1 項(xiàng)目概況

 

       “勝利四化”項(xiàng)目是勝利油田遵循“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)化采購(gòu)、信息化提升”的“四化”原則，為改進(jìn)勞動(dòng)組織形式，壓扁管理層級(jí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，推動(dòng)體制機(jī)制創(chuàng)新而啟動(dòng)的大型智慧油田項(xiàng)目。該項(xiàng)目涵蓋了整個(gè)勝利油田，包含了上百個(gè)管理區(qū)、采油廠，每個(gè)管理區(qū)幾百口油井，每口油井上千點(diǎn)數(shù)據(jù)，規(guī)模非常龐大，需要采集、存儲(chǔ)和處理海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，形成大型分布式SCADA生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，并和勝利油田的生產(chǎn)指揮管理系統(tǒng)進(jìn)行了集成。

       該系統(tǒng)采用了力控科技的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace系列產(chǎn)品、SCADA調(diào)度平臺(tái)軟件eForceCon系列產(chǎn)品和安全隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink系統(tǒng)產(chǎn)品等眾多力控產(chǎn)品，共同構(gòu)建了大型分布式智慧油田系統(tǒng)。

 

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

 

2.1 項(xiàng)目范圍

 

       系統(tǒng)架構(gòu)按照管理級(jí)別劃分為4層，從下向上依次為井場(chǎng)、管理區(qū)、采油廠、總公司。

Ø 井場(chǎng)為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，主要包含兩部分：油井和各類場(chǎng)站，如注水站、聯(lián)合站、計(jì)量站等。

Ø 管理區(qū)為一個(gè)管理單位，一般包含幾百口油井和相關(guān)的各類站。

Ø 采油廠一般包含多個(gè)管理區(qū)。

Ø 總公司指勝利油田總部。

       在上述4個(gè)層級(jí)中，力控產(chǎn)品部署于其中下面3個(gè)層級(jí)，即井場(chǎng)、管理區(qū)和采油廠，總公司級(jí)別雖然不需要部署力控產(chǎn)品，但力控產(chǎn)品需要向該層級(jí)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，作為管理決策的依據(jù)。

 

2.2 數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)

 

       勝利四化智慧油田需要采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的大量數(shù)據(jù)，并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行層層上傳匯聚：

Ø 首先從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)匯聚到井場(chǎng)層——油井?dāng)?shù)據(jù)匯聚到RTU，站控?cái)?shù)據(jù)匯聚到站控系統(tǒng)，站控系統(tǒng)由力控產(chǎn)品eForceCon部署實(shí)現(xiàn)；

Ø 井場(chǎng)數(shù)據(jù)匯聚到管理區(qū)調(diào)度平臺(tái)。管理區(qū)調(diào)度平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心由力控產(chǎn)品實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace部署實(shí)現(xiàn)。管理區(qū)通過力控產(chǎn)品安全隔離網(wǎng)關(guān)pSafetyLink隔離為生產(chǎn)網(wǎng)和辦公網(wǎng)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，防止生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)受到外來(lái)入侵或病毒感染。

Ø 管理區(qū)數(shù)據(jù)匯聚到采油廠，采油廠的數(shù)據(jù)平臺(tái)由力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle實(shí)現(xiàn)。

Ø 采油廠數(shù)據(jù)匯聚到公司總部，為生產(chǎn)決策提供數(shù)據(jù)支撐。

 

2.3 功能設(shè)計(jì)

       勝利四化智慧油田按照功能分為以下幾個(gè)子系統(tǒng)：

 

Ø 采集與通信子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、匯聚和系統(tǒng)通信。

Ø 數(shù)據(jù)中心平臺(tái)子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，作為應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐。

Ø 生產(chǎn)調(diào)度應(yīng)用子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用功能，如實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、報(bào)表、功圖計(jì)量、電子巡井、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)決策等。

其中，生產(chǎn)調(diào)度應(yīng)用子系統(tǒng)又根據(jù)職能劃分為很多子模塊。

 

勝利四化智慧油田的功能架構(gòu)如下圖所示。

 

 

2.4 第三方系統(tǒng)集成

       在勝利四化智慧油氣田中，力控產(chǎn)品平臺(tái)需要集成很多第三方系統(tǒng)，以完成整個(gè)系統(tǒng)的功能，其集成架構(gòu)如下圖所示。

 

（一）油井RTU集成設(shè)計(jì)

油井的通訊中樞RTU通過采集服務(wù)器與力控產(chǎn)品進(jìn)行集成，完成油井?dāng)?shù)據(jù)的通信、采集和存儲(chǔ)。

Ø 支持的RTU廠家有：北京安控、丹東華通、南大奧拓、西安威正、北京金時(shí)、貴州凱山、安徽日月、西安安特、博?；浤?、天義嘉和。

Ø 支持的通訊方式：以太網(wǎng)以及GPRS無(wú)線通訊。

（二）第三方站控集成設(shè)計(jì)

除與力控站控產(chǎn)品可以無(wú)縫集成外，力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品還可以集成第三方站控系統(tǒng)，針對(duì)其他站控系統(tǒng)集成可以采用OPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，并且提供了PI、IFIX、Intouch、Wincc、Citect等軟件的通信接口。

（三）視頻系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)

支持的視頻廠家：海康威視、大華、安徽創(chuàng)世等。

支持的視頻類型：視頻服務(wù)器、視頻采集卡、硬盤錄像機(jī)等。

視頻組件所具有的功能：快照、云臺(tái)控制、視頻報(bào)警等。

視頻定制組件包括：海康視頻組件、大華視頻組件、安徽創(chuàng)世視頻組件等。

視頻集成方式：

Ø 通過視頻廠商所提供的SDK包以控件的形式實(shí)現(xiàn)視頻集成

Ø 使用第三方的OCX控件形式嵌入方式集成

（四）關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)集成設(shè)計(jì)

在油田信息化系統(tǒng)中，上層應(yīng)用很多地方需要與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的集成方案，可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以將關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的雙向數(shù)據(jù)通信。

力控提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)ETL轉(zhuǎn)儲(chǔ)工具，實(shí)現(xiàn)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)交互，可以將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)形成特定的表格結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)多頻率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，具有海量歷史數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)在線定制任務(wù)等功能，為上層分析功能應(yīng)用提供了一個(gè)新的查詢歷史數(shù)據(jù)入口，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù)能更方便的被上層應(yīng)用所用。

（五）信息化系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)

在油田系統(tǒng)中，上層信息化系統(tǒng)集成主要與力控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace中，集成方式主要分為數(shù)據(jù)集成、可視化集成。

（1）數(shù)據(jù)集成方案

數(shù)據(jù)集成方案分為API數(shù)據(jù)接口和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)兩種方式：

API數(shù)據(jù)接口方式：主要通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)所提供的數(shù)據(jù)庫(kù)API接口與信息化系統(tǒng)進(jìn)行交互，如C API、.Net API接口等。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式：通過關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)集成到信息化系統(tǒng)中。

（2）可視化集成方案

信息化系統(tǒng)的可視化畫面可以嵌入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的流程組態(tài)畫面，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與信息化系統(tǒng)的可視化集成。

（六）接口與二次開發(fā)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace提供了API接口供第三方使用，是一套實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問接口，給用戶提供底層編程接口，通過它可以與客戶端連接，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫，滿足斷線重連功能，可以獲取數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)信息，動(dòng)態(tài)控制變化數(shù)據(jù)集，API接口采用了快速數(shù)據(jù)訪問機(jī)制，數(shù)據(jù)訪問吞吐量可達(dá)到300,000次/秒，可以適合過程仿真、優(yōu)化控制、專家診斷等多種行業(yè)應(yīng)用。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供常見編程語(yǔ)言的API接口，包括C、C++、.NET、Java等，為開發(fā)人員提供方便、快捷的訪問的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，提高開發(fā)人員的效率和質(zhì)量。

 

2.5 系統(tǒng)特點(diǎn)

 

（一） 范圍廣、層級(jí)多

勝利四化項(xiàng)目跨越從山東到新疆的廣大區(qū)域，覆蓋范圍廣，層級(jí)多，非?？简?yàn)系統(tǒng)的分布式部署能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（二） 海量數(shù)據(jù)

勝利四化項(xiàng)目涵蓋了上百個(gè)管理區(qū)和采油廠，每個(gè)管理區(qū)有幾百口油井和站控系統(tǒng)，而每口井有上千點(diǎn)數(shù)據(jù)，目前單臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的測(cè)點(diǎn)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到幾十萬(wàn)，已經(jīng)部署的目前達(dá)到幾百萬(wàn)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)總的測(cè)點(diǎn)數(shù)量預(yù)計(jì)會(huì)超過千萬(wàn)規(guī)模。

（三） 廣泛的系統(tǒng)集成

力控產(chǎn)品與大量第三方產(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)行了集成，如RTU設(shè)備、第三方站控系統(tǒng)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻系統(tǒng)、第三方信息化系統(tǒng)等，體現(xiàn)出力控產(chǎn)品強(qiáng)大的集成能力和豐富的接口能力。

（四） 成熟的油田業(yè)務(wù)模塊

在勝利四化項(xiàng)目中，廣泛采用了油田專用的業(yè)務(wù)模塊，如功圖的采集分析和顯示、電子巡井、在線油井建設(shè)等，體現(xiàn)出力控產(chǎn)品在油田行業(yè)所積累的業(yè)務(wù)能力。

 

3 系統(tǒng)架構(gòu)

 

3.1 整體架構(gòu)

 

系統(tǒng)部署方案主要由4個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次構(gòu)成，整體架構(gòu)如下圖所示：

Ø 總公司級(jí)

Ø 采油廠級(jí)

Ø 作業(yè)區(qū)級(jí)

Ø 場(chǎng)站級(jí)

 

3.2 總公司部署架構(gòu)

 

       以各采油廠數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)、關(guān)系）平臺(tái)作為數(shù)據(jù)源對(duì)象，將總公司需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)同步至總公司實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，建立總公司管理子系統(tǒng)模塊。

總公司的部署架構(gòu)如下圖所示。

Ø 兩臺(tái)硬冗余實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總和存儲(chǔ)；

Ø 兩臺(tái)硬冗余關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求及流程管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

Ø 一臺(tái)Web服務(wù)器：用于發(fā)布系統(tǒng)Web畫面；

Ø 若干臺(tái)（具體數(shù)量根據(jù)需求確定）應(yīng)用服務(wù)器：用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求及流程管理平臺(tái)；

 

3.3 采油廠部署架構(gòu)

        采油廠部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，接收管理區(qū)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)。通過對(duì)各個(gè)管理區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一平臺(tái)集成，針對(duì)采油廠的系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行建設(shè)，提供有效的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、工況分析、安全管理、報(bào)表管理、設(shè)備管理子系統(tǒng)管理模塊，根據(jù)各油田實(shí)際情況拓展其它管理子系統(tǒng)，完善采油廠的生產(chǎn)管理平臺(tái)，同樣給油田總公司提供高效、斷線緩存、重連的數(shù)據(jù)通訊接口。

        通過各采油廠的自身業(yè)務(wù)需求及流程對(duì)應(yīng)相關(guān)的管理子系統(tǒng)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)做為參考模型，與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)做數(shù)據(jù)交互。

        各作業(yè)區(qū)根據(jù)不同權(quán)限的分配通過客戶端瀏覽器方式可訪問到其管理子系統(tǒng)模塊，針對(duì)屬于該作業(yè)區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、安全、報(bào)表、工況、設(shè)備等子系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)管理流程處理及決策執(zhí)行。

采油廠的部署架構(gòu)如下圖所示。

Ø 兩臺(tái)硬冗余實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總和存儲(chǔ)；

Ø 兩臺(tái)硬冗余關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)；

Ø 一臺(tái)Web服務(wù)器：用于發(fā)布系統(tǒng)Web畫面；

Ø 一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器：用于生產(chǎn)調(diào)度等業(yè)務(wù)功能應(yīng)用。

 

3.4 管理區(qū)部署架構(gòu)

        在管理區(qū)進(jìn)行軟硬件安裝及開發(fā)，將其管轄范圍內(nèi)站點(diǎn)、井場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過無(wú)線或有線的網(wǎng)絡(luò)通訊方式整合，并對(duì)所有設(shè)備信息標(biāo)識(shí)、區(qū)域位置及狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)識(shí)，建立標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)表、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，向采油廠級(jí)數(shù)據(jù)平臺(tái)提供高效、斷線緩存、重連的數(shù)據(jù)通訊接口。

        為了提高生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性，可以通過安全隔離網(wǎng)關(guān)和工業(yè)防火墻將管理區(qū)分為辦公網(wǎng)和生產(chǎn)網(wǎng)兩部分，可以有效隔離信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的影響，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性。

管理區(qū)部署架構(gòu)如下圖所示。

管理區(qū)辦公網(wǎng)部署方案如下：

Ø 兩臺(tái)硬冗余實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

Ø 一臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：用于關(guān)系型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

Ø 一臺(tái)Web服務(wù)器：用于Web畫面的發(fā)布；

Ø 一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器：用于生產(chǎn)調(diào)度等業(yè)務(wù)功能應(yīng)用。

管理區(qū)生產(chǎn)網(wǎng)部署方案如下：

Ø 若干臺(tái)采集通信服務(wù)器：用于采集油氣井和場(chǎng)站數(shù)據(jù)及與油氣井和場(chǎng)站的通信。

Ø 兩臺(tái)硬冗余實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：用于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

Ø 一臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：用于關(guān)系型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

Ø 一臺(tái)Web服務(wù)器：用于Web畫面的發(fā)布；

Ø 操作員站若干臺(tái)：用于操作人員進(jìn)行操作。

生產(chǎn)網(wǎng)對(duì)有人值守站控可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)控制。

 

3.5 井場(chǎng)部署架構(gòu)

        油田現(xiàn)場(chǎng)分為油井和場(chǎng)站兩類，油井采用無(wú)人值守站的形式，場(chǎng)站采用有人值守站的形式。

 

3.5.1 油井

        油井采用無(wú)人值守站的方式，RTU作為無(wú)人值守站的數(shù)據(jù)通信中心，與油（氣）井進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和通信。作業(yè)區(qū)的采集通信服務(wù)器則通過RTU采集油（氣）井的數(shù)據(jù)。

油井的部署架構(gòu)如下圖所示。

 

3.5.2 場(chǎng)站

        油田的場(chǎng)站包括聯(lián)合站、接轉(zhuǎn)站、計(jì)量站、增壓站、注水站等各類站控系統(tǒng)。

        站控系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制和智能分析于一體的綜合管理系統(tǒng)，站控系統(tǒng)由負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的硬件部分和負(fù)責(zé)分析管理的軟件部分構(gòu)成。

站控系統(tǒng)的部署架構(gòu)如下圖所示。

站控部署方案如下：

Ø 兩臺(tái)軟冗余站控服務(wù)器：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)。

Ø 若干臺(tái)操作員站：實(shí)現(xiàn)畫面實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

 

 

4 系統(tǒng)功能

 

 

4.1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和通信

        數(shù)據(jù)采集和通信是勝利四化智慧油田的基本功能，將噴井、抽油機(jī)井、電潛泵井、螺桿泵井、注水井、配水間、注水站、油水集輸管網(wǎng)、增壓站、轉(zhuǎn)油站、集輸站、罐區(qū)等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的油井和場(chǎng)站的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)庫(kù)中，包括壓力、溫度、流量、液位、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、功率、載荷、沖程、沖次以及視頻等運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)，以及油井的功圖計(jì)量數(shù)據(jù)等，并逐層匯聚，供SCADA和生產(chǎn)指揮系統(tǒng)使用，同時(shí)通過通信功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程控制。

        勝利四化的數(shù)據(jù)采集具有范圍廣、分層多、數(shù)據(jù)量巨大的特點(diǎn)，pSpace產(chǎn)品強(qiáng)大的測(cè)點(diǎn)容量和采集能力很好的滿足了現(xiàn)場(chǎng)的這種需求，單庫(kù)測(cè)點(diǎn)容量可以達(dá)到300萬(wàn)點(diǎn)，集群測(cè)點(diǎn)容量沒有理論上線。

 

4.2 生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)

 

        實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不依賴于任何第三方關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，但在四化項(xiàng)目中，與第三方關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了集成，通過ETL轉(zhuǎn)儲(chǔ)工具與其進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)交互，共同構(gòu)建上層應(yīng)用所依賴的數(shù)據(jù)中心，如下圖所示。

pSpace支持在線統(tǒng)計(jì)，支持OPC HDA1.20標(biāo)準(zhǔn)中定義的數(shù)據(jù)處理功能集和統(tǒng)計(jì)查詢功能集，超過22種統(tǒng)計(jì)方法。

為提高勝利四化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)均采用了共享加鏡像存儲(chǔ)和雙機(jī)冗余的架構(gòu)，pSpace除了支持Windows操作系統(tǒng)的故障轉(zhuǎn)移集群外，還支持第三方冗余產(chǎn)品，如RoseHA等。

海量數(shù)據(jù)需要提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)壓縮能力，pSpace歷史歸檔支持?jǐn)?shù)據(jù)的邏輯壓縮和物理壓縮算法，邏輯壓縮支持采用類“旋轉(zhuǎn)門”的LTK數(shù)據(jù)壓縮算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)壓縮處理，物理壓縮支持采用類ZIP的無(wú)損壓縮算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)一步減少存儲(chǔ)空間，提供應(yīng)用性能，綜合壓縮比可達(dá)到40:1以上。

 

4.3 生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控

        油井、供注水系統(tǒng)、增壓站、計(jì)量站、聯(lián)合站、管網(wǎng)等現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集技術(shù)采集到平臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，根據(jù)用戶需求組態(tài)繪制可視化畫面，以二維或三維的方式展現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝流程。操作管理人員可以隨時(shí)隨地的查看現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)時(shí)智能監(jiān)控，直觀及時(shí)，且易于學(xué)習(xí)理解。

 

 

 

 

4.4 曲線圖表

 

        勝利四化項(xiàng)目提供了多種曲線和圖表組件用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示，典型的如實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線等曲線工具。

實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線：顯示用戶設(shè)置的溫度、壓力、流量等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的一段時(shí)期內(nèi)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線，曲線具備自動(dòng)刷新功能，當(dāng)前采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)即時(shí)在趨勢(shì)曲線中得到體現(xiàn)。

 

 

歷史趨勢(shì)曲線：可從生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)中提取歷史數(shù)據(jù)，顯示用戶設(shè)置的溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)的一段時(shí)期內(nèi)的歷史趨勢(shì)曲線。

 

 

4.5 生產(chǎn)報(bào)警

        通過對(duì)油井、注水井、增壓站、計(jì)量站、閥室等各類裝置的運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)視，對(duì)發(fā)生的任何異常情況，系統(tǒng)平臺(tái)能及時(shí)通過各種報(bào)警方式提示通知相關(guān)操作管理人員。

        除eForceCon和pSpace自身的報(bào)警功能外，每個(gè)管理區(qū)還獨(dú)立部署一個(gè)報(bào)警服務(wù)器，可以匯聚管理區(qū)內(nèi)所有報(bào)警，包括站控系統(tǒng)的報(bào)警、油井的SOE報(bào)警等。

        報(bào)警系統(tǒng)支持視頻監(jiān)視聯(lián)動(dòng)，可以切換至報(bào)警場(chǎng)所的視頻畫面，還可以向視頻系統(tǒng)發(fā)出語(yǔ)音指令等。

 

 

 

4.6 生產(chǎn)報(bào)表

        四化項(xiàng)目通過表格的形式展示、操作、處理各級(jí)生產(chǎn)單位的井站、站場(chǎng)、閥室、凈化、管線等生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，生成各級(jí)符合用戶業(yè)務(wù)需求及格式需求的表格。

        系統(tǒng)提供各種靈活的報(bào)表工具，報(bào)表開發(fā)工具提供類似EXCEL的電子表格功能，各種報(bào)表工具能夠顯示和查詢產(chǎn)品的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、外部關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)單、方便快速的報(bào)表生成工具，能進(jìn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)的生成，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間范圍、間隔、起始時(shí)間可進(jìn)行任意指定，并可以根據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢。

 

4.7 功圖計(jì)量

        由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)共同完成示功圖數(shù)據(jù)監(jiān)控、設(shè)備工況分析及示功圖顯示，計(jì)算油井的產(chǎn)量，判斷抽油機(jī)的工況狀態(tài)。通過功圖對(duì)比與分析功能可以對(duì)任意時(shí)間段內(nèi)的歷史功圖進(jìn)行查詢和分析，供調(diào)度人員對(duì)所有油井進(jìn)行工況分析和量油計(jì)產(chǎn)，同時(shí)和其它生產(chǎn)監(jiān)控及管理門戶進(jìn)行有效的嵌入和集成，形成統(tǒng)一的數(shù)字化調(diào)度和管理平臺(tái)。

 

 

4.8 電子巡井

 

       電子巡井概念是取代原有的人工的方式，替代一個(gè)人一天去各個(gè)井場(chǎng)巡井?，F(xiàn)在采用由計(jì)算機(jī)完成，通過視頻、抽油機(jī)參數(shù)、功圖工況等信息直接在計(jì)算機(jī)上顯示。

        電子巡井功能按照定時(shí)切換、人工鼠標(biāo)、鍵盤操作完成逐一完成井口巡視。

 

 

4.9 分析決策優(yōu)化

        平臺(tái)利用采集到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及示功圖數(shù)據(jù)，結(jié)合油井靜態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油井的自動(dòng)計(jì)量、優(yōu)化、工況診斷以及抽油機(jī)合理調(diào)度。實(shí)現(xiàn)油田產(chǎn)能分析、單井動(dòng)態(tài)分析、故障分析、生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化分析、油藏分析等。平臺(tái)集成現(xiàn)有的優(yōu)化診斷系統(tǒng)，利用其生成的決策、優(yōu)化建議，措施方案，通過平臺(tái)來(lái)進(jìn)行審批、調(diào)度和執(zhí)行。

 

5 項(xiàng)目總結(jié)

        力控產(chǎn)品在勝利四化項(xiàng)目中的應(yīng)用，解決了油田行業(yè)海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析和可視化的難題，提供了信息化的生產(chǎn)調(diào)度平臺(tái)，形成了整體的智慧油解決方案，是目前油田行業(yè)大型分布式SCADA和生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的標(biāo)桿之一。