構(gòu)建智慧油田信息安全體系的技術(shù)分析

岳祥琦 徐寧波 賈永先 郭延祺

摘要：國內(nèi)各地“智慧城市”建設(shè)的步伐逐步向前邁開。對于油田的發(fā)展而言，也開始逐步進(jìn)入智慧的時代。“智慧油田”旨在通過充分結(jié)合現(xiàn)在先進(jìn)的信息技術(shù)手段和管理經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)油田的智能化管理。智慧油田是在數(shù)字油田的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，是當(dāng)前以及未來時期油田發(fā)展的主流趨勢。

關(guān)鍵詞：智慧油田;信息安全體系;技術(shù)分析

一、信息安全管理體系的建設(shè)

信息安全管理體系建設(shè)依托于信息安全管理模型，遵循技術(shù)與管理并行的原則，將安全控制、風(fēng)險(xiǎn)評估有機(jī)結(jié)合在一起，構(gòu)造油田企業(yè)的安全管理體系。信息安全管理中心是整個系統(tǒng)的核心，循環(huán)鏈中的每一個環(huán)節(jié)都要定期與管理中心進(jìn)行安全信息交互，當(dāng)管理中心認(rèn)為有必要對組織的安全目標(biāo)進(jìn)行修正時，要向管理層匯報(bào)，由管理層對安全目標(biāo)做出最終決策。

二、“智慧油田”的概念

智慧油田是在數(shù)字油田的基礎(chǔ)上被提出來的具有時代意義的全新的理念。智慧油田充分體現(xiàn)了能源行業(yè)發(fā)展的演進(jìn)過程和必然趨勢。數(shù)字油田的主要發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)油田經(jīng)營、運(yùn)作、管理的智能化，智慧油田則區(qū)別于數(shù)字油田的發(fā)展模式，著重強(qiáng)調(diào)智能化和人類智慧的完美結(jié)合。因此，從數(shù)字油田到智慧油田經(jīng)歷了從數(shù)據(jù)收集歸納到深度挖掘、整理數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變階段，充分實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)工藝的優(yōu)化管理。此外，建設(shè)智慧油田關(guān)鍵在于充分結(jié)合現(xiàn)今信息科學(xué)技術(shù)，對于油田的運(yùn)行系統(tǒng)信息進(jìn)行安全、有效的整合分析，從而實(shí)現(xiàn)油田的智能化管理運(yùn)作模式。智慧油田主要涉及到生產(chǎn)和生活兩個主要方面。按照職能劃分大致可以從智慧工程、智慧管理、智慧地質(zhì)、智慧民生幾個方面來考察。

三、智慧油田建設(shè)需要注意的事項(xiàng)

1.油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)

油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)是通過部署井場數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對各類生產(chǎn)井、站、管線的全過程、全天候、全業(yè)務(wù)、全覆蓋，達(dá)到對井場自動感知、無人值守、重點(diǎn)巡查、組織維修的效果，實(shí)現(xiàn)提高勞動生產(chǎn)效率和安全生產(chǎn)的目標(biāo);對參與油氣生產(chǎn)的各類資源（人員、設(shè)備、儀表等）形成實(shí)時管控;構(gòu)建扁平化綜合管理平臺，減少管理層級，應(yīng)用先進(jìn)、綜合技術(shù)手段提高管理實(shí)效。

2.數(shù)字化井場

在井口部署單井綜合測控柜和壓力、溫度等多種傳感器，實(shí)現(xiàn)單井生產(chǎn)參數(shù)的采集以及對抽油機(jī)的遠(yuǎn)程啟停及變頻控制。井場所有數(shù)據(jù)上傳至中心控制室的采集服務(wù)器顯示、存儲及應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)對單井生產(chǎn)全過程、全天候的遠(yuǎn)程管理，實(shí)現(xiàn)無人值守，井場只需要定期巡檢。單井綜合測控柜主要針對油井、氣井、水井等目標(biāo)實(shí)施智能監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制。本產(chǎn)品主要實(shí)現(xiàn)油井采集示功圖、載荷、回壓、井口溫度、電流、電壓有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、上下沖程最大電流值、上下沖程功率、平衡率、日用電量、累計(jì)電量、沖次、系統(tǒng)狀態(tài)與采集時間等數(shù)據(jù);遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)的啟停。另外，在每座井場內(nèi)邊緣樹立監(jiān)控桿，桿上安裝紅外一體化攝像機(jī)和無線傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)井場視頻圖像的采集;監(jiān)控中心通過視頻服務(wù)器實(shí)現(xiàn)井場視頻圖像的遠(yuǎn)程監(jiān)視、管理、儲存和控制。

2.3從數(shù)據(jù)下手，確保穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)

對石油行業(yè)來說，對油氣資源的認(rèn)識和掌握主要通過大量的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，通過對數(shù)據(jù)的挖掘和應(yīng)用，可以提高決策的準(zhǔn)確性和全面性，實(shí)現(xiàn)新的油氣增產(chǎn)。油田從數(shù)據(jù)入手，全面審視、思考和規(guī)劃油田信息化建設(shè);從數(shù)據(jù)出發(fā)，突破傳統(tǒng)的“硬件網(wǎng)絡(luò)-數(shù)據(jù)-軟件”層次，以數(shù)據(jù)為主綱，考慮信息化的規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施。建設(shè)滿足油田需求、優(yōu)化信息資源配置的新時期智慧油田，實(shí)現(xiàn)全油田大數(shù)據(jù)的大統(tǒng)籌、大優(yōu)化，建立集成統(tǒng)一的大平臺。主要包括以下內(nèi)容：①物聯(lián)網(wǎng)與油水井、站、庫等實(shí)時監(jiān)控;②大數(shù)據(jù)采集、處理、分析與云數(shù)據(jù)中心建設(shè);③移動計(jì)算與油田經(jīng)營管理平臺建設(shè);④云計(jì)算與油田專業(yè)應(yīng)用軟件平臺建設(shè)。

2.以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技助推智慧油田建設(shè)

數(shù)據(jù)是兩化融合的基礎(chǔ)，石油石化企業(yè)擁有海量數(shù)據(jù)，如何安全、高效、綠色的存儲和使用數(shù)據(jù)，對石油石化行業(yè)而言是需要解決的一大難題。其次，數(shù)據(jù)源的建設(shè)也對石油石化行業(yè)形成了巨大挑戰(zhàn)。相比其他傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，石油石化行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較長，涵蓋了采集、加工、運(yùn)輸、工程建筑等多個行業(yè)。同時，石油石化行業(yè)內(nèi)外部的數(shù)據(jù)源建設(shè)、數(shù)據(jù)采集，都對企業(yè)提出了很高的要求。另外，數(shù)據(jù)的可視化、符合行業(yè)企業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建，都是大數(shù)據(jù)在兩化融合應(yīng)用中所要面對的問題。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與智慧油田三者之間的關(guān)系是：物聯(lián)網(wǎng)是智慧油田的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)是大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的催化劑，大數(shù)據(jù)源于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用;智慧油田的衡量指標(biāo)由大數(shù)據(jù)來體現(xiàn)，大數(shù)據(jù)促進(jìn)智慧油田的發(fā)展。大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是石油行業(yè)信息化深入、IT與業(yè)務(wù)深度融合的必然趨勢，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)全面優(yōu)化信息資源是智慧油田建設(shè)的必由之路。

3.大力推進(jìn)數(shù)據(jù)的融合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享

智慧油田是建立在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上的，其生產(chǎn)、運(yùn)營、管理的核心部分也是互聯(lián)網(wǎng)。觀察智慧油田的形成歷程可以發(fā)現(xiàn)，智慧油田的建設(shè)是一個由“量變”到“質(zhì)變”的一個緩慢發(fā)展過程。而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也是這樣，在很長的一段時間內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)一直是處于“量變”到“質(zhì)變”中間的某個過程。實(shí)踐表明“，重網(wǎng)絡(luò)輕數(shù)據(jù)”的觀念是一個典型的應(yīng)用系統(tǒng)的誤區(qū)，要想實(shí)現(xiàn)信息共享，首先應(yīng)該做的就是做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作。而智慧油田建設(shè)的重中之重也是做好管理統(tǒng)籌工作，從而逐步實(shí)現(xiàn)管理的信息化建設(shè)。

4.著手物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化體系的建設(shè)

長期以來，各行各業(yè)的發(fā)展過程中關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)體系的建立都有一個潛在的規(guī)律可循。標(biāo)準(zhǔn)體系來源于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)則是從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中演變發(fā)展而來的，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)往往則是在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中提煉總結(jié)而來的。因此，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧油田的發(fā)展應(yīng)該著手建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范化的作業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)化的體系，只有這樣才能逐步實(shí)現(xiàn)智慧油田的高效快速發(fā)展。

結(jié)語

本文通過研究智慧油田安全防護(hù)體系，摸索出信息安全標(biāo)準(zhǔn)體系在智慧油田建設(shè)中的具體實(shí)現(xiàn);保障了油田公司信息系統(tǒng)各層的安全運(yùn)行;增強(qiáng)了對信息安全事件前的預(yù)測、事件中的防護(hù)、事件后的追溯;降低了由于信息安全導(dǎo)致的影響安全生產(chǎn)的程度，減少了信息安全事件的發(fā)生。

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