频条件下传输10KM，根据用户要求可选择增加传输距离到 50KM。
采用无线直序扩频技术作为传输手段，比较传统模拟微波传输有如下优势：
（1）具有低功率密度频谱的特点 由于采用了直接序列扩展频谱的技术，使原来分布在很窄频带的信号功率扩散在很宽的频带内，频谱功率密度低，辐射很小，所以对其他通讯设备的干扰很小，大大降低了电磁对环境的干扰；同时用于无线侦测的敌方也很难发现。
（2）具有很强的抗干扰能力 采用直接序列扩频技术后，对频率相同的干扰信号来说，接收机对它们有很强的抑制能力，经过接收机解扩之后，干扰信号扩展成为宽带噪声，频谱功率密度很低，接收机只接收和PN 码相同的扩频信号。
（3）抗多径效应 传统的通信方式受多径效应的干扰很大，易产生误码。对于直接序列扩频通信，利用 PN 码（伪随机码）极窄的自相关特性，很弱的互相关性，对不同的路径传输的信号被扩展成噪声后分离开，并可在时间和相位上重新对齐，形成几路信号的叠加，从而改善了接收系统的性能，增强了系统的可靠性，误码率极低。
（4）保密性好 由于直接序列扩频通信的低功率谱辐射和 PN 码的自相关性等特点，使得它辐射出去的信号形似噪声，使得专门用于接收电磁信号的侦察接收机也难以侦测到扩频信号的存在，即使侦
测到扩频信号后，由于不知道 PN 码的长度和相位，也无法解译出信息的内容。因此具有极高的保密特性。
（5）架设方便和可移动性 直接序列扩频是点对点的通信，通信距离远，仅需将天线安装在一定高度即可实现。安装方便，并具有可移动性，这为移动通信提供了巨大的方便，解决了铺设电缆所不能解决的问题（例如跨河、跨山、海岛、舰船）。减少了铺设电缆、光缆所耗费的人力、物力、财力，减少了投资规模，缩短了周期。
五 主要应用范围 一 问题提出 某油田采油站，拟实现无人值守作业，在作业期间拟实现如下功能：
① 防盗、抢原油事件。事件发生时，实现远程告警。
② 油井泄露原油告警。
③ 抽油机正常工作过程中，突然停机。
④ 抽油机静止状态，突然启动抽油。
（如果上述事件发...
篇三：油田站库无人值守的应用与探索
42012 年 4 月 第 31 卷 第 4 期网络出版时间：网络出版地址：西气东输管道自动化系统由上海生产调度自动化系统、长宁分公司银川控制中心自动化系统、各地区管理处在内的压气站、分输站、分输压气站、联络站、储气库总计 101 个站场的自 动化系统组成， 每个站场都有独立的站控系统用以对本站进行控制管理。
在没有重大生产任务的前提下， 夜间无人值守功能的实现可提高西气东输的自动控制水平和管理水平。1 功能需求夜间无人值守功能主要针对分输站场而设计， 其中最重要的就是站场自动分输的实现， 并在原有值班报警中加入与新的分输相关的报警逻辑和报警点。
西气东输夜间无人值守功能规定夜间值班室无人值守，在站控室最近处设置待班人员休息室；在待班人员休息室设置警铃， 如遇突发事件， 产生报警， 待班人员第一时间赶到值班室进行处理。根据夜间分输的需要， 在站控自动化逻辑中， 需要加入流量计算机的故障报警， 防止出现故障时， 系统仍在继续分输， 造成分输计量错误；加入 PID 自动分输功能， 使系统能够根据现场的实际情况和设定值实现自动向用户进行分输的功能；增加分输即将完成时的报警， 提醒待班人员当日的分输任务即将完成， 需要进行相应的关阀处理和记录。
通过增加这一系列的分输逻辑与报警， 实现夜间无人值守时安全可靠的分输[1]。输气站场自控系统夜间无人值守功能的实现赵廉斌
田家兴
王海峰
王多才
彭太翀
苍松中国石油西气东输管道公司压缩机处， 湖北武汉 430073赵廉斌等. 输气站场自控系统夜间无人值守功能的实现. 油气储运，2012， 31 （4）：
314-317.文章编号：
1000-8241 （2012）04-0314-04摘要：
基于西气东输管道系统的实际运行情况， 给出了 实现夜间无人值守功能所需的功能逻辑。
根据西气东输站场自 动化控制系统的构架， 对现有系统程序进行编辑与 修改， 加入了 流量计算机的故障报警逻辑、压力调节自 动分输逻辑和流量调节自 动分输逻辑， 提出了 实现夜间无人值守功能的自动化控制系统改造方法， 包括：
PLC 逻辑设置、 RCI 文件修改、增加站控画面及数据库建点。
西气东输分输站夜间无人值守功能的实现， 在保证管道安全生产的同时， 提高了 自 动控制水平和管理水平。关键词：
夜间无人值守功能； 西气东输； 自 动分输； 功能逻辑中图分类号：
TE832
文献标识码：
A doi：
10.6047/j.issn.1000-8241.2012.04.0202 功能逻辑2.1 流量计算机故障报警西气东输流量计算机主要是丹尼尔超声波流量计算机和 Alster 涡轮流量计算机。
以 Alster 涡轮流量计算机为例， 其自身具有故障检测功能， 并设置两个报警点， 分别为 A 类故障报警和 B 类故障报警。
在站控室站控机中对两个报警点进行监控， 一旦流量计算机发出报警， 站控系统能够及时识别并产生报警， 触发警铃， 提醒待班人员处理。2.2 压力调节自动分输逻辑压力调节自动分输功能是通过比较分输路压力调节阀下游的压力值与站控机 PID 中的压力设定值， 自动进行压力调节阀的开启关闭动作， 使下游压力值与压力设定值的偏差保持在一定范围内， 从而使分输在设定的压力下自动进行。压力 调节逻辑：
在压力 调节阀设置为自 动控制且进行压力调节的情况下， 将分输路压力调节阀下游压力变送器采集到的压力值与 PID 控制器中的压力 设定值， 通过 P （比例）、 I （积分）、 D （微分）
这些灵敏度相关的参数进行微分与积分的运算， 得到系统偏差值。
PID 控制器由比例单元 P、 积分单元 I 和微分单元 D 组成。
其输入 e (t) 与输出 u (t) 的关系为u (t)= kp(e (t )+ 1 /Ti∫ e (t )dt +Td· de(t )/dt )，式中积分的上下限分别是 0 和 t， 因此它的传递函数实践天地2012-01-04 10:24http://www.cnki.net/kcms/detail/13.1093.TE.20120104.1024.002.html
315www.yqcy.net为：G(s)=U(s)/E(s)=kp(1+1/(Ti·s)+Td·s)， 其 中 kp为比例系数；Ti为积分时间常数；Td为微分时间常数。若计算出的系统偏差值小于 0.01， 则停止阀门动作， 若偏差值大于 0.01， 则进行开阀或关阀动作， 使压力保持在设定的压力值范围内；阀门的开关动作不能超过阀门设置的最大开度值与最小开度值， 防止阀门开度过大造成气流击穿流量计而损坏流量计， 或开度过小造成计量误差的增大。2.3 流量调节自动分输逻辑流量调节自动分输功能是通过比较分输路流量计算机采集到的瞬时流量与站控机 PID 中的流量设定值， 自动进行压力调节阀的开启关闭动作， 使流量计算机采集到的分输瞬时流量与流量设定值的偏差保持在一定范围内， 从而使分输在设定的流量下自 动进行。流量调节逻辑：在压力调节阀设置为自 动控制且进行流量调节的情况下， 将分输路流量计算机采集到的瞬时流量值与 PID 控制器中设定的流量设定值， 通过 P（比例）、 I （积分）、 D （微分）
这些灵敏度相关的参数进行 PID 控制器运算， 得到系统偏差值 （图 1）。
若系统偏差值小于 0.8， 则停止阀门动作， 若偏差值大于 0.8，则进行开阀或关阀动作， 使流量保持在设定流量值范围内；阀门的开关动作不能超过阀门设置的最大与最小开度值， 防止阀门开度过大造成气流击穿流量计而损坏流量计， 或开度过小造成计量误差的增大。2.4 日指定量 95% 报警逻辑西气东输管道对于不连续分输的站场， 制定了 日指定分输量， 按此完成分输后， 进行压力调节阀的关阀操作。
为了 实现此项功能， 逻辑设置每天早上 8:00将日分输量和日指定量清零， 然后手动输入当日 的日指定量。
在站控机上显示分输完成比例， 若日 指定量为 0， 则分输完成比例为 100％， 否则通过 PLC 根据日累计分输量和日指定量计算分输完成比例， 此值到达95％时产生报警， 触发警铃， 提醒待班人员当天分输任务即将完成， 准备进行关阀操作 （图 2）。3 功能实现3.1 西气东输站场 SCADA 结构西气东输管道站场的自控设备由站控 PLC、 ESD系统、 RCI 通信服务器和站控机构成， 通过两个冗余交换机将其连接组成一个局域网络[2]。
站控 PLC 选用施耐德 Modicon， RCI 通信服务器选用 DELL 服务器，站控机所用的站控系统选用西技莱克的 ViewStar 软件。
PLC 中的信号和流量计算机中的报警信号通过Modbus 协议传输给 RCI， RCI 通过将 Modbus 协议转换为 IEC104 协议， 再将 IEC104 协议传输给站控机并存入到数据库， 站控机画面中的数值从数据库中调取（图 3）。实践天地赵廉斌等：
输气站场自控系统夜间无人值守功能的实现Zhao Lianbin， et al：
Application of unattended station functions at night in West-to-East Gas Pipeline图 2 日指定量 95% 报警逻辑图图 1 压力流量 PID 调节逻辑图
316www.yqcy.net2012 年 4 月 第 31 卷 第 4 期图 4 压力调节 PID 逻辑3.2 RCI 文件修改西气东 输通信服务器 RCI 采集流量计算机和PLC 通过 Modbus 协议通信的 数据， 并将其协议转换 为 IEC104 协 议， 传 输 给 站 控 机， 存 入 工 程 软 件ViewStar 数据库中， 供其使用。
新增加的数据信号需要在 RCI 配置文件中进行添加并配置， 才可以将其通信给站控机。
由 于 RCI 的主要功能为 Modbus 与IEC104 的协议转换， 对其进行更改， 需要在 mbiec 文件中添加数据点， 添加格式依次为 Modbus 信息数据实践天地格式和 IEC104 信息数据格式， 其中包括数据地址等。配置文件更改完成后， 即可按照相应的格式遵照通信协议进行数据传输[3]。3.3 PLC 逻辑设置夜间无人值守功能需要在 PLC 增加自 动分输逻辑和日 指定量 95％报警逻辑， 并在 PLC 中进行逻辑添加 （图 4、 图 5）。
Modicon PLC 使用 的编程软件为Concept， 编程语言主要为功能块逻辑语言[4]。图 3 站控系统网络构架图
317www.yqcy.netZhao Lianbin， et al：
Application of unattended station functions at night in West-to-East Gas Pipeline图 5 日分输 95% 报警逻辑[1] 刘开富. SY/T 5922－1994， 天然气输送管道运行管理规范[S].北京：
石油工业出版社， 1994.[2] 吉涛， 荆学东. PLC 网络的无线通信方式研究[J]. 计算机测量与控制， 2009：
17 （7）：
1 407-1 409.[3] 王念春. 基于 Modbus 协议的 PC 与下位机 PLC 间 的通信程
序[J]. 自动化仪表， 2001， 08 （22）：
44-46.[4] 周燕玲， 王羡欠. 工业控制中通用型智能仪表系统设计[J]. 微计算机信息， 2008， 24 （31）：
148-149.[5] 赵毅， 李晓辉. PLC 控制系统可靠性的研究[J]. 煤矿机械， 2006，27 （4）：
584-586.（收稿日期：
2011-04-07； 编辑：
潘红丽）参考文献：作者简介：
赵廉斌， 1987 年生， 2008 年毕业于北京航空航天大学自动化专业， 现主要从事长输天然气管道自动化控制技术的研究工作。电话：
18602716632； Email：
gszhaolianbin@petrochina.com.cn实践天地3.4 增加站控画面与数据库建点在站控机的数据库中添加需要采集的变量和报警信号。
添加数据点后， 对其 value 值进行设置：①设置address， 此选项中包括数据类型、站控位号、 IEC 地址等信息。
②设置 alert_hdl 报警， 在此选项中可对报警信息、报警范围等参数进行设置。
③设置 common， 在此选项中可对报警信息进行描述， 从而明确报警出自哪一个信号。
④设置 dp_fct， 在此选项中设置数据转换， 使其进行简单的运算处理， 并将运算得到的新数值应用到站控画面中， 此选项也可设置量程转换。完成数据库设置后， 对站控机画面进行编辑， 将编辑画面的每个部分均关联到数据库中建立好的数据点。
在选项中的 Datapoint 里填写对应的数据库中的数据点。
这样， 通过在站控机上进行监控操作， 即可实现夜间无人值守的功能[5]。西气东输管道公司在进行夜间无人值守功能改造后， 站场自 动化系统运行良好且能很好地完成自动分输功能。
该功能的实现， 在保证安全生产的同时， 使员工得到了 充分休息， 提高了 西气东输管道的自 动化水平和管理水平。
可为其他管道的站场管理提供参考。赵廉斌等：
输气站场自控系统夜间无人值守功能的实现
篇四：油田站库无人值守的应用与探索
应用 402018 年 12 月
自动化技术下的无人值守变电站科学运行探究
周 震 南京钢铁股份有限公司，江苏 南京 210035
摘要：随着国家经济不断发展，人们的生活水平也在不断的稳步提高，国家基础设施建设也日渐完善。当前我国的国家电网覆盖面积也越来越大。我们国家的区域电网也日趋智能化，变电站在自动化技术下实现无人值守，是当今时代的必然发展趋势，具有信息集成共享的优势特点。无人值守变电站是对传统变电站经高科技手段的改革结果。有利于变电站实现数据化、信息化、自动化及提高变电站事故预防处理的准确性。但是目前我过无人值守变电站与传统变电站运行方式相对比，还处于发展初期，试运行阶段。试运行阶段的管理和技术中尚且还存在一些不足，本文将重点对于如何在自动技术下实现无人值守变电站的科学运行做一个简要的探究分析，以期为提高无人值守变电站的管理水平提出参考意见。
关键词：自动化技术下；无人值守；变电站；科学运行；管理探究 中图分类号：D691.3
文献标识码：A
文章编号：1671-5780(2018)12-0040-02
引言
科学技术不断发展伴随着经济水平的持续发展，我国的很多领域开始研究应用五人值守变电站模式。从客观上来说无人值守变电站是科技发展社会文明进步的重要产物，无人值守变电站是对传统变电站模式的改革和创新，其意义在于不断的提供自动化控制水平，减少人工投入的同时降低安全事故的产生。并且在传统的电站运行模式中，人为因素具有很强的不确定性，变电站运行故障中有很大一部分是由于人为操作不当造成的，通过使用无人值守变电站，充分体现了现代化的科技发展特点，可以有效预防和减少人为因素带来的影响。虽然当前我国无人值守变电站研究领域呈现着积极的状态，但是不可否认，我国的变电站自动化水平还存在不足，水平较低。所以要达到高效科学的无人值守变电科学稳定的发展，还需要不断的进行科技研究和技术管理。
1 无人值守变电概述
无人值守变电站一般说来是值将信息技术、图像数字化技术计算机综合 应用以实现对变电站值守的集中监控和综合管理，无人值守变电站与传统变电站相比不需要设置归哪个的系统维护人员及运行管理，通过使用信息技术实现远程控制和监测，确保变电站的正常运行，一般是通过数字环境变量采集模块、摄像机等高科技产来实现远程监控。无人值守变电站主要有变电站监控设备、信息处理中心及传输设备组成，通过将上述几大模块有机整合，提高变电站的自动化、智能化、效率化。应用无人值守变电站其最直观的好处在于可以增加先进技术手段，减少人力投入，其主要表现在于，应用智能化一次开关设备、电子式互感器、状态检测、自动化在先检测等等。就无人值守变电站的特点来说，其经济投入、人工投入、及变电站运行的可靠性都与传统变电站的运行相比都更具优势。
2 运行管理现状
虽然理论上说，在变电站的运行中应用无人值守变电站可以实现智能化、自动化、降低人工投入成本，但是当前我忍值守变电站在运行管理中与理想水平还有一定的差距，其原因在与无人值守变电站管理中还存在一些问题，亟待解决。
2.1 监控设备问题
无人值守变电站一般是通过数字环境变量采集模块、摄像机等高科技产来实现远程监控。十九世纪就有将无人值守远程监控系统在变电站中进行使用的记录，但是对变电站设备的安装设计、检修维护而言还存在着一定的问题。比如在监控系统设计的时候，并没将人性化的特点明显的呈现出来，操作人员并不能实现理想化的远程监控效果只能够根据指示灯及相关变位来对变电站的相关情况综合判断。其次，远程设备生产厂家非常之多，其技术研发生产能力也参差不齐，一些远程设备厂家或者采购人员为了追求自身利益，对检验程序不够重视，导致不合格产品投入使用，在实际使用中出现报警装置或者部分指示信号灯不能正常使用，给远程监控的实时性和准确性造成了很大的影响。
2.2 检测系统问题
与过去相比，我国现有的科学技术水平已经得到了较大发展，但是与一些发达国家相比，设备的自动化性能还有待提高，虽然一直在对远程控制技术进行研究，但是部分变电站要真正实现无人值守变电站还是比较难的，其原因就在与远程技术不足。在传统的变电站模式或者自动化程度较低的变电站运行中，变电站的操作人员需要频繁的在总控制室和配电室之间不断的奔波，五项之间给操作人员增加了巨大的工作量。由于设备长时间处于高运作状态，设备极易出现故障，一旦出现故障，网络传输系统的信息传输就会出现中断，网络信息平太就难以正确的处理相关数据信息，导致指令发出错误，给变电站的科学运行损害十分严重。
2.3 技术及操作人员素质问题
虽然无人值守变电可以通过加大科技投入降低操作人工投入，但是在变电站高低压切换还需要操作人员进行操作运行，在变电站的实际运行中如果不能正确使用指令，就将对变电站带来不可预估的损害。传统的变电站需要大批工作人员值守，其好处在于个操作员之间可以相互职责监督，及时对工作中间的异常进行修正。但是对无人值守的变电站来说，其中操作人员很少，而且每个操作人员的岗位划分都不同，现在所使用的无人值守变电站的检测设备都是具有高技术的新型设备，如果操作人员自身的素质不高或者专业技能不足，就将出现无法准确的变电站运行状态进行实时监控，甚至由于操作不当，发出一些错误的指令，致使出现致命性的错误。
3 自动化下无人值守变电站管理措施
就变电站而言，无人值守变电站是当前科技研究不断深入的技术产物，变电站能否正常运行会收到多种因素的影响，所以根据当前无人值守变电站中存在的一些问题，提出一些具体管理措施建议。
3.1 选择合适的变电站
在无人值守变电站的远程监控运用中应该具有整体化、系统化的特短吧，特别是近年来，随着自动化水平的不断提升，无人值守变电站就应该选择配套的通信传输系统、检测系统、及总监控信息平台等，在变电站的运行中不能知识存在部分自动化设备或者自动化系统，需要应经整套的无人实收检测设备，严格检查设备的稳定应和可靠性。此外还应该重视后期维护中的相关问题，避免出现，设备购置价格低，但是后期维护成本高的情况，选择高质量的变电器设备，对变电站的安全稳定运行具有十分重要的意义。
3.2 提高自动化程度
传统的变电站是人对机器进行控制，无人之后变电站是通过高科技手段用智能设备代替人工进行系统检测，并且对相关问题发布指令。比如变电站运行过程中数据传输货值系统监控出现了问题，那么计算机管理系统就将发送错误的指令，这样必将给变电站的正常运行带来巨大的损害，通过引入无人值守变电站，实施远程监控系统，根据变电站所处的具体环境和变电站自身的设备特点，进行调试安装，以此来提高设备运行的准确性及科学性。此外，变电站系统还应该定时对系统进行审计，加强变电站远程监控技术学习，逐渐 （下转第 42 页）
科技应用 42
2018 年 12 月
解决近电远送和迂回供电等问题有着重要作用。通过这样的方式来降低供电损耗，有助于提升电力传输的效率，从而更好地满足区域内人们的电力需求，保证人们生产生活的正常进行. 3.6 充分发挥工控机以及电力测控装置的 作用
电力自控在低压配网之中应用时，为了充分发挥控制系统的作用，需要高效的进行通信信息的分析和处理的工作，实现系统运行过程中具体数据信息的准确收集以及有效的分析整理，这需要充分发挥工控机的作用来实现。此外，需要将这些信息通过画面来进行准确的展示，并基于此对电力系统的运行状况进行有效的评估。值得注意的是，为了实现电能的节约和保证力控制系统稳定性和高效性，在低压配电系统的运行过程中需要对能耗情况进行严格的监控。
4 结语
综上所述，文章阐明了电力自动控制系统的架构及发挥的作用，合理利用系统对低压配网进行管理，可以保障电力系统的安全和稳定，还能带来很好的经济效益，技术值得推广。
参考文献
[1]王守江.电力自动控制在低压配电系统中的应用[J].电子世界，2012，(21)：61-63. [2]王守江.电力自动控制在低压配电系统中的应用[J].电子世界，2012，(21)：61-63. [3]金晶.浅析电力自动控制在低压配电系统中的应用[J].电子技术与软件工程，2016，(6)：145. [4]许楠.电力自动控制在低压配电系统中的应用探析[J].商品与质量，2016，(52).
（上接第 40 页）
提高变电站的系统自动化水平。
3.3 提高操作人员素质
无人值守变电站管理工作工程量浩大，需要投入大批优秀的专业技能人才到工作中来。操作任运的个人综合技能和他们的工作态度，对变电站管理工作影响较大。提高技术人员素质，检验他们是否具有专业技能水平，合理利用有效人力资源，岗位之间互相监督帮助，提高工作效率，确保无人值守变电站科学运行。
4 结语
综上所述，近年来我国经济发展迅速，无人值守变电站是科技发展中的必然趋势，提搞无人值守变电站的科学运行重要性就被凸显出来。当前，我们应该顺应时代发展，在变电站的发展中不断提高自动化运行技术研究，不断提高相关人员的技术水平、智能设备的研究应用技术等，以确变电站正常运行。
参考文献
[1]刘明忠，童晓阳，郑永康，等.智能变电站配置描述虚端子多视角图形化查看系统[J].电力系统自动化，2015（22）：104-109，144.
[2]张波，何金良，刘吉克，等.云数据中心与高压变电站共站时的工频磁场环境特征[J].高电压技术，2015，41（11）：3812-3820. [3]徐健.关于智能化变电站运行维护技术的相关探讨[J].科技致富向导，2014.
篇五：油田站库无人值守的应用与探索
iddot;255· 2020 年第
5 期王笑鸣·5G 技术在智慧油田建设中的研究与应用1 研究背景在互联网信息时代，5G、物联网、云计算、人工智能、大数据等新一代信息技术，代表了新兴生产力的变革方式，石油公司要主动将传统油气生产与其融合，才能完成现有产业的转型升级，才能持续提升企业的发展质量和效益。事实上，未来 5 年，约 80% 的油气公司将在数字技术应用上增加投入，壳牌公司全面完成油田数字化，实现数据资产价值的最大化，2020 年将在 80% 的油田部署智慧油田解决方案。中国石油集体公司也已经制定了下一步信息化建设规划，其中要建设设备运行实时监控管理系统，支撑设备全生命周期管理，实现主要生产设备的实时在线监测、运行优化和预测性维护，全面提升设备使用效率，降低设备维护费用。推广实施炼化物联网系统，提升炼化企业现场生产安全和人员安全管理水平 ；采用低成本技术和设备，扩展油气生产物联网系统实施范围，逐步实现油气水井、站库的全覆盖 ；完善工程技术物联网系统，提高数据采集自动化水平，增强业务数据综合应用能力 ；推进装备制造物联网系统建设，实现对生产制造、仓储、物流和产品服务的远程可视化监测预警与技术支持。华北油田也将基于 5G 技术，整合现有油气生产自动化系统、油气生产数字化监控平台、RTU/PLC 组网、太阳能供电、数据中心软件和无线传感器，搭建工业物联网平台，逐步构建精准、实时、高效的数据采集互联体系，建立面向油气生产大数据存储、集成、分析、管理的开发环境，推进生产技术、知识经验的模型化、标准化，实现生产数据的全面感知、动态传输、实时分析，形成科学决策与智能控制，提高生产资源配置效率。2 需求分析智慧油田在油气生产物联网建设中，需要解决单井（包括油井、水井、气井）、管线（包括输油、输气、输水）、站场（包括计量站、转输站、联合站）的数据采集、远程控制以及视频监控等数据的传输，其中最为典型以及范围最广的就是采用无线通信技术，而无线通信技术在这些应用场景中均有相应的解决方案，但同时也都存在着一定的问题。拉油点无人值守建设越来越受到重视，目前较先进的解决方案是视频监控、远程锁控、远程阀控，但网络的带宽和时延一直是制约拉油点全面无人值守的问题 ；油气井的远程启停以及水井的远程调控功能对于网络的时延要求很高，目前的网络条件还不能很好的解决网络时延的问题；站场无人机管线巡检及机器人站内巡检（抢险），甚至更高要求的 VR 巡检，这些都需要更大的带宽、更短的时延以及更可靠的稳定性作为支撑。3 5G 应用解决方案基于智慧油田建设中的实际需求，在原有通信基础上，综合运用先进的 5G 传输技术，形成全新的基于5G 的智慧油田油气生产物联网解决方案。（1）油气水井生产物联网系统。5G 传输技术具备大带宽、广覆盖、低时延、低功耗等优点，可实时采集油气水井的各种生产数据，建立单井工况诊断、生产趋势预测和生产参数优化等业务模型，将部分算法集成至现场仪表控制端，基于边缘计算技术以及大数据量实时交互技术，实现石油行业本地闭环式智能控制，使物联作者简介 ：王笑鸣（1987-），男，中国石油华北油田公司，工程师。收稿日期 ：2020-03-185G 技术在智慧油田建设中的研究与应用王笑鸣（中国石油华北油田公司，河北 任丘 062550）摘要 ：当今，5G 技术正在以前所未有的速度蓬勃发展，信息技术日益成为创新驱动发展的先导力量，以信息技术为核心的新一轮科技革命将促进工业经济进一步转型，传统价值链将革命性重塑，全球油气行业也将迎来深刻变革。未来几年，全球大部分油气公司将在 5G 信息技术方面增加投入，石油行业已开始在此领域进行探索和尝试，进一步加快数字化实践和创新，部分数字化油田已示范性地升级为新型无人油田乃至智慧油田，逐步形成油气行业的新的生态系统，未来将逐步完善推广。关键词 ：5G ；信息技术 ；通信 ；油气生产 ；智慧油田中图分类号 ：F426.22
文献标识码 ：A
工艺技术·256·第
5 期
2020 年网系统运算能力得到大幅提高，也可在本地完成数据的采集、存储、部分数据分析、处理等功能，保障生产的全过程全时段稳定运行。实现通信网络及设备管理，对在线压变、温变、流量计、路由、网关、示功仪、摄像头、有害气体检测仪等物联网终端设备的状态和运行情况进行监控。实时监控网络服务质量，自动采集物联网中设备运行的持续运行时间、设备温度、设备工况等实时工作状态。（2）站场无人值守方案。基于 5G 技术，建立一套站场无人值守方案，对站场大门、阀组间、加热炉、泵房、罐区等重点区域的高清视频监控并实时回传至管理中心，基于实时的高清视频图像分析，通过各种算法规则的设定来检测图像中的某种行为并产生报警，包括区域入侵监测、遗失检测、遗留检测、方向检测、徘徊检测、人群流量统计等，保障险情处置前有更合理的方案，进一步加强站场安全治理。机器人巡检通过搭载自主研发的智能传感设备，对温度敏感区域进行测温，例如站内油气水管线、加热炉、泵体、罐体等，结合这些区域原有的温度传感器，一旦出现温度越限的情况机器人能够及时报警 ；高清摄像头能对过热部分进行观察，以确定过热原因，同时高清摄像头还能实现智能分析、智能读表、故障分析等功能。机器人可以使站内巡检部署方便，应用灵活，能够减少人员的投入，避免巡检人员在危险区域内发生人身事故，杜绝人员在巡检过程中的一些人为错误，实时回传的视频和数据能够自动保存到后端的平台，可以进行事后的分析，也可以为后期的运营维护提供管理决策。机器人辅助排险，可以靠近险情发生地点，在高温、毒气等情况下，第一时间将近距离的高清视频回传至指挥中心，判断险情发生原因，指导排险工作 ；同时利用搭载在机器人上的机械臂，进行关闭阀门操作，或将火源扑灭，机器人的辅助排险能够极大的减小排险过程中的人员伤亡，提高抢险的安全系数。利用站场内的全覆盖高清摄像头以及机器人站内巡检的高清回传视频，可以实现多摄像头视频数据的实时同步、处理、拼接、合成，形成高质量的 VR 实时视频，后期推送至 VR 头显等设备，员工可以亲身体验，实景还原站内的巡检过程，演练对机器人的操控。（3）拉油点无人值守解决方案。基于 5G 技术，在拉油点建设一套油气运储高效管控系统，将站内周界报警、视频监控、门禁系统等功能统一管理、统一联动，实现油气运储的全过程、全方位、全时段多维度的智能管控，降低偷盗油案件的发生的风险，及时发现问题，实现有效控制。基于高清视频的周界防范。通过算法规来检测拉油点周界图像中的某种行为并产生报警，包括区域入侵监测、方向检测、绊线检测、徘徊检测等，当有人进入周界范围内，想非法穿越金属隔离网时触发报警，经分析判断产生预警信号，提醒值班人员注意，监控人员第一时间查看现场情况，通过前端摄像机语音接口外接扬声器进行威慑警告，把隐患控制到最小限度，防患于未然。高清视频回传辅助门禁卡及人脸识别。在拉油点门口设置刷卡门禁系统及人脸识别摄像机，当工作员工刷卡时，高清摄像机同时进行人脸识别，将人脸图像通过 5G 网络传输至运行指挥中心服务器，进行人脸比对，将对比记录发送至平台与刷卡记录进行二次比对，两次比对结果一致放行，如果刷卡结果与人脸比对结果不一致，将向中心发送报警，同时显示抓拍图片及比对结果。4 应用效果分析（1）让机器人技术、VR 技术在传统油气行业中变为现实。机器人巡检在电力行业已经有开始应用，在石油行业才刚刚起步，而 VR 的应用只是局限于制作好的视频资源的观看，实时辅助操控在油田还属空白，5G的技术应用，可以将原有的解决方案提升一个新高度，填补部分油田业务应用的空白。（2）基于 5G 技术实现华北油田传统产业的全面升级。如果 5G 传输技术在华北油田油气生产物联网建设中得到落地应用，可以给华北油田带来非常良好的示范效果：一是实现感知技术的突破，通过对 5G 传输技术、物联网技术、智能传感器和嵌入式软件技术的研究与应用，实现真正意义上的全面感知、可管可控。二是实现处理技术的突破，实现数据采控、智能巡井、数据发布、动态分析、油藏评价、抢险指挥，实现员工状态数字化管控，实现机、杆、管、泵、表和智能感知设备的全生命周期管理。三是实现现代管理方式的转变，使用人工智能管控技术实现生产动态优化，利用协同工作环境，实现跨专业协作，提高决策效率，为实现全天监控、无人值守、组织运维、重点巡视、层级简化、安全平稳的新型油田管理模式奠定基础。5 结语5G 传输技术将给石油行业信息化建设带来前所未有的发展机遇，将与石油行业生产管理紧密结合，同时结合新技术和新应用，深化系统应用，提升信息系统功能，提高系统集成度，促进数据中心整合，持续完善信息基础设施和安全体系建设，显著提高决策支持层、经营管理层和生产运行层信息化应用水平，满足新油田的扩展产能需求，全面支撑集团公司、油田公司各业务发展。参考文献 ：[1] 于振山，孙茜，张跃．大数据、物联网技术在智慧油田建设中的应用研究 [J]. 中国管理信息化，2016,18.
篇六：油田站库无人值守的应用与探索
第 卷第 期石油规划设计’——■——■——■—’——■— ■— 、— ■— ■——■沐峻丞‘吴勇忠张建江阮林华中国石油新疆油田重油开发公司沐峻丞等油田注汽站无人值守巡检模式的实施石油规划设计 。 — 摘要为更好地开发稠油油田新疆油田分公司创造了简配注汽站新模式进行稠油开采。为适应这一全新的开采模式根据简配注汽站自身具体情况从探索适合简配站锅炉的安全运行机制、充分调动员工的积极性、建立有效的激励约束机制、提高设备运行时率入手探索出一套全新的无人值守巡检管理模式。自 年实施这种模式以来运行效果良好。关键词稠油油田注汽站建站模式管理模式巡检无人值守 无人值守巡检模式的建立与传统供热站管理的对比新疆油田稠油资源丰富六九区浅层稠油油藏是新疆稠油的重要组成部分产能约 目前该区块主要采用蒸汽热力方法即蒸汽吞吐和蒸汽驱进行开采。为了增加注入地层的热量减少锅炉与油井的注汽半径提高注汽质量 年新疆油田分公司首次进行试验将原集中式建站模式向分散式建站模式转变建立了简配注汽站。简配注汽站锅炉也可称为露天锅炉就是将单台注汽锅炉与采油计量站安装在一起。简配注汽站与传统供热站管理不同之处见表 。到 年底共投产 座简配注汽站形成了一定的产业化规模。简配注汽站在新疆油田是首创而且规模化的投产给管理提出了一定的挑战。规模化的投产给安全管理提出了以下几方面的问题一是人员紧张如果按常规进行人员配置每个简配站需要配备“人 座站就需要 人二是露天锅炉过冬问题冬季最低温度约为一 ℃锅炉及其他设备应采用何种措施才能保证安全运行。 无人值守巡检管理模式的概念与内涵无人值守巡检管理模式是在简配注汽站规模化的特定情况下产生的有一定的特殊性。通过紧密围绕企业“以人为本安全生产”为工作中心在依靠企业人力、物力资源以及高科技手段的基础上。认真总结传统注汽锅炉工作流程优缺点整体评价了简配注汽站现场工作环境、方式与内容提出了无人值守巡检管理这个概念。无人值守巡检管理模 年 月 油田注汽站秃人值守巡检模式的 表简配注汽站与传统供热站管理对比・沐峻丞男 年生工程师。 年毕业于石油大学 华东 热能与动力工程专业现从事稠油热采工艺的研究及推广工作。通信地址新疆克拉玛依市重油开发公司工艺所 。万方数据第 卷第 期石油规划设计 式就是在分散的简配注汽站不设人员值守值班人员只是“以车代步”分别对所辖的几座简配注汽站进行巡回检查的工作模式。通过制定相应的管理制度保证巡检工作模式的顺利运作和巡检质量确保简配注汽站锅炉安全经济运行。其内涵主要是一是无人值守工作模式油田注汽锅炉的高度自动化是采用无人值守工作方式的前提条件简配注汽站站点分散规模化的投产模式决定了采用无人值守工作方式的必要性同时大大地节省了人力资源二是巡检工作模式这种模式规定了巡检的地点、时间、路线和次数三是奖惩管理机制恰当的奖惩机制不仅是巡检模式良好运作的保证而且可充分调动巡检人员的积极性四是“以车代步”的工作方式简配注汽站比较分散且距离远给巡检人员配备车辆既节省时间又很大程度上降低了劳动强度。 无人值守巡检管理模式的创新点无人值守巡检管理模式的运用在油田注汽行业是一次创举突破了原有的供热站管理模式。其主要创新点一是创造性地运用了管理学上的创新原理、权变理论、行为科学理论和再造工程理论将它们完美的融合到简配注汽站生产管理中满足了安全生产的实际需求取得了较大的成效二是把无人值守巡检管理模式与简配注汽站产业规模化有机的结合起来形成一种新的工作流程和管理模式三是良好的技术支持在原有供热站工艺技术的基础上结合简配注汽站实际条件提出一些新技术和手段并加以运用达到以技术支持整合管理难点的目的。同时在无人值守巡检管理模式中创造性地提出了一系列新的措施与方法例如给锅炉安装自动盖烟囱、安装锅炉远程报警系统和紧急情况下预案的编制等。 模式创建与实施 架构与功能在没有足够人力资源配置的情况下自简配注汽站规模化投产以来有针对性地提出了无人值守巡检管理模式。为便于巡回检查与维护选择距离各分散简配注汽站较近的老供热站作为巡检据点。在不增加老供热站员工的情况下成立专门简配注汽站工作小组负责管理简配注汽站的日常基础工作。同时老供热站夜班人员除了巡检本站设备之外还要巡检简配注汽站设备。无人值守巡检管理模式有如下几个特点满足安全的需求为了确保生产工艺与设备的安全在巡检管理模式中采取了一系列安全措施形成了多道安全屏障一是规定巡检时间和次数及时了解锅炉运行情况二是利用锅炉远程报警系统及时了解锅炉情况三是制定了完善的监督机制保证巡检质量和力度四是编制安全预案超前考虑某些问题发生时的应对方法。 满足生产的需求作为产生蒸汽的锅炉生产高质量的蒸汽是其根本目的。在每 小时巡检一次的模式中巡检的重要内容就是检测干度以保证蒸汽注汽质量。 节省入力资源采用无人值守巡检管理模式让就近的老供热站托管简配注汽站原则上不用增加人员配置大大地节省了人力资源。 节省物力资源简配注汽站站点分散规模化的投产模式从客观上减少了建站的投资。采用无人值守巡检管理模式相应节省了生活基础设施另外也无需增加相应的生产工具和基础设施节省了物力资源。 降低劳动强度无人值守巡检管理模式采用“以车代步”工作方式一方面减少了劳动强度另一方面与传统供热站相比设施大大简化在一定程度上减少了维护保养的劳动力投入。 操作运行程序无人值守巡检管理模式是根据简配站现场工艺条件总结出来的具有很强的可操作性。在此模式中不仅规定基础工作的分工还制定了严密的巡检制度及其监督机制编制了安全和紧急预案。同时为便于巡检管理对简配注汽站现场工艺进行了优化改造。最终形成了一套简配注汽站安全管理的自我完善机制。基础工作简配注汽站的基础工作是由白班人员负责。专门成立了简配注汽站管理班组负责简配注汽站的基础工作和白天的巡检工作。 巡检工作流程无人值守巡检管理模式的巡检内容与传统供热站巡检内容样但是无人值守巡检管理模式采用了“以车代步”工作方式而且规定了巡检的地点、时间、路线和次数 见表 。巡检车辆要求走规定的路线以保证人员安全和工作效率。 万方数据
沐峻丞等油田注汽站无人值守巡检模式的实施 年 月表 简配站巡检时间分类自班夜班备注简配站巡检时间安排 制 一天巡检 次。每次巡检时间偏离时间点不超过 监督制度为了加强巡检模式运作的执行力度规范巡检制度增强员工的岗位责任意识制定了相应的监督制度以制度保证巡检质量和巡检效果。监督员工能否全面落实巡检制度具体做法是投用巡检棒检测系统。系统包括巡检棒、伺服器、巡检按钮、电脑和巡检应用程序在各个简配注汽站锅炉上安装巡检按钮 每个站安装两个巡检按钮 即巡检点。同时配以相应地奖惩机制监督巡检保证设备安全运行。从电脑中导出巡检记录报告可以非常清楚地了解每个运行班的巡检情况。对无检、漏检、巡检次数不够及巡检时间点偏差大的进行适当的处罚对巡检时间到位、达到巡检次数巡检质量好及在巡检中及时发现安全隐患的进行适当的奖励。以季度为周期实行季度奖金兑现奖罚分明有效提高了员工的责任心和积极性保证了巡检质量维持了设备和生产安全。 编制预案简配注汽站是新形势下的新产物安全管理和生产管理还处在探索阶段。无人值守巡检管理模式的薄弱环节在于站点无人值守在紧急情况下人员不能及时赶到现场进行处理和维修。为此编制 上接第 页选址时我们应以国家法令为依据宁选荒山秃岭不选千亩良田尽可能少占用农田以避免在征地时遇到不必要的麻烦。 充分考虑炼油厂职工的生活依托炼油厂的厂址选择既要考虑炼油厂生产运行的安全、稳定、方便也要考虑工厂职工生活的便利性。职工的居住地不能距离厂区太远以保证职工日常上班通勤不会在路上耽搁过多时间职工居住地日常生活用品应供应方便、应有良好的医疗设施和文化设施以保证职工有良好的生活和休息条件职工家属子女有适当的就业环境、教育设施解除职工的后顾之忧。上述便利性要求在选择拟建炼油厂厂址时要充分考虑炼油厂职工的生活依托。从了一系列紧急预案明确出现某些情况时应该采取的措施和处理办法。同时对紧急预案进行实战演练验证预案效果发现不足之处及时整改使无人值守巡检管理模式更为完善。编制的简配注汽站紧急预案有全面停水紧急预案、全面停电紧急预案、全面停气紧急预案、单台故障停炉紧急预案、冬季简配注汽站工作预案。自我完善机制无人值守巡检管理工作模式设立了自我完善机制从实践经验中吸取精华总结思路与方法。自我完善机制主要是针对巡检管理工作模式运作中存在的不足之处及时进行修正。例如在巡检时发现天然气分离器排污时含有一定量的水说明天然气含水高如果不及时排污防水对锅炉燃烧工况影响很大。因此在巡检内容里增加了天然气分离器定期放水这项内容。近两年简配注汽站的管理实践表明无人值守巡检管理模式不仅能够满足安全生产的需要还可以产生很大的经济效益。经计算这两年油田采用无人值守巡检管理模式所产生的经济效益约 万元 。在无人值守巡检管理模式的创建与实施过程中开拓性地提出的一些新技术和新管理思路对今后油田注汽锅炉行业的发展与管理具有重要指导意义。环保、安全、原料供应、产品集散等角度考虑现代炼油厂的厂址不可能选择在市区工厂位置在满足生产、安全、环境等基本要求的前提下应尽可能距离条件好的城区近一些这是现今保持职工队伍稳定、保证工厂能吸引人才、留住人才的重要因素。总之炼油厂的选址涉及方方面面炼油厂的选址不仅仅是石油石化业本身的技术问题更是涉及国家、社会、民生关乎环境、和谐、稳定的大事。除严格执行相关标准规范还应注重上述几个问题以确定一个让各方都满意的炼油厂的建设地点。 收稿日期 — 编辑马三佳收稿日期 — — 编辑马三佳万方数据
篇七：油田站库无人值守的应用与探索
20年12月 | 187油田建设能更好的帮助油田进行数字化管理，使技术与业务实现良好的结合，加快推进油田信息化与智能化建设步伐。目前，建设数字化管理中心是我国油田建设发展的主要任务及方向，物联网技术能很好的帮助实现信息化建设与管理，物联网技术的应用能更好的对数据进行传输与整理，能有效改善内部沟通速度与效率，帮助建立油田专业的数据体系。总的来说，物联网技术的应用，旨在帮助油田更好的实现信息化与现代化建设，提升油田的管理及运行效率。3 物联网技术在油田数字化建设中的应用及效果分析3.1 物联网技术在数字化油田建设中的具体应用3.1.1 远程数据采集系统远程数据采集系统由油水井生产数据采集系统与站库对应数据采集系统构成。其中，在油水井生产数据采集系统中，主要由自动控制装置实现数据的采集与归类整理，整个数据的采集与归类管理均由系统自动完成。在站库对应数据采集系统中，其包含的过程较多，主要有原油计算量取、运输中转、运输压力增加装置，另外还有液体、气体注入装置等。油井的数字化生产过程，首先要求站库对油井的生产与管理相关数据进行采集与分析，随后由原油处理站对数据进行整合，继而站库根据原油处理站的数据合理规划油田开发建设，使整个油田的生产过程实现智能化与现代化，并在此基础上进一步提升油田生产效率与安全水平。3.1.2 自动生产管理系统自动生产管理系统在油田数字化建设中具有重要地位，要实现自动生产管理，可以借助物联网技术的应用，物联网技术第一能实现数据的自动管理，第二能对不同的生产流程进行协调，使整个生产过程更加完善。另外，在油水井生产过程中，物联网技术还能对抽油机变化情况进行实时观察和分析，对相关的资料进行收集与整理，使整个系统管理过程更加完善。由此可知，自动生产管理系统不仅能实现对油田生产状况的实时监控，还能对油水井的生产数据及开发动态进行科学分析，使整个油田生产与管理更加高效与智能。3.1.3 资料输送网络系统资料输送网络系统是比较关键的一环，在物联网数字化油田建设中发挥着重要作用。资料输送网络的组合方式比较多样，既可以选择无线网络组合，也可以选择有线网络组合，还可0 引言随着信息技术的发展，近几年产生了传感器技术、人工智能技术及RFID技术结合发展的物联网信息技术。物联网系统包含了多个方面，其中主要有感知网、接入网：应用平台及接入网等。将物联网运用于数字化油田建设已经是目前大多数油田的发展趋势和选择，其中比较领先且已经在物联网数字化油田建设方面开展工作的有胜利油田、大庆油田等。但总的来说，物联网数字化油田建设在我国才刚刚起步，大多数油田的物联网数字化油田建设还处于独立数字化控制阶段，目前还缺乏完善的技术体系，并没有真正实现智能化及信息化。物联网油田数字化建设工程庞大，其中主要难度在于数据的采集、传输及处理。随着我国5G时代的到来，数据传输的速度及准确率越来越高，这也为物联网数字化油田建设的数据传输提供了保障，但数据采集与处理仍是艰巨任务，还有待油田企业在数字化建设过程中进一步研究和探索。1 数字化油田概述数字化油田指的是一种高效与精细的油田管理模式，它是在信息技术与计算机技术的基础上形成的。随着全球经济的快速发展，石油开采及使用的频率越来越高，而如何高效的进行石油开采与使用正是众多石油企业面临的难题，为提高油田生产效率，必须从管理着手，进一步提升管理效率与水平，合理利用石油资源，进而满足社会不断增长的石油需求。故而，数字化油田建设悄然兴起，并结合物联网技术形成了物联网数字化油田建设。在油田数字化建设中，物联网技术在诸多方面都有应用，比如数据传感装置的使用就加入了物联网技术，另外还有精准定位装置系统、数据信息传输装置、射频识别技术等都加入了物联网技术。伴随物联网数字化油田建设不断推进，油水井也成功实现了计算机网络的应用，进而也使得信息数据的传输与交换相对容易，使油田的生产管理、分析与巡检活动更加便捷高效。我国油田数字化建设与西方发达国家相比还有一定的差距，物联网技术在油田数字化建设中的应用还有待进一步加强与优化。2 物联网技术在数字化油田建设中的重要性物联网技术在数字化油田建设中具有非常重要的作用。首先，物联网技术可以帮助构建虚拟的数字化地质模型，使油藏的描述更加清晰化与可视化。其次，物联网技术运用于数字化物联网技术在油田地面数字化建设中的应用孟鹏 云甘霖 曹世 刘琛(长庆油田分公司第一采油厂，陕西 延安 716009)摘要：为提高石油开采效率，提高生产管理水平，必须解决石油生产过程中数据采集与传输、处理的难题。近年来，数字化油田建设悄然兴起，而物联网技术与数字化油田建设的结合，更是极好的优化了系统流程，使生产管理更加智能与高效。文章结合物联网技术在数字化油田建设中的具体应用，对其应用效果进行了充分的分析。关键词：物联网技术；信息技术；油田数字化建设油田管理188 |
2020年12月了油田生产方式的转变。过往中小型站场都需要有人值班，对油水井生产情况进行人工巡检和监督，应用物联网技术进行数字化建设后，逐步实现了油水井的智能监控与无人值守，使作业区的监控更加集中，使作业区的管理模式由驻站式管理变为巡检式，极大的节约了人力成本，提高了工作效率。另外，过往通过会议进行决策的方式也得到有效改善，数字化建设依靠计算机系统进行实时监控，管理人员对数据资料进行分析后即可及时调整和改变生产方向，使决策更加高效。最后，自动化系统进行实时监控，实现了对油田生产管理的全面覆盖，有效保证了油田生产的安全，提升了管理水平。3.2.3 优化劳动组织结构油水井的数字化建设，使地面生产与管理的各阶段更加自动化和智能化，劳动组织方式也由此得到有效优化。过往实行的是四级管理的劳动组织，生产单位和基层站的数量分别为43个采油队、282个基层班，劳动组织优化以后，生产单位减少为26个作业区，基层站减少为90个管理组，由此减少了将近1900多人的劳动力，极大的解决了基层用工紧张问题。另外，中小型站场的无人值守更是大大优化了值班规模，使劳动用工得到进一步优化，劳动组织结构得到有效调整。劳动组织结构的优化很好的实现了从粗放式管理向扁平化管理的过渡。4 结语石油生产是一个较庞大的工程，石油生产过程需要诸多不同专业及技术人员的共同配合。物联网技术结合数字化油田建设，使油田生产的各环节联系更加紧密，实现了不同部门员工的有效沟通与交流，极好的提高了沟通效率，实现了业务与技术的良好结合，使油田的生产与管理更加科学与智能。物联网技术的应用，进一步提升了油田数字化建设水平，使油田数字化建设更加高效与科学。参考文献：[1] 邬炜，叶松. 物联网技术用于油田的数字化建设[J]. 工业，2015 (8): 296.[2] 黄鹤. 物联网技术在油田数字化建设中的应用探讨[J]. 信息周刊，2019 (050): 1.[3] 刘晓垒. 物联网与信息技术在油田地面数字化建设中的应用[J]. 数字通信世界，2018, 165(09): 212, 214.[4] 师玉，刘鹏瑾，陈宇钦，等. 油田数字化建设中的物联网技术运用研究[J]. 化工设计通讯，2020, 046(002): 31, 46.[5] 梁宝娟，高志亮. 物联网技术在数字化井场建设中的应用[J]. 西安邮电学院学报，2010 (06): 94-97.[6] 张晓莉，栾义国，张文军. LoRa无线技术在油田数字化建设中的应用研究[J]. 油气田地面工程，2017 (12): 60-62, 66.作者简介：孟鹏云(1985-)，男，甘肃泾川人，本科，长庆油田采油一厂数字化技术服务大队，中级工程师，研究方向：油田数字化服务。以选择无线与有线结合的方式。在网络安装过程中，要区分工程控制网络与办公室用网络，工程控制网络对稳定性要求较高，利用工程控制网络进行数据传输时，要保证传输的速度与效率，还要保证数据传输的安全与准确。针对油田建设的丛式井，在接入物联网时通常采用光纤的方式，光纤接入能保证数据采集与运输的需要，另外，光纤还能保证视频监控网络的正常运行。如果油水井较为分散，在不方便使用有线方式进行网络安装时，大多采用无线方式进行网络安装和数据传输。3.1.4 油水井自动控制系统油水井自动控制系统能帮助实现远程控制与操作，特别是对抽油机、注水泵等生产装置的控制。比如，可以通过油水井自动控制系统实现注水泵的紧急关闭和启动，对增压装置进行全自动投球装置与捕捉球装置等。油水井自动控制系统，充分运用了物联网技术，并在此基础上对各井场、油站的生产数据进行有效采集与处理，对数据实行动态监督管理，通过对数据的实时分析及时发现可能存在的问题，进而对油水井的注水泵、煮水量及注水时间等进行远程操控，以提升油田的精细化管理水平。3.1.5 井站配套支持系统井站配套支持系统主要起辅助与支持作用，主要是对单口油水井及原油处理站进行配套的技术支持。井站配套支持系统中所用的装置有清洁能源发电装置、电力发生装置等等。电力配置中，抽油机与注水泵的用电主要来自工业电网，而气井生产所需电量较小，一般采用清洁能源用电，常用的有风能、太阳能等。另外，井站配套支持系统还设置了辅助供电装置，以避免突发状况停电时油田生产能正常用电。由此，井站配套系统能保证物联网数字化油田建设中数据采集传输设备、视频监测装置及自动控制设备的正常运转，使整个数字化建设更加稳定和完善。3.2 应用效果总结分析3.2.1 大幅降低生产成本物联网技术在数字化油田建设中的应用，实现了油井的在线监测、注水井及注水量的远程监控与操作，使地面工程变得更加便捷高效。数字化建设对地面工程进行改造后，地面系统的工艺呈现出更加简单的趋势，其自动化程度和系统效率大大提高，运行成本也大幅降低。数据显示，我国油田数字化建设过程中，共计撤销计量间、配水间各305座、293座，优化了近20余座接转站与注水站，累计减少了将近2600米油田生产管道，这极好的优化了油田生产成本，取得了良好的经济效益和社会效益。从2005年开始，油田产能没有进行计量站新建，管网的配套规模也不断缩小，极大的节约了成本。在此过程中的工艺优化，实现了各类燃油、气、电、原油的大幅节约，提升了资源利用率。3.2.2 实现生产方式转变物联网数字化油田建设使油田生产更加智能，由此也实现
篇八：油田站库无人值守的应用与探索
38 -技术交流石油和化工设备2013年第16卷长庆油田小型输油站场无人值守方式研究赵雷亮1，申芙蓉2，陈小锋3（1.长庆油田苏里格开发分公司， 陕西 西安 710021）（2.西安长庆科技工程有限责任公司， 陕西 西安 710021）（3.长庆油田分公司规划计划处， 陕西 西安 710021）[摘要] 为实现减员增效的战略发展方针，对长庆油田典型小型输油站场—增压点中各岗位人工操作工况，进行了系统分析。通过优化工艺流程、选用新设备、提高自控水平等方式，将站内人工操作方式改变为远程控制或自动运行，实现了小型站场无人值守。[关键词] 长庆油田；小型输油站场；操作工况；无人值守；优化设计；研究作者简介：赵雷亮（1963—），男，山西新绛人，1985年毕业于石油大学（华东）油气储运专业，本科，高级工程师。现在长庆油田苏里格开发分公司从事油气田地面设计与管理工作。随着长庆油田向5000万吨油气当量目标迈进，油田地面系统每年新建的各种管线、站场数量十分可观。为管理这些新建的输油站点，不得不新增人员，企业靠新增定员扩大生产不符合“全油田减员增效”的战略发展方针，特别是长庆各油区处于黄土高原梁峁沟壑地区，工作环境艰苦，生活配套设施不全，远离家人朋友，不利于员工心理健康，不符合“以人为本”的管理理念。基于这些原因，研究站场的无人值守显得十分必要。增压点是全油田数量最多、覆盖面最广的一种典型站场，适宜进行无人值守研究。1 增压点运行现状1.1 增压点工艺流程目前增压点均采用标准模块化设计方式，即将站场按工艺流程划分，每一模块单体由直接相关设备、配管、基础、仪表、防腐等内容构成，共设10个模块。具体工艺流程如下：图1
数字化增压点流程示意图1.2 增压点定员及运行管理现状根据长庆油田分公司的有关规定，有人值守型数字化增压点常规定员15人。
其中24小时驻站人员5人，其余10人为巡检人员，人员配备见表1。项目站场数站内站外流动人员1站长站内检修岗3站外检修岗9合计增压点1215表1
增压点劳动定员一览表
（单位：人/座）增压点为数字化生产管理模式的基本生产单元，主要完成本站生产管理和所辖站外井场电子巡护两大基本功能。站内值班以保证站场安全、平稳运行为主，实现关键生产数据集中监控，变频控制外输泵连续平稳输油。油井巡护利用井场的视频和数据采集、传输系统，在增压点内进行远程监控，生产管理方式为操作人员24小时驻站值守。2 人工值守操作点分析目前站场内日常生产为人工手动操作完成，具体内容见表2。从表2可以看出，需要人工进行的操作点主要集中在工艺和热工岗位，其它人工操作点在站场无人值守时可依托巡检进行。
- 39 -第5期
岗位频繁操作工艺部位分析间停操作工艺部位分析需人工艺气液分离器排污；密闭分离装置进出罐阀门控制；输油泵启停及进出阀门控制加热炉设备维护及启停井组来油切换；储油箱进出油阀门控制2热工循环泵启停1供电—站内照明、设备供电维护站内温度、压力、液位等数据记录监测；输油泵变频控制；站内电动阀调节控制等可依托巡检时解决1自控—1结论实现站场无人值守需要解决的问题5表2
数字化增压点人工值守操作分析统计表序号岗位需人数百分比（%）1工艺2402热工1203供电1204自控120表3
24小时驻站人员岗位人工统计表表3表明，工艺和热工岗位需人数量大，为全部岗位人数的60%，因此能否取消工艺和热工岗位是能否取消站内24小时人工值守的关键。3 实现站场无人值守的技术措施将增压点站内24小时值守的5个人员4个岗位取消，增压点日常管理通过远程操作、定期巡检来进行。实现人工巡护、无人值守、远程监控、集中管理。为实现无人值守，采取的主要措施如下：3.1 将手动排液改为自动疏水控制气液分离器的排污次数，取决于来液的净化度。原油杂质越少，进分离器的液量越低，排污量越小。原设计气液分离器的排液工作方式为人工开启排液阀，将凝析油排放至敞开的容器中。该工作方式的缺陷为，由于积液量的不均衡，人工很难确定每次排液的时间间隔；人工方式很难准确把握排液阀的开启时间，易将伴生气排出，造成安全隐患；此外，将凝析油排至敞开式容器中，人工处理时存在安全风险。针对上述问题，将人工开启的闸阀改为自动疏水阀，疏水阀可根据积液量自动开启和关闭，实现气液分离器自动排液，同时将接液容器改为密闭可移动容器，降低了人工处理的安全风险。3.2 对密闭分离装置流程进行优化设计为了保证混输泵平稳运行时对进气量的要求，进分离器的流量仅保证加热炉的用气量即可。在进站油气混合物预热加热炉出口至密闭分离缓冲装置和混输泵汇管处，增设三通电动阀；在密闭分离装置原油出口处，更换为电动调节阀，作用是控制装置内的液位维持在合理的范围内并辅助调节混输泵的气油比。生产运行方式：正常情况下，通过调节增设的三通电动阀，使进站的大部分油气混合物，不经过密闭分离缓冲装置，直接进输油泵油气混输外输。进入密闭分离缓冲装置的流量，仅为加热炉燃料气的需求量即可。此生产方式，在提高伴生气回收率的基础上，一方面避免了伴生气在放空时造成的安全与环保风险，另一方面省去了单独敷设伴生气输送管道的投资，还减少了气液分离器的排液量，降低了人工处理凝析油的频次，重要的是减少了气液分离器的排污次数。通过流程优化，远程控制电动调节阀，随时可自动控制密闭分离装置内的液位，使其维持在0.5m~1.7m的合理范围内。3.3 对输油泵流程进行优化设计目前增压点的2台输油泵采用“一开一备”运行方式，由于混输泵对来液气油比要求较高，正常油井生产时气相液相并不稳定，当来液波动影响泵运行时，需要人工切换到螺杆泵输油，多余的气量无法输走，只能分离后直接放空。改变生产运行方式，将原设计2台外输泵“一开一备”运行方式，改变为“主泵+辅泵”工作模式。正常情况下，一台泵稳定运行；当进站混合物流量较大或来液波动较大需使用投产作业箱给泵补液时，可自动启动另一台外输泵并泵运行。这种运行方式比原运行方式，运行工况更稳定和节能，可维持混输泵来液量气油比在15~40m3/t的合理范围内。为此需将原输油泵更换为两台相同排量及扬赵雷亮等
长庆油田小型输油站场无人值守方式研究
- 40 -技术交流石油和化工设备2013年第16卷程的椭圆转子油气混输泵，同时输油泵进口设三通电动阀一个，输油泵电机要求带防反转系统，输油泵的排量≤该站的产量。更换混输泵需要一定的费用，油田生产实施滚动开发造成增压点的生产液量不断发生变化，这就要求站内的混输泵要根据站内的生产液量进行替换，匹配波动中的外输液量的需求。混输泵序号型号压力(MPa)排量(m3/h)功率(kW)安装规格情况12CQ(H)B6-1.8C1.865.5安装规格相同22CQ(H)B11-1.8C1.8117.532CQ(H)B20-1.8C1.82018.542CQ(H)B11-2.5C2.51111安装规格相同52CQ(H)B20-2.5C2.5202262CQ(H)B30-2.5C2.5303072CQ(H)B11-3.0C3.01115安装规格相同82CQ(H)B20-3.0C3.0202292CQ(H)B30-3.0C3.03030102CQ(H)B20-4.0C4.02030安装规格相同112CQ(H)B30-4.0C4.03037122CQ(H)B40-4.0C4.04045的更换要方便易行，保证更换下的混输泵在多个不同的增压点循环重复利用，降低一次投资费用。具体选型时可按表4确定的规格进行选择，当个别站场按照下述规格配置2台泵，仍不能满足该站输送要求时，可配置3台以上混输泵。表4
系列椭圆转子油气混输泵技术参数从目前试验的运行效果来看，优化后的工艺完全满足了混输泵稳定运行的需要，进入分离器的流量降低后保证了混输泵气量的要求，来液量不够时，可由储油箱自动给混输泵进行补液，达到了混输泵进液量气油比控制在15~40m3/t的要求。4.4 增加电动执行机构自动给输油泵补液在投产作业箱至泵进口处，增设1台直通电动阀。生产运行方式：当进站油气混合物含液量过低，通过其他调节控制手段均无法使混输泵正常运行时，场站控制系统可自动调节增设的直通电动阀的开度，为混输泵补液，确保该站连续混输作业。通过上位管理机构的远程控制指令，可在1分钟内远程开启储油箱出口阀门，为混输泵补液。4.5 调整加热炉燃烧器类型增压点内供热设备为立式常压水套加热炉，燃料为油田伴生气。已建站场中燃烧器类型主要有全自动燃烧器和气动控制燃烧器两种。为实现增压点无人值守，需对已建增压点内供热系统进行以下改造：4.5.1 设主母火燃烧系统（1套/台）当炉子为燃气时，燃烧系统应采用气动控制燃烧器。该燃烧器为引射式主母火燃烧器，采用气动控制方式，利用燃气压力实现燃烧过程气动控制，自动实现母火熄火保护、热负荷调节功能。可实现无人值守站场的远程燃烧控制和安全平稳运行。对采用其它形式燃烧器的站场，将燃烧器更换为气动控制燃烧器；已采用气动控制燃烧器的站场，无需更换。4.5.2 主要监控要求对加热炉的热负荷调节及安全连锁保护等功能，均由燃烧器自行配套的控制器完成，相关运行参数不需上传至本站的场站控制系统。其中，热负荷调节功能的具体工作方式为：燃烧器根据自身采集的水浴温度，当水温低于下限温度时，自动点燃主火对油气混合物进行加热；当水温高于上限温度时，自动熄灭主火。进站油气混合物加热水温的下限温度为25℃，上限温度为50℃；外输油气混合物加热水温的下限温度为50℃，上（下转45页）
- 45 -第5期
尹秀峰
浅谈油田管道设施迁建施工技术地段，宜采用倒链架倒运法进行布管。对要倒运的钢管表面进行保护，保护层用毛毡或草袋等柔性物，用尼龙打包带捆扎结实。采用远距离拉电缆沟内组焊的方法。4.4 对于管段之间没有水平转角、地势平坦的地段，宜直接在场外用设备进行布管和组焊，采用拖管牵引就位。5 非开挖技术的应用5.1 非开挖管道敷设技术，具有不需开挖面层，就能穿越地面构筑物和公路的特点，相比开挖敷设技术，可大大节约投资和缩短工期。5.2 施工顺序。基坑底基础及坑避支护→安装导轨→设置承压壁→安装主顶设备→安装顶管机头→安置起重机械→安置土方运输设备→安放管节→顶进顶进工艺流程：中心线测量→地下情况探测→安装顶机架与主顶装置→顶进管机顶进，吊下一节管节 →管节顶进→顶完第一节管，吊下一节管→管节拼装→吊放中继环→同上，继续再顶→出洞，顶管机与管节分离。6 施工注意事项6.1 避免挖沟机挖漏管线。可由专门人员带车，特别是玻璃钢管线，开挖用挖沟机斗的背面一点一点蹭的方法，避免与沟齿直接接触，可有效防止直接挖坏管线电缆。挖到一定深度时，采用底部掏空土方，让管线上的土方向下沉降脱离，管线逐渐显露，减少挖漏管线的概率。6.2 采取与道路施工单位不同的时间段进行作业，避开或减少现场交叉施工。采取铺设路基板来解决场地泥泞的难题。6.3 在开挖前逐一探明地下既有管道、电缆和其他构筑物的位置，将调查结果和处理方案送交业主和相关管理单位确认，以便采取相应的保护和迁移措施，保证施工持续进行，避免管线暴露时间过长，造成不必要的损失。6.4 管道敷设与安装中，在人工下管时，应保证槽壁不坍塌，留有规定的工作面。6.5 打开井盖穿越涵洞时，要进行有毒有害及可燃气体浓度测定，对施工人员及设备进行必要的安全防护。7 小结随着油田的不断发展，油田设施迁建改造的工作量将越来越大，管线老化穿孔故障会增多，对地下管网的精确寻找意义重大，同时对施工技术也提出了更高要求。探测地下管线首先应对现场内地下管线明显的管线点进行调查和勘测，结合收集到的地下管线资料在工作图上绘制草图，有条件的应询问知情人。其次探测时应注意管线点的起点、转折点、变坡点、变径点、多通点、终点，对所有管线进行系统编号，一般管线点编号由管线属性代码、管线线号、管线点序号组成。由于非金属材质的管线已普遍应用，给地下管线探测带来了不少困难。现已开展对所有施工单位施工的管线设施进行GPS同步绘图，这将对今后管线管理及施工带来很大便利。
收稿日期：2013-01-11；修回日期：2013-03-25限温度为75℃。更换燃烧器后，燃烧器可根据介质水温，当温度<25℃时，自动点燃主火进行加热；当水温>50℃时，自动熄灭主火。达到了最初的目标设定要求。5 结束语通过优化站场工艺流程，选取新设备，提高自控水平等措施，增压点具备了无人值守的功能。改造工艺简单易行，自动化程度高，维护方便，故障率低，具有良好的推广前景。小型站场实现了无人值守，减少了操作人员，减轻了员工的劳动强度，改善了员工工作环境，降低了安全事故的风险，为今后大型站场的无人值守化研究提供了有效的技术储备与借鉴经验。
收稿日期：2013-01-20；修回日期：2013-03-31◆参考文献[1] 夏政，张箭啸，刘沪. 标准化设计在长庆油田规模化建设中的应用[J].石油工程建设，2010，37(3)：43-46.（上接40页）
长庆油田小型输油站场无人值守方式研究长庆油田小型输油站场无人值守方式研究作者：赵雷亮， 申芙蓉， 陈小锋作者单位：赵雷亮(长庆油田苏里格开发分公司,陕西西安710021)， 申芙蓉(西安长庆科技工程有限责任公司,陕西西安710021)， 陈小锋(长庆油田分公司规划计划处,陕西西安710021)刊名：石油和化工设备英文刊名：Petro & Chemical Equipment年，卷(期)：
参考文献(1条)参考文献(1条)2013(5) 1.夏政;张箭啸;刘沪 标准化设计在长庆油田规模化建设中的应用 2010(03)
引用本文格式：赵雷亮.申芙蓉.陈小锋 长庆油田小型输油站场无人值守方式研究[期刊论文]-石油和化工设备 2013(5)
推荐访问:油田站库无人值守的应用与探索 值守 油田 探索
