物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析及其在油田中的應(yīng)用探討

吳丙奇

（大慶油田信息技術(shù)公司，黑龍江 大慶 163000）

現(xiàn)如今，采集油田油井的數(shù)據(jù)依舊需要靠人工操作完成，甚至許多重要的油井?dāng)?shù)據(jù)必須安排工人去現(xiàn)場采集，自動化智能化程度非常低。人工采集數(shù)據(jù)不僅加大了工人的勞動強度，而且采集的數(shù)據(jù)存在人為誤差，精確度較低。但同，時油井油田的現(xiàn)場環(huán)境一般非常惡劣，而且地形十分復(fù)雜，這給鋪設(shè)通訊線路造成了巨大的困難，加大了物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)成本。但相對于物聯(lián)網(wǎng)落實后對油田生產(chǎn)的益處，在油井油田完善物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)更具遠見，達到對油井的自動化管理，減少人工操作，提高生產(chǎn)效率，可以實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，而且精確度更高，可靠性更大；這些都對企業(yè)的管理具有極其重要的作用和意義。

1 國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有全面性，它涉及多個不同的領(lǐng)域，比如，重要的有傳感器、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和射頻識別（RFID）等，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展推動了這些領(lǐng)域的進步，而這些領(lǐng)域的快速進步又反推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，形成了一個良性的互相促進的循環(huán)。國內(nèi)科技雖然發(fā)展迅速，一些領(lǐng)域的創(chuàng)新力也在穩(wěn)步提升，可是，物聯(lián)網(wǎng)的部分核心技術(shù)國內(nèi)并沒有掌握，并且很大部分技術(shù)領(lǐng)域相對于國際水平仍然有不小的差距。核心技術(shù)的缺失，必然會受制于人，使得國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域長期處于產(chǎn)業(yè)鏈的底端。

（1）傳感器技術(shù)。國內(nèi)大部分企業(yè)只能夠進行低端傳感器的研發(fā)，無法進行高端傳感器的研究，更是無力涉足先進的新型傳感器技術(shù)研發(fā)。

（2）物聯(lián)網(wǎng)軟件和加密技術(shù)。國內(nèi)目前主要的研究方向還處于基礎(chǔ)軟件，嚴重缺少自主研發(fā)的集成系統(tǒng)，SOA 技術(shù)方面甚至才剛剛起步。

（3）網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)。無線傳感器組網(wǎng)技術(shù)是國內(nèi)發(fā)展相對比較快的領(lǐng)域，雖然重要芯片仍然靠進口，但該技術(shù)在國內(nèi)不斷突破，其中無線接入技術(shù)是突破最快的一個方向，已經(jīng)達到了世界級先進水平。

（4）物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息處理與數(shù)據(jù)服務(wù)業(yè)：在信息處理領(lǐng)域處于數(shù)據(jù)庫的建立完善階段，數(shù)據(jù)分析基于數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上進行信息處理，國內(nèi)如今大多應(yīng)用在商業(yè)智能上。

2 現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實際應(yīng)用中的問題探討

2.1 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)簡介

運用物聯(lián)網(wǎng)的過程中，一般會涉及以下三項技術(shù)：第一，傳感器技術(shù)，作為計算機技術(shù)中最核心的部分，這種技術(shù)能夠轉(zhuǎn)換模擬信號，變成數(shù)字信號；第二，RFID 技術(shù)，這是一種綜合性技術(shù)，既有嵌入式技術(shù)的內(nèi)容，也有無線射頻技術(shù)的內(nèi)容。在物流管理、商品自動識別等方面有非常廣泛的應(yīng)用。第三，嵌入式技術(shù)。這項技術(shù)也是計算機技術(shù)的一種，但與上兩種技術(shù)相比，這種技術(shù)要更為復(fù)雜。這項技術(shù)既包括集成電路技術(shù)，也包括軟硬件技術(shù)，是多種技術(shù)兼容所得。在物聯(lián)網(wǎng)方面，這項技術(shù)有非常廣闊的應(yīng)用天地。

2.2 實際應(yīng)用過程的問題探討

（1）現(xiàn)代行業(yè)中，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用大多以“閉環(huán)”模式為主。在實際的應(yīng)用過程中，使用范圍比較受限，且不同地區(qū)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)各不相同，體系與協(xié)議各不統(tǒng)一，導(dǎo)致互相之間很難共享信息，無法達到應(yīng)用體系建立健全的條件，因此，無法真正將物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。信息壁壘的存在，必然會不利于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。只有將應(yīng)用環(huán)境統(tǒng)一，將信息壁壘打破，“閉環(huán)”應(yīng)用才能轉(zhuǎn)化為“開環(huán)”應(yīng)用，將各企業(yè)、各行業(yè)、各領(lǐng)域之間結(jié)合在物聯(lián)網(wǎng)中。

（2）要將研究重點放在共性技術(shù)與中間技術(shù)上，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈要想實現(xiàn)有效應(yīng)用，就必須確保這兩項技術(shù)非常完善。在研發(fā)技術(shù)的過程中，應(yīng)該通過不斷應(yīng)用，帶來推動力，從而促進開發(fā)。

（3）要完善物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用集成環(huán)境建設(shè)工作，確保其具有穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)、一致的特點。一方面，要能夠?qū)υS多行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生支持作用；另一方面，要能夠完成多個行業(yè)終端的接入，整合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，形成水平面上的網(wǎng)絡(luò)體系，從而推動物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不斷擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，實現(xiàn)新的飛躍。

3 物聯(lián)網(wǎng)在油田行業(yè)的應(yīng)用探討

3.1 油田的行業(yè)特性非常需要物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持

大多數(shù)油田都處于我國偏遠地區(qū)，地廣人稀，公網(wǎng)通信系統(tǒng)很難覆蓋到非常大的范圍。想要在這種環(huán)境下實時監(jiān)控設(shè)備，確保它們運行正常，確?，F(xiàn)場能直接連線檢測中心，還是比較困難的。地理環(huán)境是我們需要解決的第一個難題。將一座巨大的通信設(shè)備建設(shè)在如此艱難的環(huán)境中，不僅需要很多時間，也需要大量資金。電纜在起伏的地形上，傳導(dǎo)效果會變得很差，此外，若直接在湖泊、山路、油田等地區(qū)鋪設(shè)電纜，存在潛在風(fēng)險。而要想實現(xiàn)油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，就必須徹底解決這些問題。

與此同時，油田地區(qū)除了地理位置及其環(huán)境上存在特殊性，光纖通信網(wǎng)絡(luò)在鋪設(shè)工作中還存在許多問題，如需要較長工期、建設(shè)成本比較高等等。此外，油田工作需要具備強移動性的通性系統(tǒng)，這樣油田工作人員就不用一直待在辦公室里辦公，能夠移動到室外，看到現(xiàn)場進行辦公。油田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)必須滿足以下條件：一是應(yīng)用范圍與網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣；二是可靠性與安全性高；三是業(yè)務(wù)承載能力強。而我們平時使用的WLAN、無線公網(wǎng)等，并不能符合這些條件，也就不能運用在油田工作中。

3.2 智能感知、集成、處理生產(chǎn)信息

設(shè)想一下，在油田生產(chǎn)工作中，正式應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以將大部分自動化基礎(chǔ)應(yīng)用涵蓋在內(nèi)。在這種模式下，管理模式會非常精細，非常具有特色；油田工作運行機制也會持續(xù)完善，更加適合油田工作的開展。物聯(lián)網(wǎng)在油田工作大展身手的時候，能夠形成長效控制投資成本預(yù)算機制，建立健全監(jiān)督體系，實現(xiàn)五位一體，也能夠促進油田工作管理更加規(guī)范和深化，不斷提高生產(chǎn)經(jīng)營效率。

3.3 智能定位、跟蹤、監(jiān)控重點車輛與物資

油田生產(chǎn)運輸工作會涉及許多危險和重點物資，包括易燃易爆品和化學(xué)品，需要大量車輛運送這些物品。但是，就目前情況而言，以物資、物流整個過程角度來看，管理這些物資還存在許多問題，還沒有形成有序的管理模式。因此，首先，要加大物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)、嵌入式技術(shù)的研究力度，從而實現(xiàn)對運輸車輛及運輸物資進行自動定位和感知；其次，完善無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，加強其與衛(wèi)星定位之間的聯(lián)系，從而實時傳輸運輸車輛及物資的實時數(shù)據(jù)；再者，要建立健全物流數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)，實現(xiàn)自動監(jiān)控物流情況；最后，建立健全信息安全機制，確保物聯(lián)網(wǎng)在運用時，不會出現(xiàn)信息泄漏等不安全問題。

3.4 健全物資信息鏈，打造倉儲智能化油田

隨著物流行業(yè)在近幾年的飛速發(fā)展，其對物資倉儲設(shè)備和管理要求也越來越高。要想有序高效管理油田物資，就必須完善智能物資倉儲管理系統(tǒng)，這是前提條件。在物資管理系統(tǒng)中，全面應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)油田生產(chǎn)進一步發(fā)展，產(chǎn)能進一步擴大。物聯(lián)網(wǎng)在物資管理系統(tǒng)中的實際運用與優(yōu)勢主要包括以下三點。

第一，物資倉儲管理軟件，這一軟件是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中非常重要的內(nèi)容，物料從購買、使用到報廢的所有階段，都能夠被這一軟件跟蹤。

第二，物資管理自動化可以通過RFID 技術(shù)來實現(xiàn)，在這種技術(shù)下，物資周轉(zhuǎn)效率能得到有效提到。物資管理信息化則可以通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)，這一技術(shù)對制定物資需求計劃有重要的指導(dǎo)作用。

第三，倉儲智能化管理系統(tǒng)能和多個平臺建立連接關(guān)系，如采購物資平臺、ERP 等，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控油田勘探開發(fā)的全過程。

4 結(jié)語

在我國，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展仍然處于初期階段，其中的各項技術(shù)也在不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展、不斷進步、不斷被應(yīng)用在多個領(lǐng)域。以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實際為依托，油田產(chǎn)業(yè)結(jié)合實際情況，逐步建設(shè)智能化信息系統(tǒng)，對油田未來發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。

在油田生產(chǎn)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，可以提升各單位，如工程建設(shè)單位、油田開采單位、技術(shù)部門、研究院等之間的協(xié)作能力，切實將油田生產(chǎn)效率與信息化管理能力提升起來，這也契合了油田產(chǎn)業(yè)各部門的需求與期待。石油行業(yè)是技術(shù)高度密集型行業(yè)之一，需要多專業(yè)之間的默契配合。打造以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的數(shù)字化油田建設(shè)，在油田多個方面的工作，如采集數(shù)據(jù)、物資管理、實時監(jiān)測等，都會有非常出色的表現(xiàn)。