长庆油田数字化管理的建设思路与建设原则
    1）“两高、一低、三优化、两提升”的建设思路
数字化管理重点面向生产一线，现场单井、管线、站（库）等基本生产单元的过程管理是数字化管理的重心和基础。
      高水平—建成井站实时数据采集、电子巡井、危害预警、智能诊断油井机泵工况、生产指挥的智能专家系统。
      将油田管理模式由传统人工巡检、“守株待兔”式的防范方式，转变成通过数字化管理智能系统，准确分析判断问题的“精确制导”防御方式。
高效率—通过数字化管理系统的应用提高操作人员的效率（人力资源的优化效率）、生产运行的管理效率、油气田开发的综合效率。
     低成本—项目建设和投资运行成本角度综合考虑费用投入，坚持低成本发展思路，通过标准化设计、市场化运作，在综合成本不上升的情况下实现数字化管理。
     优化工艺流程—在确保安全环保的前提下，对工艺流程、生产设施简化优化，降低建设投资、减少管理流程。
     优化地面设施—不追求单台设备的高水平，以系统的最佳匹配为标准，对站场关键设备进行优化。设备尽可能露天设置，尽可能集中摆放。
优化管理模式—精干作业区，实行扁平化管理，按厂、区、站（增压点）三级管理模式：增压点、联合站等各类站场以监视、控制、操作为主；作业区以监视、调度、生产管理为主；采气厂以生产管理、优化分析、智能决策为主。实现增压点、联合站等各类站场对单井的日常管理，作业区对井组、油藏的重点管理，厂对油藏、油气田的综合管理。

      两提升 
      提升工艺过程的监控水平—借助数据采集系统和电子巡井系统对工艺过程进行24小时实时监视，对照历史数据和经验数据进行预警、报警。
      提升生产管理过程智能化水平—利用数据分析、数据整合、数据共享技术，结合各种数学模型、经验数据、专家系统，对生产过程进行智能化制导，主要包括：智能诊断机泵工况；智能生成生产参数优化建议；智能生产油气田开发措施建议等。
2） “531” 的建设原则，即“五统一、三结合、一转变”。
“五统一”就是技术统一、标准统一、设备统一、管理统一、平台统一。
“三结合”就是与岗位相结合、与生产相结合、与安全相结合。
“一转变”由传统的思维转变为现代化技术加数字化管理。
数字化管理目标
数字化建设必须结合长庆油田特点，集成、整合现有的综合资源，创新技术和管理理念，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。
最新更新目标（已经过审核批准）：数字化管理以提高生产效率、减低劳动强度、提升安全保障水平、降低安全风险为建设目标，并通过劳动组织架构和生产组织方式的变革，实现油气田管理现代化。
数字化管理的重点、关键、实质与核心
1）数字化管理的重点：将后端的决策支持系统向生产前端的过程控制延伸。
2）数字化管理的关键：在简化优化工艺流程基础上进行数字化配套建设：
3）数字化管理的实质：按生产流程设置劳动组织架构，实现扁平化管理。
4）数字化管理的核心：实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革，最大限度减轻岗位员工的劳动强度，提高工作效率和安全生产管理水平。

　长庆油田推行数字化管理充分利用自动控制技术、计算机网络技术、油藏管理技术、数据整合技术、数据共享与交换技术，结合长庆油田地理环境和地质特点，集成、整合现有资源，创新技术和更新管理理念，提升工艺过程的监控水平、提升生产管理过程智能化水平，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理平台，实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，从而达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。
　　推行数字化管理后一线用工可以减30%至40%，一线技术人员可以减少50%以上。在新油田，建立按流程管理的“作业区（联合站）——增压点(注水站)——井组（岗位）”新型劳动组织模式；在老油区，以数字化管理为平台，逐步撤销现有井区，推行劳动组织结构扁平化。
　　数字化管理缩短了管理距离，使长庆油田基层采油单位原来介于作业区与井站之间的井区被淘汰，减少了管理人员。数字化管理给劳动组织的优化搭建了平台，劳动组织的优化又让数字化管理的威力释放出来。
数字化油田的信息结构图

实际应用工程介绍

    工程概述：

    按照长庆油田数字化建设的高水平、高效率、低成本的总体思路，该产品通过更低的价格，更高的品质，更好的服务最终取得了用户的认可。用户决定在长庆油田采油三厂油二联合站的数字化建设中采用了安控科技自主研发生产的 Super E50系列模块化RTU 搭建整个站内数据的采集、控制、分析和传输的数化平台。

    分别在控制值班室、注水间、消防值班室各设置1套Super E50系列模块化RTU，组成一套集散式油田站场监控系统（简称站控系统）。该系统由三大部分组成，分别完成站内集输系统、水处理及注水系统、消防系统等的生产过程监测和管理，实现重要生产数据的实时监测，重要生产过程的自动控制，敏感区域异常情况的声光报警，历史数据的存储查询，报表的自动生成，数据的远程访问等功能。

 站控系统结构图如下：

    整个系统采用集散控制的建设思路，分别在不同的生产区域进行独立的采集控制，再将不同区域的生产数据通过网络的方式集中到联合站中控室进行集中监控，这样就降低了风险，提高了系统的稳定性。

      Super E50系列模块化RTU在长庆油田公司“两高、一低、三优化、两提升”的总体建设思路的指引下，紧密结合长庆油田的实际生产需求，充分发挥该模块化RTU的价格优势、品质优势和服务优势，圆满完成数字化站点的建设，是一个非常典型的数字化工程应用系统，可以预见，该产品将在未来的工业化、数字化建设进程中将得到广泛的应用。

      这里我们以数字化系统在长庆油田的应用（安控RTU/PLC）为例来介绍长庆油田的数字化建设：

      由于地势环境的因素,导致长庆油田“数字化”系统的复杂性和多层结构。该系统涉及到了多种硬件设备、软件平台以及复杂的网络通讯结构,其中以王二计量转接站的数字化建设更具有代表性。

1 、项目背景介绍

      长庆油田为国内第二大油田，矿产资源登记面积25.78万平方公里,跨越5省区， 长庆油田管理的7万口油、气、水井分布在37万平方公里的鄂尔多斯盆地，涉及4省（区）、数十个市县，各采油、采气厂比较分散独立，管理难度之大、企业成本之高可想而知。为了降低企业成本、完善企业管理、提高企业在行业的竞争力，长庆油田成立了数字化建设、建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，实现;同一平台、信息共享、多级监视、分散控制;，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。

      王二转位于采油一厂王三计区域安塞县王窑乡白庄村内，隶属于长庆油田采油一厂王窑作业区。项目涉及到2个接转站、2个计量站及所辖58个井场，69口油井和5口注水井进行数字化建设。通过井场上的无线网络，将视频、井场功图数据传到王二计量转接站，实现电子巡井、油井巡护等功能。王二计量接转站内建设1套RTU/PLC控制系统，实现关键生产数据的集中监控，输油自动控制，减少了工人日常巡视的工作强度，提高了站点的安全。
2、整体结构

      在油田公司数字化管理项目的建设要求和技术标准指导下,结合实际情况进行整体规划，从系统结构、设备选型和功能实现三个方面进行设计。

      系统结构如下图所示：包括井场和站内两大部分。

      井场系统分为井口部分、井场配水间部分、井场视频监控部分和井场主控部分；站内系统分为站内视频监控部分、增压站RTU/PLC控制部分、中控室监控系统部分；这两大部分之间是通过无线网络进行数据交换的。

2.1井心RTU
      选用北京安控科技股份有限公司（以下简称安控科技）的井口数据采集RTU，通过4-20mA模拟信号对负荷和角位移进行示功图数据采集；远程手动控制油井电机启停，并采集油井运行状态；启动现场报警提示；对电机三相电压和三相电流进行采集。井口数据通过2.4G无线通讯协议与井场主RTU进行通讯。

      井场配水间RTU：选用安控科技的配水间RTU，对井场配水间汇管压力进行采集；通过RS485采集高压注水流量计的注水流量数据，同时还与压力变送器进行通讯。配水间数据通过2.4G无线通讯协议与井场主RTU进行通讯。

2.2井场视频监控
      选用室外云台和摄像机，通过井场摄像机传送视频信息到视频服务器，通过交换机上传至无线网桥，后经无线网络最终实现现场视频数据传送到站内视频监控平台。

2.3井场主RTU
      选用安控科技的井场主RTU（Super32-L系列RTU），通过4-20mA模拟信号对井口出油管线压力进行采集；通过2.4G无线通讯协议与所属各井口RTU和配水间进行无线通讯，以实现数据采集和井口控制；通过无线网桥上传数据到增压站。

2.4站内视频监控部门
      选用室外云台和摄像机，通过站内摄像机传送视频信息到视频服务器，后经交换机实现现场视频数据传送到站内视频监控平台。

2.5增压站RTU/PLC控制部分
      选用安控科技的增压站RTU/PLC（3个AI模块、1个AO模块、1个DI模块、1个DO模块和一个RS485采集模块），实现站内监控点的数据采集、回路控制、故障连锁和累计计算等功能。

2.6中控室监控体系部门
      选用安控科技的数字化油田SCADA软件，实现站内和井场的实时数据采集，同时结合长庆油田油气工艺研究院的功图智能工况诊断和功图量油系统，实现产量计算、功图量油、自动语音报警、报警管理和报表自动生成等功能。

2.7无线网络部分

      数据无线通信产品选用无线网桥产品, 实现增压站和井场之间的数据实时传输、视频监控、远程控制等效果，并将相应数据传输至后台网络，实现后台信息共享，信息管理等应用。

3、项目实施方案

      根据现场状况和指导意见，制定数字化系统实施方案。系统可分为井场数据采集部分；数据通讯部分；站控系统三大部分。

1) 功图法量油

      在井场，井场RTU配套载荷传感器、位移传感器、无线网桥设备等硬件设施，在各增压点建立数据监控处理平台及功图遥测平台，实现油井功图全天候采集、泵况智能诊断和产量估算等功能。

      所有监测数据都是各井口RTU通过无线网络与主RTU进行通讯，无线网络采用的是ZigBee技术。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。ZigBee是一种无线连接,可工作在2.14GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率,它的传输距离在10-75m的范围内,但可以继续增加。

2） 电参采集、集输管道压力采集

      在抽油机控制箱配套电流互感器，监测抽油机上下行过程中电压/电流/电量等参数变化情况；配套电机运行监控模块，监视抽油机运行状态，对电机缺相、过载、空转等故障实现自动报警，并能根据控制中心命令实现启停控制。

      在井场集输管道出口处安装智能压力变送器，监测油压变化。

3）注水阀组

      井场主RTU通过RS485(Modbus RTU)与注水阀组通讯，实时采集注水井口压力、瞬时流量、累计流量、汇管压力等实时参数，并通过远程调度，实现对井口的按计划、按实际流量需求进行注水等功能。安控科技的阀组间RTU，集成了两路RS485和8路AI。设备起到的了一个通用的协议转换器的作用，从硬件方面上可接入4～20mA、RS485等多种类型的信号,软件方面上支持各种标准通信协议或者自定义协议。可兼容各个厂家的仪表设备，给设备的维护和后期改造带来很多便利条件。在通讯数据结构方面，将阀组间仪表数据采集汇总到阀组间RTU（即协议转换器）中。统一数据格式后，一次性集中上传。一方面可提高通信效率，避免上位机对阀组间仪表逐个轮询扫描而导致轮询周期过长，另一方面，统一了与上位机的数据接口，便于上位机软件的开发调试和维护。

      此处设计阀组间协议转换箱是一个技术应用的更新。如果不采用阀组间RTU而只是将多个流量计和压力变送器当作Modbus设备站在软件上进行数据采集，必然会导致软件在采集过程数据时需要一个一个仪表的进行轮询采集，无法一次性采集上来；轮询采集，通讯效率必然低下，周期加长，井口数据采集也会受到影响；现场实际情况的不同，采用的仪表的型号也不完全统一，需要分别处理，代码杂乱不统一，开发和维护都很困难。

4）井场视频监控

      根据每个井场的井口数量的不同，设置1至2套视频监控设备（8口井以内含8口井用1套视频监控系统，9-15口井用2套视频监控系统），实现对整个井场的实时监控。

      每套视频监控设备支持云台、镜头预置位功能，可以实现对多个固定位置的预置拍摄或取证拍摄。每套视频监控设备设具备智能物体行为分析功能的网络视频服务器1台，实现对井场的周界报警、非法闯入等事件进行报警并进行广播提示，同时在视频操作站实时提醒操作人员，操作人员可以根据报警的情况通过手动操作摄像机进行近距离，高清晰取证录像，同时也可以实现自动触发远程录像功能。

     通过电子巡井功能，用户可以实现远程自动/手动巡井功能，并实时记录生产现场的情况和各种生产参数，从而实现快速巡井，加快巡井周期，降低巡井工作量和生产成本。

5）数据通讯部分
对现有场站和采油井数字化进行升级，要达到实时数据采集及传输、视频监控、远程控制等效果，并将相应数据传输至后台网络，实现后台信息共享，信息管理等应用。解决方案首先要保证网络能长距离高带宽回传，并且要性能稳定。另外实现了设备集中管理，便于维护。根据现场情况和设计最低成本理念的指导下，以无线网桥为传输设备，组建无线网络传输结构。

6）站控系统部分
      站控系统主要由过程控制单元RTU/PLC、操作站、局域网络等构成，并配套操作系统、工控组态及数据库等相关软件，项目安控科技的数字化油田SCADA软件平台和数据中心平台。
      根据现场工艺的实际情况和在油田行业自动化的控制经验，站点采用安控科技的SuperE系列RTU/PLC控制系统, 该系统为油田长期配套的专用产品。上位采用的是安控科技的数字化油田SCADA软件作为系统的数据监控平台，实现站内和井场的实时数据采集，同时结合长庆油田油气工艺研究院的功图智能工况诊断和功图量油系统，实现了井组导航、流程监控、电子巡井、功图分析、生产曲线、运行报表和单元报警等功能。
井组导航实现了对各井场及增压点外输出口压力的采集，能够对主要数据更及时的观察；
      流程监控是站内主流程的体现，直观的反映站内工艺流程。主要实现：
a、对收球筒原油出口压力检测，超限报警，收球筒温度控制；
b、对密闭分离装置（缓冲罐）连续液位监控，超高、低限液位报警；
c、对事故罐连续液位监控，超高、低限液位报警；
d、预留外输原油装置（瞬时流量）监测和累积计算功能，外输原油温度检测；
e、连续监测每台泵入口、出口压力，当进口压力超下限时或出口压力超上限时报警；
f、根据分离装置的液位，通过变频调节分输泵的排量，使分离装置内液位基本保持在中线附近，实现连续输油；
g、外输泵运行状态、运行频率及三相电流、电压及功率等参数监测。接受可燃气体报警控制器输出的浓度超限报警信号，实现可燃气体泄露浓度超限报警。
电子巡井实现对各井口数据的采集和远程启停控制，并在安控科技的数字化油田SCADA软件上嵌入了视频监控系统，支持SCADA画面与视频画面进行联动。可以如实的反映井场实际情况；
      功图分析能定时生成功图数据，并做出相关智能判断。为工作人员分析数据提供可靠依据； 
      生产曲线实现对压力、温度和液位实时和历史数据的查询，方便工作人员更好的掌握运行情况和对事件的分析； 
      运行报表实现了对监测点的定时记录、历史查询、数据刷新、报表导出和报表打印等功能。能够如实的记录数据，为日常数据统计管理提供了诸多便利条件，也杜绝了人为原因导致的误差；
      单元报警，在报警功能上做到了实时报警和历史报警两部分。实时报警能够及时的显示报警提示和相关报警信息，历史报警可对历史报警信息进行存档查询，同时也支持报警数据的打印功能。这样能够很好的防范事故的发生，做到真正意义上的安全生产。    

      视频监控系统处理井场和站内的视频图像信息，同时具有录像功能，能同时存储这多个现场的视频录像。在监控画面中制定一定的报警规则（如跨界报警、区域报警），对人或车跨越报警线或进入报警区域，视频工作站实现对场站监控范围的闯入进行报警提示，视频工作站具有记录报警时间、报警声音提示、自动生成报警画面和报警录像功能。同时将报警信号通过光缆上传到所属视频工作站进行报警提示。同时还节省了巡警所占用的大量时间。方便了操作人员对井场情况的掌握，降低了劳动强度。

4、系统运行成效 
      系统运行期间，王二计量转接站所属的58个井场、69口油井和5口注水井的原巡检工作要花费十几个人半天的时间，如今只需一人在电脑前几分钟的时间。节省了大量的时间和精力，真正实现了“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，达到了强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。

　   长庆油田，它的工作区域位于鄂尔多斯盆地，横跨陕、甘、宁、内蒙古、晋五省（区），勘探总面积37万平方公里，经历了40年的开发历程，先后成功开发了36个低渗、特低渗油气田。

     长庆油田数字化管理的重点是将后端的支持系统向生产前端的过程延伸。核心是将优化生产工艺的基础将数字化与劳动组织架构相结合，实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革最大限度减轻岗位员工的劳动强度，提高工作效率和安全生产管理水平。

　　我们数字化管理的关键是于优化地面供应模式相配套，通过数字化的管理优化地面供应模式，创造条件使组织设置与生产布局相统一，做到需要指挥的地方有控制。

　　长庆油田数字化建设涵盖三个层次。

　　第一是前端与基本生产单元过程控制为核心功能的生产管理系统。重点实现对基本生产单元的过程控制与生产管理。这些图上分别显示出我们在前端生产管理和一些设备，通过一些设备对我们生产过程进行控制。

　　第二个是终端以公司层面生产指挥调度，安全环保监控、应急抢险为核心功能的生产运营指挥系统。如PPT所示显示了我们的运行和产量的状况，这样可以对我们公司全部的生产设施进行一个监控。

　　第三油气藏经营管理经营为核心功能的情况。

　　第四个部分长庆油田数字化管理的主要的内容。

　　我们数字化管理的真正的思路和原则是首先“两高、一低、三优化、两提升”。“两高”是指高水平、高效率；“一低”指低成本；“三优化”指优化工艺流程、优化地面设施、优化管理模式；“两提升”指提升工艺过程的监控水平、提升生产管理过程智能化水平。我们利用数据分析、数据整合、数据共享技术结合各种数字模型对油气系统的生产过程进行预警、报警。因为我们的苏里格气田是我们数字化的试点，它在2004年进行实施，目前已经取得非常好的效果。

　　“五统一、三结合、一转变”这是我们的实施原则。“五统一”即“标准统一、技术统一、平台统一、设备统一、管理统一”。“三结合”是与工艺流程的优化相结合，与劳动组织架构设置相结合，与生产安全相结合”。“一转变”就是转变我们的思维方式。 

     通过数字化的管理，一是有利于优化工艺流程、减少管理环节。二有利于劳动组织的模式，可以有效的控制用工总数。第三，有利于提高劳动效率、降低劳动强度。第四，有利于控制生产运行成本，井站和，无人值守减少了看护设施等等措施降低了运行成本。第五，有利于减少布站，节约投资。第六，有利于提高生产管理效率和安全环保监管水平。最终实现了生产组织方式的变革，提升了监控的安全的能力，降低了一线劳动工作的强度。

占位置哈!!!!!

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   一、长庆油田公司及信息化建设概况
   
    中国石油长庆油田公司(PCOC)是隶属于中国石油天然气股份有限公司（PetroChina）的地区性油田公司，主营业务是在鄂尔多斯盆地进行石油、天然气及共生、伴生资源和非油气资源的勘探开发和生产、油气集输和储运、炼油化工、油气产品销售等。是全国500强特大型重点骨干企业之一。公司拥有资产总额365.87亿元，公司现有11506名员工，其中专业技术人员3107人，占员工总数的27%,高级技术专家273人,中级技术人员902人,博士5人，硕士76人,本科学历1287人。公司总部设在陕西省西安市。工作区域在中国第二大盆地－鄂尔多斯盆地，鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地，蕴藏着丰富的石油和天然气资源，油气资源评价结果表明，盆地石油资源量达86亿吨，天然气资源量为10.7万亿立方米。
   
    截止目前，长庆油田公司在鄂尔多斯盆地已找到油田35个，气田4个；横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区），勘探总面积37万平方公里。截止2003年底，累计探明石油地质储量11.9亿吨、天然气地质储量11142亿立方米，拥有四个储量上千亿立方米的大气田，是我国第一个储量上万亿立方米的大气区。累计生产原油6507万吨、天然气170.18亿立方米；已向北京、天津、上海、西安、石家庄、银川、呼和浩特等大中城市输气。油气年产当量突破千万吨，石油探明储量和油气产量在中国石油天然气集团公司均排名第四位，净增长量居首位；长庆油田公司已成为中国西部地区的特大型石油天然气生产企业。　　
   
    针对长庆油田点多、面广、专业门类多等特点，我们按照“强化基础、源头做起、应用主导、注重成效”的原则进行油田信息化的方案设计与建设，取得了较好的应用成果和良好的效益。 
   
    长庆油田的信息化建设工作是伴随着油田的发展而不断完善的，信息化建设工作基本上可以分为三个阶段。“八五”以前，计算机主要单独应用于地震和测井资料数据处理，微机主要用于数据报表的计算机化及简单汇总，是长庆油田信息技术单项应用阶段；“八五”期间，油田建立了勘探、开发数据库，微机应用于管理工作，部分专业系统陆续建立了电话拨号网络，是长庆油田信息化建设的整体起步阶段；“九五”以来，油田的信息化建设按照生产流程进行设计、实施，综合信息网基本覆盖了主要生产、科研单位，以“十大信息系统”为核心的综合信息网络应用系统平台基本建成，高性能计算机广泛应用于油田的勘探、开发工作中，这是长庆油田信息化建设的全面推进阶段。 
   
    二、以网络应用为主导，加快油田数字化建设进程
   
    “九五”以来，长庆油田从生产、经营和管理的实际需求出发，组织建设了生产运行实时数据系统、人事管理系统、法律法规系统、计划财务系统、油气运销系统、设备管理系统、科技信息系统、企业文化系统、电子商务系统、电子邮件系统和办公自动化系统等十大信息系统。在油田生产、经营和管理中发挥了重要的作用。
   
    1、搭建全公司快速、安全的信息高速公路
    长庆油田公司的信息化建设必须为油田公司的主营业务服务，为生产经营管理服务，为公司全体员工服务。为了达到此目的必须建立起油田公司的主干高速网络，建立和完善公司各单位的局域网和公司广域网，建立和完善油田公司信息采集、发布和查询系统。尽快开通油田公司的电子邮件系统和办公自动化系统。
   
    2、加强劳动资源、物流、资金流的管理
    人才和劳动力数据库的建设与应用，可以有效和灵活地组织公司人力资源的配置，做到人尽其能，提高全员劳动生产率。电子商务的应用可以降低采购成本、减少库存积压、提高资金的周转率。因此，必须加强劳动力、物流、资金流的管理，建立建准建全相应的数据库和相应的应用管理系统。
   
    3、勘探开发数据库的建立健全和应用系统的推广
    企业管理依赖于对大量数据的分析，因而数据管理不仅是企业基础管理的重要内容，也是企业信息化建设的前提条件和基础，鄂尔多斯盆地开发已有三十多年的历史，进行了三次大规模的资产评价，发生了数以亿计的数据和资料，成为油田公司一笔巨大的无形资产，如何管理和应用好这一资产呢？首先要建立统一、完整、操作性强的数据代码编制系统，要建立规范的数据采集、录入制度，确保数据采集的高效、真实和统一，其次是利用先进的软件和设备建立企业统一标准和规范的数据库，在此基础上利用开发工具和软件，在统一平台下去开发和应用，为此油田公司专门建立一个勘探开发数据中心负责各类勘探开发数据的整理、汇集和处理。
   
    4、贴近生产、结合实际、服务管理，建立综合信息应用管理系统平台
    综合信息系统的建设其主要目的是让全体员工共享信息资源，提高生产经营和科研水平，这就需要各部门建立好本系统的信息系统，为公司领导和其它部门及时、准确、全面地提供本部门的信息资源。油田公司根据公司的现状和实际需求，建立了以十大信息系统为核心的综合信息应用管理系统平台：包括生产运行实时数据系统、人事管理系统、法律法规系统、计划财务系统、油气运销系统、设备管理系统、科技信息系统、企业文化系统、电子商务系统、电子邮件系统和办公自动化系统等。
   
    5、更新管理理念，改变管理方式，信息化工作初见成效。
    这些部门分系统具有数据录入、数据管理、数据查询和信息分析等功能。这些分系统在统一标准、统一平台和操作系统下由各专业部门建立、应用和管理。在油田勘探开发、生产运行、电子商务、油气运销、人力资源、法律法规、设备管理、科技信息、经营管理和企业文化等方面发挥了巨大的积极推动作用。生产运行系统已形成一个高效、快速、灵活的生产动态信息采集和发布系统，成为指挥生产和科学决策不可缺少的重要手段；财务系统的应用成为油田公司现代化企业经营管理的一个重要标志；SCADA系统、DCS系统以及网络技术的应用，为油田公司的生产、经营、科研管理发挥了很大的作用。

 三、网络信息综合应用平台建设助推油田数字化
   
    旨在规范管理工作、提高工作效率、共享管理信息的综合信息应用管理系统，已开始在油田信息管理工作中发挥了重要作用。
● 生产运行管理信息系统
    该系统是立足于长庆油田土地、井位、管线、站库、储量等管理业务而运行的综合信息管理系统。以土地、公路、 井位、管线、水电网络及设施对象的空间信息流为基础，并以管理、维护、撤并、扩建、勘探、布井等业务管理需求为目标，收集、整理有关数据源，充分利用现有系统的数据资源，为油田管理的综合业务服务。具备先进性、综合性、实用性、实时性、开放性、灵活性、方便性、安全性、可视化和易维护的特点。加强了信息资源的全面分析能力，满足了各级领导和管理人员准确地了解和掌握资源分布和最新动态，详尽地察觉企业及市场的变化，及时地制定相应的应对策略。
   
    ● 勘探辅助决策系统
    以勘探基础数据应用为主线，以对油区进行油气系统分析、数值评价与风险分析为重点，从而摸清油藏分布规律为目的的勘探信息系统已基本建成。其中基础数据库已有几万个数据，包括全公司的基础数据、试油数据，探井的测井曲线数据及三维迭后处理地震资料。同时，重点开发了岩性数据成图和测井曲线成图软件等十几个应用软件。进行资源评价和盆地模拟时使用地层分层数据、录井数据、分析化验数据实现了直接从勘探数据库中提取，初步实现了利用勘探辅助决策系统进行探井井位部署等。 
   
    ● 开发信息管理系统
    为了充分利用开发生产数据，建成了开发信息系统。该系统是一个以开发静态、开发动态、开发实验资料等为主要内容的管理系统，基本覆盖了油田开发生产的全过程，主要包括了油田开发规划、实验、采油、作业、监测、集输、储量、油藏工程等方面的内容，分油田、分区块、分开发单元的开发资料实现了快速查询、对比，该系统的应用进一步提高了油田采油生产管理与开发方案的部署水平。 
   
    ● 采油工程信息管理系统
    采油工程信息系统是为了扩大信息技术在优化压裂设计、防砂预测和防治、水平井井眼跟踪设计和控制以及开发井网的合理布署等方面的应用，为新油田开发和老油田开采优化设计方案而建设的。采油工程信息系统已完成了采油工程数据库的建设工作和天然气、热采的数据入库工作，主要包括采油作业和采油生产管理两大部分的内容。在油田作业设计、采油工艺措施选择等方面进行了计算机优化管理试点工作。 
   
    ● 中油财务集中核算系统
    应用了基于C/S体系的《中油财务集中核算系统》，由财务资产处管理，各个采油厂安装客户端进行远程业务处理和远程查询。该系统以业务流程为基础，实现了财务数据的录入、汇总、报表生成和打印、数据导出等功能，实现了财务报表的审核和审批。该系统在公司的应用，解决了资金流问题、保证了企业资产的安全性、会计资料的准确性和可靠性，提高了企业经营效率。通过使用，使财务核算将更加规范，财务信息将更加真实、有效，快捷、及时，财务职能发生了重大转变，财务管理运行成本明显节约，取得很好的应用效果和经济效益。
● 电子商务物资管理系统
    电子商务物资管理系统采用当前较为流行的 B/S 开发模式，非常适应油田单位分布广泛的特点，能够很好的满足移动办公的需要。该电子商务系统共包括计划管理、采购管理、合同管理、库存管理、价格管理、供应商管理、财务管理和质量管理八大功能模块。该系统的应用在油田物资采购中发挥了巨大的作用，达到和实现了网上申请、网上审核、网上询比价、优选供应商、网下验资办证、物资统计报表的网上查询和上报下传的应用效果和目的。全面推行物资采购“阳光交易”，进一步提高了物资采购的质量和经济效益；通过实行网上物资配送，生产急需物资实现了及时反应、快速准确送达，保证了生产的顺利进行。极大的提高了工作效率和物资采购过程的透明度，规范了业务处理流程。使油田公司各个部门业务实现了网络化、数字化，提高了现代化管理水平。
   
    ● 网络视频会议系统
    该视频会议系统是一个完全符合国际标准，基于TCP/IP协议的开放的视频会议系统。它综合了各种视频会议的先进技术于一身，在现有的网络上开展多媒体应用，适合会议、远程讨论交流、远程培训等会议应用，真正实现了多网合一。本系统利用长庆油田公司现有的专用光纤和微波广域网络，具有良好的实时性和交互性，能够进行视频、音频、文字（电子白板）等数据文件、应用程序等信息的互通，达到高效率通讯传输的目的。包括行政会议、商务会议、技术讨论、技术培训等。该系统会议模式功能强大，运行管理简单方便，并且提供强大的扩展能力。
   
    ●工业自动控制系统
    在企业信息系统建设中，实时的工控系统起着非常重要的作用，它可以采集控制系统中的实时数据，及时监测现场情况，并可以对取得的实时数据进行优化、分析，从而达到生产设备正常运转、降低生产成本的目的。长庆气田的SCADA系统已成为国内同行业中规模最大的系统。选用了当前第三代视频监视系统，具有网络性、自动报警、音频监视等特点。自控数据传输PLC程序及工控机均可通过网络来实现远程维护，从而实现对集气站站控系统的远程维护，自控系统的远程监控。依靠计算机实现报表资料自动生成和相关记录、信息的计算机录入，并集中管理、远距离收集、及时处理和上报。实现现场关键点的安全报警，逐步取消频繁巡回检查和繁多资料填写。
    油田公司站库的自动化控制管理主要包括自动采集油气集中处理站原油处理、计量、外输、消防、污水处理和供热等工作参数，通过应用先进的监控软件完成数据的处理，实现面向过程的全部检测、调节和顺序控制运算，这主要对温度、压力、流量、液位、界位的检测、监视、PID调节、各种复杂调节和先进控制算法，各种阀门的开关、各种电机的启停等，顺序控制，各种设备运行状态的监视及连锁保护等，实现实时工况、参数设置与调节、直观显示与打印功能；并通过全方位的可控摄像头和红外线装置用于直观监控站内所发生的情况，并通过数字化图像工作站运用报警软件进行分析，发出闯入和异常情况报警等。
    长庆油田公司工控系统的建立，保证了生产计划的及时、合理制订，生产部门能根据生产过程中的检测参数对过程控制实时跟踪和调整，并把结果信息传输到MIS系统上共享使用，起到数据桥梁的作用。
   
    四、油田数字化建设远景规划
   
    油田数字化建设工程遵循“统一数据流，统一应用平台、统一规划、分步实施”的原则，按照中国石油天然气股份有限公司的具体部署与安排，抓好“四个结合”，即“油田公司与股份公司相结合、油田公司与二级单位（部门）相结合、建设单位与使用单位相结合、系统应用与维护管理相结合”；加快数字油田建设步伐，以油田信息化促进管理理念、管理方式的转变，进一步推进公司管理水平的提升。
   
    1、抓好数据源的采集与研究体系的建设工作 
    针对油田内外部环境的变化，为加强内部管理，适应外部环境的需要，油田公司从内外部信息收集入手，启动了“网上油田”的建设工作。进一步建设完善好物探专业数据库、钻井专业数据库、测井专业数据库、地质综合专业数据库（含图形库）等专业数据库。在占有大量信息资源的基础上，不断加强信息研究的力度，开发采油(气)厂专业数据库勘探与生产信息系统一体化应用软件，生产运行地理信息系统。为辅助领导决策发挥更重要的作用。不断加强油田内部数据信息源点建设，主要生产单位初步实现了从井站、井区、作业区、采油厂到油田公司一级一级采集传输汇总，采油作业区的单井产量、测试资料、成本、人员等方面的信息实现了“源头采集，远程调度”，并进行了“微机地宫”的试点工作。到目前为止，80%以上的基层单位已实现生产数据现场采集、远程传输，初步达到了“一次采集、全局共享”的目的和应用效果。 
   
    2、进一步建设完善企业管理信息系统
    长庆油田分公司在“十大信息应用系统”建设的基础上，进一步建设HSE综合信息管理系统、合同管理系统（二期）（含资金结算系统）、财务分析与决策信息系统（含预算系统）、办公自动系统。完善及推广应用审计信息管理系统、内部控制管理系统、党群管理系统、造价管理信息系统、人事管理信息系统（二期）、工业统计系统、纪检监察（监督）管理信息系统、网络安全和信息化建设资源管理系统、IP电话系统等。不断加大内外部信息的采集、研究工作力度，及时把握油田内外部环境变化对油田生产经营的影响。按照“把握宏观、了解微观、增强辅助决策的针对性”的原则做好信息收集、研究工作，为领导科学决策当好参谋。

 3、加强企业综合信息门户网站建设，树立企业良好形象窗口 
    为进一步提高网络应用水平，让网络切实发挥应有的效用，长庆油田充分利用综合信息门户网站对外宣传油田产品和技术，内部作为交流信息、上情下达的窗口。同时，利用网络提高办公自动化水平，实现网上协同办公。 
    一是加强了门户网站的主页建设。油田内部主页几乎涵盖了油田生产经营、职工生活的全部内容，主要包括行业、公司新闻、生产经营、科研技术、商业经济、生活空间、休闲娱乐、站点服务和管理系统链接等，可以说是油田内部的办公主页，同时内部主页建设的数量、内容、档次不断提高。到目前，油田大部分机关处室和直属单位就不同的工作内容也建立了自己的文化网站主页。油田门户网站成为油田系统建设的窗口、系统交流的园地、系统办公的场所，会议通知、情况反映、办事程序等内容在网上运行快捷方便，实现了“全公司动态信息动态反映”的目标。二是建立了信息采集、研究体系。通过各种渠道及时把握国际市场原油、成品油、油公司股票等方面的价格变化，并进行了相对简单的、框架性的分析，以每日油价、石油新闻、石油信息周报等多种形式进行发布。三是加强了与石油相关信息的收集、研究。注意把握宏观，及时把握国家的产业政策、宏观经济形势、掌握市场信息。注意掌握国家对石油、石化行业政策的变化，跟踪行业发展动向。有针对性地收集、研究与油田生产经营密切相关的信息，加强与行业内相关企业的沟通。通过企业门户网站完成与全油田公司计划、财务、物资、生产等子系统的对接，逐步实现信息网络化、数据标准化、业务处理电子化、信息服务社会化，不断提高资源利用率和工作效率，为推行ERP管理系统打好基础。
   
    4、不断改善和提高业务流程效率，推广应用企业OA系统。 
    企业办公自动化建设的本质是以提高决策效能为目的。通过实现办公自动化，可以极大地优化现有的管理组织机构，调整管理体制，在提高效率的基础上，增强协同办公的能力，强化决策的一致性，最后实现提高决策效能的目的。油田公司办公自动化系统主要分为系统管理、日常办公、公共信息、综合应用、个人服务、综合查询、离线操作、与其它系统的挂接等功能。系统通过工作流可以实现公文、方案、合同、申请的签批处理，可实现资源管理、文件管理、会议管理、电子邮件管理、图书档案管理等，可提供有关个人服务、公共信息、日程安排、个人通讯录、个性化配置、个人文件夹等管理。网络办公自动化的应用，能完成内部的各项管理和日常事务的处理，以及信息的共享和传递，基本实现无纸化办公，降低日常办公的成本，提高工作效率，加速内部信息的沟通，实现内部管理系统的数字化，使企业的管理运作体系走在时代的前列，为油田公司的全面数字化办公起到积极的推动作用。
   
    5、注重技术创新、体制创新和管理创新相结合，全面实现数字化办公
    所谓数字化办公即几乎所有的办公业务都在网络环境下的OA系统中实现。同时对不适应社会主义市场经济体制要求的落后经营方式、僵化组织结构、低效管理流程等，进行全面而深刻的变革。目前从管理体制和工作习惯的角度来看，全面的数字化办公还有一段距离，首先是数字办公必然冲击现有的管理体制，使现有管理体制发生变革，尽管如此，全面实现数字化办公是油田公司办公自动化发展的必然趋势。
   
    通过企业OA系统，将有利于管理规范化和服务全面化。通过沟通、协调、控制，将在管理上优化办公过程、优化信息结构。通过业务规范化，将改造和完善现在正渴望吸取科学管理思想的办公管理业务及其流程；通过信息规范化，将提出更多、更新的信息需求，并帮助归纳信息、减少信息的重复和不一致。在对企业业务流程全面重组、整合的基础上，进一步提高流程速度，使管理流程、生产流程更加科学化、先进化、快速化。有效地促进现有企业管理的现代化、科学化，适应竞争日益激烈的市场要求，实现信息共享和直接的数据交换的能力，从而强化企业间的联系，形成共同发展的生存链，使决策者及业务部门实现跨企业的联合作战，更直接地与网络时代的经济紧密结合。
   
    长庆油田确立的油田数字化2010年远景目标是：通过建设五个一体化（即：勘探数据采集、处理与解释一体化；油气及辅助生产数据采集、处理与分析一体化；勘探开发研究一体化；工程设计、施工及监控一体化；经营管理一体化），实施四项工程（即：网络工程；软件及高性能计算机配套与应用工程；标准化工程；人才工程），建立一个平台（即生产经营综合数据一体化管理应用平台），打造网上油田。到2010年，使生产数据源头采集率达到100%，自动采集率达到80%以上，生产经营的信息积累极较大丰富，生产过程自动监控，决策模型科学先进，利用数字信息技术全方位模拟地面、地下环境以及勘探开发过程，实现真正意义上的“数字油田”。
        
    综上所述，油田建设的数字化最直接的好处就是能为企业提高工作效率、提高工作质量、增加企业经济效益和社会效益。通过综合信息应用平台对企业管理的各个环节如生产、开发、财务、人事、计划等应用系统进行智能化加工处理、快速整合。使这些信息资源得到最大限度地共享和有效利用，及时为决策者提供依据，促进企业管理水平和运行效率的提高。使企业管理走向科学化和最优化，使企业业务流程规范化、信息资源共享最大化、制度管理科学化。从而促使企业整体水平的提升，增强石油企业在国际市场的竞争力。

长庆油田数字油田建设是一个大范畴，这里我们以长庆油田数字化钻井建设为例加以说明。

一、长庆油田工程管理信息系统概况

2、数字化井场的建立

    同一井场会存在许多数据源，如综合录井仪、钻井多参数仪、测井仪器和固井参数采集仪器，首先要从这些仪表采集的数据中选取钻井工程相关数据，征求工程技术人员意见，确定现场拟获取数据的数据结构，各类仪表不包含的数据可以采取人工录入的方式补充。系统总的数据需求确定后，开展以下几方面的工作：

⑴ 现场数据的获取

    对现有钻井队的钻井参数仪表进行改造，对大钩悬重、钻压、转盘扭矩等几十种参数进行检测，对钻井过程进行实时监测，对钻机的工作状态进行存储、打印、查询，为现场优化钻井、故障判断和排除提供依据，并为钻后提供历史数据，这是实现钻井数字化的核心；对于固井、测井等可以利用其固有的数据采集系统，都有自己的；其他生产管理所需数据，采取现场人工录入的方式；如果需要，可以用无线摄像头采集视频数据。

⑵ 现场数据共享

   简易的井场无线局域网建成后，在井场服务器上建立小型数据库，综合录井仪截取的数据、钻机配套仪表分离的数据、固井、测井采集的数据，以及手工补充录入的数据，通过无线局域网全部汇集到该数据库中。基于井场数据库，开发生产管理数据录入和数据查询显示模块，供现场人员使用，这样整个井场都可以通过无线局域网共享数据库中的数据。

⑶ 数据远程传输

    利用3G、G P R S等手段进行无线远程数据传输,编写相应的数据传输模块。然后根据带宽需求和现场所能提供的通讯手段，选择经济可靠的方式，把井场数据库中的数据统一远程传输至后方数据中心。在后方数据中心配置数据库服务器和W E B 服务器，按照既定的数据结构建立数据库。现场数据库中的数据实时远程传输，进入到后方数据中心的数据库服务器中。

3、现场数据的处理和应用

    现场数据远程传输到后方数据中心后，要着手考虑数据的处理和应用。首先要基于中心数据库建设现场数据咨询网站，支持数据显示和曲线显示，可以同时查询多口在钻的井的数据。当然在钻井工程信息管理和系统平台安全性管理方面要做细致的工作，保证现场数据的正常使用。另外利用数字化井场还可以开展以下应用：

⑴ 钻井队基本生产信息共享

    钻井队的基本数据通过3G或GPRS 方式与后方连通，定期回传基本生产信息，届时挂接到数据咨询网站上，供有关单位和人员分享即可。

⑵ 生产指挥即时通讯系统

    即时通讯系统可以作为生产指挥的上下沟通手段。生产指挥人员通过数据咨询网站了解现场具体生产情况，利用即时通讯系统与前线交，并作出合理决策，指导钻井生产。

⑶ 工程事故及复杂案例库的建立与应用

   收集近几年事故复杂及处理措施案例，建立资料库及查询应用系统，现场的工程技术人员可以在线查询同区块发生过的类似事故复杂案例以及处理措施，分析现存问题，达到解决问题的目的。

⑷ 工程技术专家会诊

    支持至于工程技术专家会诊支持方面，现在推广的即时通讯系统可以解决专家们协同工作相互沟通的问题，专家们需要的现场数据资料可通过前面建立的数字化井场来获得，网络条件允许可以把现场的图片和视频也传回后方，供专家们分析判断。 

   从网络和现有的技术来看，实现数字化钻井可行的，通过实时获取多个井场的钻井数据，实时数据回传，在后方通过数据咨询网站，为授权的生产管理者提供多口井钻井现场数据咨询浏览界面，油田各级领导和技术管理人员在后方就能够直观地了解现场具体生产情况，分析判断，做出合理决策，指导现场进行下一步生产作业，同时，也为钻井精细化管理打开一条思路。

对于长庆油田的数字化建设，我们有必要先介绍一下什么叫做数字化油田，然后针对长庆油田数字化建设加以介绍：

（一）数字化油田介绍

1、数字化油田的概念

     随着油田信息化建设进程的发展，一个新的概念应运而生，并迅速在全球石油行业引起了强烈反响，这就是;数字油田（Digital Oilfield）。数字油田的概念源于美国前副总统戈尔提出的数字地球 (Digital Earth)， 数字油田的概念一经提出，就得到了国内外各大油田和石油公司的普遍重视，数字油田已经成为石油企业信息化建设的战略目标，得到了全世界石油企业的广泛关注。

      数字油田是指建立数据和信息资产的共享机制和管理体系，在信息共享的基础上，面向油气田勘探、开发、地面建设、储运销售以及企业管理等各生产环节，建立多专业的综合数据体系，并与各专业的应用系统进行高度融合以满足油气田日常生产运行、生产管理、生产监控、设备管理、成果展示等的各种需求。

2、数字化油田的建设思路

      长庆油田提出的建设思路是：油田数字化建设重点实现对井组、管线、站(库)等基本生产单元的过程管理，坚持两高、一低、三优化、两提升;的建设思路。

1）两高：高水平、高效率

a.高水平：建成井站实时数据采集、电子巡井、危害预警、智能诊断油井机泵工况生产指挥的智能专家系统。

b.高效率：通过数字化管理系统的应用，提高操作人员的工作效率(人力资源的优化效率)、生产运行的管理效率、油田开发的综合效率。

2）一低：低成本，即坚持低成本建设思路。

3）三优化

a.优化工艺流程；

b.优化地面设施；

c.优化管理模式，实行扁平化管理，按厂、区、站三级管理模式。站点、联合站等各类站场以监视、控制、操作为主，实现对单井的日常管理；作业区以监视、调度、生产管理为主，实现对井组、油藏的重点管理；采油厂以生产管理、优化分析、智能决策为主，实现对油藏、油田的综合管理。

4）两提升

a.提升工艺过程的监控水平，即借助数据采集系统和电子巡井系统对工艺过程进行24小时实时监视，对照历史数据和经验数据进行预警、报警。

b.提升生产管理过程智能化水平，利用数据分析、数据整合、数据共享技术，结合各种数学模型、经验数据、专家系统，对生产管理过程进行智能化指导。

4、安控Super E50系列模块化RTU在长庆油田联合站数字化建设中的运用

1）工程概述：

      按照长庆油田数字化建设的高水平、高效率、低成本的总体思路，该产品通过更低的价格，更高的品质，更好的服务最终取得了用户的认可。用户决定在长庆油田采油三厂油二联合站的数字化建设中采用了安控科技自主研发生产的 Super E50系列模块化RTU 搭建整个站内数据的采集、控制、分析和传输的数化平台。

     分别在控制值班室、注水间、消防值班室各设置1套Super E50系列模块化RTU，组成一套集散式油田站场监控系统（简称站控系统）。该系统由三大部分组成，分别完成站内集输系统、水处理及注水系统、消防系统等的生产过程监测和管理，实现重要生产数据的实时监测，重要生产过程的自动控制，敏感区域异常情况的声光报警，历史数据的存储查询，报表的自动生成，数据的远程访问等功能。

2 ）站控系统结构图如下：

      整个系统采用集散控制的建设思路，分别在不同的生产区域进行独立的采集控制，再将不同区域的生产数据通过网络的方式集中到联合站中控室进行集中监控，这样就降低了风险，提高了系统的稳定性。

站控系统结构图

3） 数据监控界面
      在数据监控组态方面该产品支持标准的Modbus RTU协议，可以通过TCP/IP 或者串口的方式与上位机系统进行通信、组态，具有更好的兼容性。下图为该联合站集输区域的数据监控流程图。

联合站集输区域数据监控流程图

4）采集控制I/O点统计

a.集输区E50模块化RTU（装置区、外输区、加热炉区、配电室）

b.注水间E50模块化RTU（注水间，采出水、污水处理）

c.消防值班室E50模块化RTU（消防自控）

5、总结

      Super E50系列模块化RTU在长庆油田公司“两高、一低、三优化、两提升”的总体建设思路的指引下，紧密结合长庆油田的实际生产需求，充分发挥该模块化RTU的价格优势、品质优势和服务优势，圆满完成数字化站点的建设，是一个非常典型的数字化工程应用系统。可以预见，该产品将在未来的工业化、数字化建设进程中得到广泛的应用。

附：有关Super E50系列模块化RTU的介绍：

Super E50系列模块化RTU系统结构图

性能特点：
（1）结构先进，易于扩展，可多站协调工作，组建复杂系统。
（2）模块化设计工业标准设计，DIN导轨安装结构，方便现场安装。
（3）经济可靠、功能强大的通信接口，支持Modbus RTU／ASCII／TCP、DNP3（可选）等通信。
（4）协议，具有RS232、RS485、Ethernet等通信接口。
（5）高效的工程开发工具，符合IEC61131-3标准，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五种程序语言。
（6）友好的人机界面。
（7）功能强大的硬件系统，采用32位ARM处理器，嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)。
（8）先进的冗余/容错方式。
（9）经济高效的RTU系统。
（10）工作温度-40℃～+70℃，工作湿度5%～95%RH，适应各种恶劣环境。
（11）通过CE认证，达到EMC电磁兼容3级标准。
（12）ISO9000质量管理体系。

开发工具：
      传统RTU系统的工程开发工具一般采用各自独立的系统，各家知名RTU各有特色，但互不兼容，一般RTU开发和使用人员必须进行专业的培训才能胜任对RTU系统进行开发、使用和维护，各种RTU工程的建设投资、运行和维护成本都很高。随着软件技术和硬件技术的快速发展，各种RTU系统适用在各种不同的工业场合的应用，不同RTU系统之间数据互通互用的要求越来越强，用户对于RTU系统的开放性、兼容性要求也越来越高。
      安控科技Super E50 系列模块化RTU系统工程开发工具EOpen就是针对用户的这种要求而开发的新型RTU系统，该系统采用国际标准IEC61131-3，具有良好的兼容性和开放性。EOpen源自德国INFOTEAM公司的OpenPCS系统，该系统已获PLCOPEN国际认证。源于其开放性和兼容性，可以在用户的新建系统及旧系统改造中，节省大量的投资。
      EOpen采用符合IEC61131-3标准的IL、LD、ST、SFC及FBD/CAC等语言，用户及开发工程师可以根据工程的控制特点及要求选择其中一种语言或几种语言进行组合灵活使用，工程师可以快速高效地完成自动化工程的建设。

我们以长庆油田地面系统数字化建设，来介绍长庆油田数字化建设的实现。

     长庆油田继2003年油气当量突破1 000万t之后．在2007年又跳跃式发展到2 000万t．仅用短短4年时间实现了前33年的发展规模．成为中国陆上油气当量增长后发优势最强的油田 特别是近两年来．油气生产步入跨越式发展．每年新增油气当量接近500万t。结合发展规划．2009年油气当量达到3 000万t以上，并保持稳步增长、持续发展．到2015年油气当量将达到5 000万t以上。

      如何适应新的形势和要求．提高劳动生产效率．保持长庆油田又好又快持续发展．是长庆油田发展过程中面临的机遇和挑战 实现低成本数字化管理是大油田管理、大规模建设过程中的客观需要。

      长庆油田地面系统数字化设计根据现场试验情况，结合数字化管理的要求，坚持“两高(高水平、高效率)、一低(低成本)、三优化(优化工艺流程、优化地面设施、优化管理模式)、两提升(提升工艺过程的监控水平、提升生产管理过程智能化水平)” 的设计思路，经过一年多的时间．先后完成了井场一增压点一接转站一联合站的数字化设计以及已建站场的数字化升级改造丁程．对推进长庆油田数字化建设．实现油田数字化管理具有十分重要的意义，是长庆油田高效、节能、持续发展的有力保障。

1 长庆油田地面系统数字化设计的特点
1．1 合理确定检测点
      长庆油田地面系统数字化设计结合井(站)场生产工艺和最优投资控制需求．合理化、标准化确定数字化检测控制点．统一了各井(站)的监控功能划分和监控设备配置要求：以有效保证安全生产和运行控制为目标．对通过优化和筛选的最关键的生产数据进行了采集、检测和远程监控。

      对增压点的数字化设计．主要完成本站生产管理和站外所辖井场的电子巡护两大基本功能 站内值班以保证站场安全、平稳运行为原则，实现关键生产数据(收球简原油出口压力和温度、密闭分离装置连续液位、泵人口和出口压力、投产作业箱连续液位、外输原油温度)和视频的采集、监控以及变频控制输油泵的连续平稳输油 油井巡护利用井场的电子巡井和数据采集、传输系统。在增压点内进行远程监控。

1．2 加强分析诊断功能
      长庆油田地面系统数字化设计在确保安全环保的前提下，通过对工艺流程、生产设施的优化简化，达到降低建设投资、简化管理流程的目的 不追求单台设备的高水平．以系统的最佳匹配为标准．对站场关键设备进行优化 设备尽可能露天设置，集中摆放。加强工艺过程的监控水平．借助数据采集系统和电子巡井系统对生产过程进行24 h
实时监控，对照历史数据和经验数据进行预警、报警：同时提升分析平台的智能化水平．利用数据分析、数据整合、数据共享技术，结合各种数学模型、经验数据、专家系统，对生产管理过程进行智能化指导，例如智能诊断油井机泵工况、智能生成生产参数优化建议等。
1．3 简化管理流程
      长庆油田地面系统数字化设计建立了与数字化管理相适应的劳动组织架构 在油田新区．建立按流程管理的作业区(联合站)一增压点(注水站)一井组(岗位)的新型劳动组织模式：在油田老区．以数字化管理为平台．精干作业区．逐步撤销现有井区，推行劳动组织结构扁平化 新劳动组织构架的建立缩短了管理距离．原来介于作业区与井站之间的井区一级行政组织被淘汰．不但减少了管理人员．而且作业区将原来各井区的大班及维修人员整合起来．变原来的分区单干为现在的联合作业．并由作业区统一调动，彻底消除了原来井区与井区之间生产不平衡现象。
1．4 与标准化、模块化设计完美结合
     长庆油田地面系统数字化设计与标准化、模块化设计达到内部标准、接口、界面的统一。
(1)数字化接口均在标准化的模块中有所体现。
(2)设备开口依据数字化要求进行了优化。
(3)所有仪表接口法兰或接头均采用统一标准。
       整套数字化设计图纸．可作为标准化站场的一个相对独立设计模块，方便批量化招标、采购、建设和调试运行：同时它和产建的标准化模块图集、标准化站场又有清晰的界面．两者可配合使用．做到相互无缝拼接。

2 长庆油田地面系统数字化设计应用的技术
2．1 数据采集
      长庆油田地面系统数字化设计通过测量仪表、载荷位移传感器等设备完成井站的实时数据采集．从而把以往人工阶段性抄表产生的误差减少至零。
      数据采集主要包括：压力数据的压力变送器采集、温度数据的温度变送器采集、液位数据的磁浮子液位计采集、抽油机的电参数数据采集和载荷位移数据采集等。
2．2 数据判识
      数据判识是通过计算机软件对数据采集点上传的数据进行处理和分析比对，达到判断提醒、指导生产的目的。它包括：数据图像分析处理、集油管道堵漏判断、示功图智能识别等。
      数据处理点的计算机依据实时采集数据自动生成油水井生产动态曲线及开采现状饼状图．在油井产量、含水、注水井压力、注水量出现突变时及时报警。提醒相关技术人员及时进行油水井动态分析。
      长庆油田地面系统数字化设计建立了油田管网集输模型，实时监控了增压点、接转站、联合站等集输管道的运行状况，依据采集输油压力、流量。设置报警预警线，当集输管网出现异常时．及时预警报警，确保集输管网安全平稳运行。
      示功图智能识别是由井场数据采集点通过载荷位移传感器将抽油机的载荷位移数据上传至数据处理点的计算机中．计算机依据实时采集的载荷位移数据绘制出示功图．并将实测示功图与典型示功图进行对比分析．从而判断出井下工况．提醒技术人员进行相关操作．保证生产安全平稳运行。
2．3 智能巡护
      长庆油田地面系统数字化设计在井场、站内、路口设置视频监控．利用电子智能巡护达到安全生产的目的。
       对于井场主要是依靠视频服务器．实现了井场视频实时监控、外物闯入报警、闯入目标智能锁定、语音自动提示、远程语音警告等多项功能，为井场无人值守提供了有利条件 井场安装自动照明装置．在夜问光线不足的情况下， 自动开启照明。同时也可远程控制井场照明灯，既节能又保证了夜晚光线的充足．视频监测清晰可见。
      通过站内视频监视．操作人员可以远程查看站内实时情况．当有异常情况时进行报警并通过扬声器对相关站场进行语音示警。

      站外关键路口设置电子路卡。利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据访问等技术．对监控路面过往的每一辆机动车的前部证图像和车辆全景进行全天候的实时记录；计算机根据所拍摄的图像进行车牌自动识别、监控，并能进行车辆动态布控．对被盗抢、肇事逃逸、作案嫌疑以及违法车辆进行报警．通过有线或无线网络将
各个监控点有关信息传送到监控中心，实行信息共享，为违法查纠、事故逃逸与被盗抢等案件的及时侦破提供重要的信息和证据，是创建“平安油田”建设的重要措施和手段
。

2．4 远程控制
      长庆油田地面系统数字化设计应用的第四大工艺技术是远程控制．通过远程控制完成自动投收球、抽油机的远程启停、远程调配注以及连续输油等工艺操作．减轻员工的劳动强度，大大提高了劳动生产效率。

      定时自动投收球．利用球阀阀芯的特性，合理地安排球阀的转动方位．配合自动化控制。实现了无人值守定时自动投收球．解决了烦琐的手工操作。

      抽油机的远程启停操作。通过视频观察井场的实际情况．如果有施工人员在需要执行操作的油井附近，操作人员可以通过程序中的视频喊话功能，远程语音提示井场施工作业人员离开需要操作的油井．确保安全后．再选择需要执行操作的油井名称．执行油井的启动操作。如果油井是在运行状态．则该命令失效。当命令发送成功后、现场的远
程终端控制单元RTU会用语音再次警示井场施工人员远离被控抽油机．提示完成后。抽油机自动启动。

3 实施效果
      这里以井场为例说明长庆油田地面系统数字化设计的实施效果 长庆油田地面系统数字化设计在井场设计了示功图采集、抽油机电参数采集与控制、井场集油管道压力监测、水源井井口压力监测、流量监测与控制、注水阀组间单井注水量监测、压力检测与远程调配、自动投球、视频监控与闯人智能分析等功能。
      表1～3是长庆油田地面系统井场实施数字化设计前后的对比情况。
      通过对比可以看出．井场由实施数字化设计前的人工看护、现场操作维护，到实施数字化设计后的无人值守、远程控制、电子巡井，将员工从深山、荒漠、黄土高原的一个个偏远荒凉的单井站解放出来 预警方式由实施数字化设计前的人工检查、经验判断．到实施数字化设计后的实时系统智能分析．保障了井场的安全生产。长庆油田地面系统数字化设计通过数据采集、数据判识、智能巡护和远程控制．优化了井场的生产运行。

                                                            表1 井场运行、维护情况对比

表2 井场安全情况对比

表3 油水井巡护对比

      长庆油田地面系统数字化设计对井场设施进行优化简化，采取大井组布局、注水井集中布置，合并了污油污水回收设置．取消了巡井房．简化了井场围墙。