物联网技术在中原油田应用前景

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物联网技术在中原油田应用前景　　【摘要】物联网是信息技术和工业化发展融合的产物，是互联网的延伸和扩展。在计算机技术发展和工业信息化不断推进的背景下，中原油田已经充分认识到信息化改造对提升竞争力的重要性，物联网是建设数字油田、智能油田的关键。物联网能够将物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。本文首先简要介绍物联网发展现状，其次介绍了物联网关键技术，最后介绍了物联网在中原油田的应用前景。【关键词】油田；信息技术；物联网；信息建设1引言物联网系统的集成环境，可以提升行业生产效率；可以实现从自动化生产环境过渡为物联化、智能化生产环境，提升智能化处理能力；实现物联网应用和技术由点到面的结合，可以提升整体信息化管理水平和能力，最终实现企业智能化、一体化的应用集成。8 目前，中原油田油井的数据采集及控制主要依靠人工完成，油井的一些数据需要工人到现场才能采集，如油压、油温、水量、产液、含水、示功图、套压等，工人劳动强度较大，而且采集的数据准确性和可靠性相对较低。此外，油田现场数据采集点大多存在环境恶劣、地势复杂、铺设固定通讯线路成本较高等问题，因此，完善油田物联网建设对于实现油井的自动化管理，提高工人工作效率，提高数据采集的精度、可靠性以及减少现场事故发生率等方面都具有非常重要的意义。2国内物联网发展现状8 我国的物联网应用处于起步阶段，在一些重点行业已经进行了试点，如电网、交通、物流、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、金融服务业、公共安全等，但是在应用水平上与发达国家还存在较大差距。物联网的发展涉及众多领域，给相关领域的技术带来了全面提升，尤其是传感器、智能计算、网络和通信、射频识别（RFID）等技术，一些技术的创新能力有了很大提高，但是并没有掌握物联网的部分核心技术，大部分技术领域落后于国际先进水平，长期受制于人，处在产业链低端。例如，①传感器技术：我国企业基本掌握了低端传感器研发的技术，但高端传感器和新型传感器的部分核心技术仍然未掌握。②物联网软件和加密技术：一些基础软件的研究水平还较低、自主研发的集成系统较少。SOA技术方面，主要停留在对现有结构的改造和优化，缺乏自主创新产品。③网络和通讯技术：目前无线传感器组网技术方面有所突破，芯片以国外技术为主，国内一些企业在逐步实现技术突破。我国掌握的网络传送技术已经达到世界先进水平，尤其是无线接入技术。④物联网相关信息处理与数据服务业：信息处理与数据分析的关键技术主要是数据库与商业智能。我国数据库产业非常薄弱，知名企业只有三四家，只占国内市场10%左右的份额。商业智能（BI）领域我国虽然技术相对落后，然而已形成了一定规模，国内现有BI厂商有近500家，但高端市场仍由国际厂商垄断。整体而言，我国拥有自主知识产权的数据库产品、BI产品和掌握关键技术的软件企业少，产业链不完整，缺乏产品线完整、软硬结合、竞争力强的国际企业。综上所述，我国尚未形成真正意义的物联网产业形态和爆发点，物联网有形成巨大市场的潜力，但潜在空间转化为现实市场还需要较长时间的发展，关键是通过技术和应用创新形成新兴业态和新增市场。我们预计，“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元规模，而真正可能形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。3物联网关键技术及应用中遇到的问题3.1物联网关键技术8 一般来说，在物联网应用过程中主要涉及三项主要技术：①传感器技术：该技术也是计算机的关键技术，传感器技术可以将模拟信号转换成数字信号；②RFID技术，它是集无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，可以广泛应用于自动识别、物品物流管理等方面；③嵌入式系统技术：它是一项复杂的计算机技术，兼容了软硬件、集成电路技术等核心技术。该技术可以广泛应用于物联网，用人做比喻的话，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则相当于人脑，分类处理接收的各种信息。这个例子很形象地描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。3.2物联网应用中的问题①目前物联网在行业应用内都是“闭环”应用，局限在有限的范围内，相互之间的标准、规范不同，协议和体系也各异，信息也难以共享，无法形成完整的应用体系，物联网的优势无法体现。只有打破信息壁垒，制定统一的应用环境，才能形成不同领域、行业和企业之间的“开环”应用。②突破物联网产业链在行业应用内共性技术和物联网中间技术等关键技术研究，技术研发过程要以应用带动开发，吸收国外先进技术经验，自主创新技术，形成符合国内特色的物联网核心技术。③建设统一、标准、稳定的物联网应用集成环境，对下接入多种行业终端，对上支持多种行业应用，把各种垂直的物联网应用整合成一个扁平的应用网络体系，由此带动物联网产业规模的发展。4物联网在中原油田的应用前景8 4.1油田的客观条件为物联网建设提供条件中原油田大多分布在比较偏远的地区，人口密度小，公网通信系统的覆盖较差。同时，油田地域广阔、设备种类多、运行状态复杂、自然条件恶劣，需要对这些设备的正常运行进行实时的监测，要实现现场与监测中心之间的通信，首要问题就是要克服地理环境所带来的限制。“在这样的地理环境中架设一个庞大的通信系统是一个费时和大量消耗资金的过程，地形的起伏不平导致铺设电缆后不宜传导，同时电缆穿过油田、山路、湖泊等地区可能存在潜在危险，这些问题都是油田物联网必须要逾越的障碍，这些客观条件使得在油田行业中搭建无线通信网络成为一种必然趋势。”此外，除了油田所在的特殊地理位置环境问题，铺设光纤通信网络还存在建设成本高、工期长等诸多问题而且由于油田的工作性质，需要通信系统支持移动性，满足油田作业人员的室外移动办公。油田生产物联网对安全性、业务承载能力、网络覆盖、可靠性、应用范围具有高需求，使得众多现有的无线公网、WLAN等无线宽带接入网无法满足其全面需求而难以担此重任。　　4.2生产信息的自动感知、信息集成和智能处理8 中原油田主要勘探开发区域包括东濮凹陷、四川普光气田和内蒙探区，可以设想物联网系统应用于采油井、天然气井、煤层气井、注水井、水源井、站库等油田生产领域以后，能够基本涵盖油田基础自动化应用的大部分领域，可以不断完善油田运行机制、深化精细管理，形成具有特色的管理模式。物联网系统应用于油田后，可以逐步深化投资成本预算长效控制机制和内控、审计、监察、稽核、法律“五位一体”的监督体系，生产经营运行效率和规范化管理水平将不断提高。结合油田各部门，可以将物联网设计成4.3对重点物资和车辆定位、智能跟踪和监控中原油田生产车辆多，生产中涉及较多化学品、易燃易爆品、重点物资及危险品的运输，目前还没有从物流和物资的整个生命周期的管理模式有效地对这类物资进行管理。研究和应用物联网智能传感器的嵌入式软件和网络接入技术，可以自动感知和监控运输车辆物资情况；可以建立安全可靠的卫星定位+无线传输网络，实现对车辆物资即时数据的实时传输；可以建立统一的物流数据管理、分析预测和诊断系统，实现物流自动化监控和调优；可以通过数据采集、传输及应用系统的信息安全机制，保障物联网信息安全4.4构造完整的物资信息链，实现仓储智能化8 中原油田现有的物资仓储设备和管理水平已经严重滞后现代高速发展的物流需求，建设智能物资仓储管理系统是对大量油田物资进行高效管理的前提，仓储管理需要具备智能化管理手段和信息化高新技术的物联网系统作支持。物联网系统应用在物资管理系统，可以有效满足油田产能建设和生产发展的需要。①物联网系统中的物资仓储管理软件可以跟踪管理物料从进厂到使用、报废的全过程。②RFID技术可以实现物资的自动化管理，提高物资周转效率；应用无线网络，实现物资的信息化管理，指导物资需求计划的制定。③仓储智能化管理软件与油田勘探开发的生产数据库、ERP、物采平台等建立连接。5结束语物联网技术在国内的发展尚处于起步阶段，各项技术在不断发展进步，中原油田依托国内物联网技术现状，结合自身信息建设实际在逐步推进信息系统建设，如果物联网系统应用于油田的生产，可以加强油田各机关、采油厂、工程建设集团、供电管理处、物资供应部门、五大研究院、技术监督与测试部门、维修厂等单位的协同工作能力，提高油田生产效率，提高油田信息化管理水平，更好地满足油田各部门的需求。石油行业是一个跨学科、多专业相互配合的技术高度密集型行业。基于物联网技术的数字化油田建设，在油田数据采集、远程监测、物资管理以及地面全面信息化等领域有着非常广阔的应用前景。参考文献[1]王斌.关于物联网关键技术及其应用前景的研究[J].信息与电脑（理论版），2011年02期.8 [2]王喜明.物联网技术在民航机场的应用[J].江苏航空，2011年02期.[3]贺小花.物联网技术在机场安防中的应用前景[J].中国公共安全（综合版），2012年09期.[4]周志敏；李明涛.物联网在油田的应用[J].信息系统工程，2012年06期.[5]任伟.物联网安全架构与技术路线研究.信息网络安全，2012.（5）.[6]朱鹏飞，于华章，陆舟.物联网信息完整性保护方案.信息网络安全，2012.（8）.作者简介：唐慧锦（1983-），女，汉族，山东烟台人，濮阳市中原油田，助理工程师，主要从事计算机软件、硬件、网络的管理维护和研发工作；主要研究方向：数据库和网络。8