安防監(jiān)控助力油田安全保障
　　2011年3月19日，美國、英國、法國、加拿大和意大利等展開代號為““奧德賽黎明”的聯(lián)合軍事行動，對利比亞多處重要設施實施空襲�？找u數(shù)小時后，利比亞領導人卡扎菲通打電話給利比亞國家電視臺，發(fā)表簡短但措辭強硬的電視講話，強烈譴責西方軍事行動，并表示會堅決抵抗西方的軍事行動。

美國軍艦向利比亞發(fā)射戰(zhàn)斧式導彈

　　利比亞還是石油盛產國。利比亞1955年頒布國家石油法，并開始石油勘探。1959年發(fā)現(xiàn)了第一批油田，1961年開始出口原油。2004年，利比亞原油產量達到160萬桶/ 日，國內消費約25萬桶/日，凈出口約134萬桶/日(2004年6月恢復對美出口石油)，出口占總產量的83.75%。利比亞原油油質好，并且含硫量低，蠟油產率高。利比亞油田通過管道網絡接至地中海。利比亞國家石油公司擁有7條輸油管道，有6個石油儲備基地，并還在籌化擴建石油儲備和煉油基地。

　　由于石油是利比亞的支柱產業(yè)，日產油量巨大，而西方此次打擊利比亞也被多國懷疑是由于石油的利益，意在攫取石油資源，因此，利比亞廣闊的安全田安全備受關注。據(jù)《環(huán)球時報》報道，利比亞領導人卡扎菲面臨最后關頭或許會做出出人意料的事，下令爆毀與燃燒油田，這個很可怕。

3月20日，班加西附近，忠于卡扎菲的武裝力量裝備遭遇聯(lián)軍襲擊

　　油田安全備受關注 安防監(jiān)控助力油田安全保障

　　一、油田周界防范智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)案例分析

　　中國作為世界第二大石油消費國，在石油安全的整體框架中，石油運輸安全不容忽視。如果沒有幾條可靠的石油進口通道，一旦發(fā)生突發(fā)事件，或有什么風吹草動導致進口石油運輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會對中國經濟產生負面的連鎖反應。

　　智能監(jiān)控系統(tǒng)方案構建
　　作為石油運輸重要方式之一的石油管道，發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著國家西氣東輸工程的順利開展和實施，對石油運輸管道以及各個中繼站，儲油儲氣站的安全監(jiān)控也是重中之重。該智能分析技術方案從項目的具體實際出發(fā)，做到配置合理，同時遵守技術先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、成本節(jié)約的原則，并綜合考慮施工、維護及操作因素，為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。

　　需求描述

　　鑒于油田開采的特殊重要性，其監(jiān)控系統(tǒng)必須具備安全性、有效性、監(jiān)控能力強、檢測率高、誤報率低的特點，才能確保油田工作時的絕對安全。監(jiān)控系統(tǒng)的設計應根據(jù)各個中繼站的使用功能、建設標準及業(yè)主的要求，并貫徹國家已頒布實施的有關"規(guī)范"和"標準"，考慮到節(jié)約成本，并綜合運用電子信息技術、計算機網絡技術、安全防范技術等，構成先進、可靠、經濟適用的安全防范體系。

　　根據(jù)客戶需求，嚴密監(jiān)控區(qū)域的前端系統(tǒng)的核心是"發(fā)現(xiàn)可疑行為"和"攝像"，尤其以"發(fā)現(xiàn)可疑行為"作為設計基礎。只有在發(fā)現(xiàn)了可疑行為的基礎，攝像才有更加實際的意義。在傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控模式下，管理人員需要監(jiān)視太多的視頻籠-面，遠遠超出人的接受能力，導致實際監(jiān)控效果低下。因此我們需要智能視覺監(jiān)控來改善監(jiān)控效果，同時減輕管理人員的負擔。這樣才能真正讓控制中心人員從繁雜的電視監(jiān)控工作中解脫出來，以便有更多的資源應對可疑現(xiàn)場。所以，選擇一套成熟、可靠的檢測產品，對于倉儲安防項目的成功有著深刻的意義。

　　在經過長時間的發(fā)展之后，目前智能視覺分析技術的應用已經相當成熟。貝爾信的智能視覺分析產品是基于嵌入式智能視覺分析技術的監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)，它具有入侵檢測、非法停車檢測、遺棄物檢測、物品搬移檢測和自動PTZ跟蹤等功能模塊，可以很好地解決監(jiān)獄看管所遇到的各種各樣的難題。即使是在各種極端惡劣的環(huán)境和照明條件下也可以保持極高的性能--99.9%超高檢測率，只有極低的誤報率（少于1個/天）。

　　智能監(jiān)控系統(tǒng)方案構建

　　入侵檢測

　　需要對油井周邊1平方公里的范圍進行周界防范，當發(fā)現(xiàn)可疑人物或車輛進入防范區(qū)域時，要求監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動檢測入侵目標，并標識其入侵軌跡，同時發(fā)出報警通知管理人員前去處理。

　　根據(jù)以上需求，本方案將從以下幾個方面進行搭建：

　　將設備設定為入侵檢測模式，采用固定攝像機安裝在油井區(qū)域1平方公里的周界上進行無縫覆蓋，形成一道虛擬的監(jiān)控圍墻，如圖1所示。

　　經計算，當攝像機采用40毫米鏡頭，每臺攝像機的有效檢測范圍（有效檢測范圍是指在監(jiān)控籠-面中能完整顯示不高于3米物體的最遠距離）為100米時，貝爾信智能視覺服務器能夠實現(xiàn)最高的檢測率和最低的誤報率（檢測率：99.9%；誤報率：少于1個/天）。

　　將周界監(jiān)控范圍內所有禁止入侵的區(qū)域設置為防區(qū)。這樣當有入侵者侵入防范區(qū)域時就會被智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)自動鎖定并標識出行動軌跡，同時會發(fā)出報警。這里的報警分前端和后端兩種，前端報警可通過聲光報警器來實現(xiàn)，入侵者觸發(fā)報警時，監(jiān)控系統(tǒng)會發(fā)出警報聲警告入侵者，并可打開強光燈使入侵者無處藏身；后端報警可通過PC軟件來實現(xiàn)，通知管理人員馬上對入侵行為進行處理。這樣就真正做到了"事前防范"，避免了經濟損失。

　　可將智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)的錄像功能設置為"報警觸發(fā)錄像"，即在發(fā)生報警時才觸發(fā)錄像功能，這樣可以過濾掉大量無用的錄像內容，既節(jié)省了錄像硬盤空間延長了可錄像時間，又避免了?看錄像時的大量繁瑣工作，只需對報警時的錄像進行確認即可。

　　智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)可檢測不同方向的入侵，可根據(jù)需要設置進入防區(qū)的方向為非法方向，而出防區(qū)的方向為合法方向。這樣就只對進入防區(qū)的人或車輛進行檢測并報警，而對走出防區(qū)的人和車輛視而不見。

　　智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)支持日程設置，即可對監(jiān)控區(qū)域劃分時段進行不同的檢測方式。例如，上午9時至下午5時這段時間為工作時間，可能會有大量工人出入防區(qū)，則可將這段時間設置為不檢測時段，以避免不必要的報警；而從下午5時至次日上午5時這段時間為下班時間，不允許任何人員進入防區(qū)，則設置為入侵檢測時段，開始防范。

　　智能視覺服務器提供了智能、靈活、有效的入侵檢測功能。該智能視覺服務器能夠自動檢測侵入監(jiān)控防區(qū)的入侵者（人和交通工具），能夠自動區(qū)分入侵者的種類、大小、速度、移動方向等特征，并能有效地識別偽裝。

　　智能處理模塊具有室外環(huán)境應用能力，能夠對環(huán)境背景進行自學習、自適應和自調節(jié)，當天氣環(huán)境變化時不需要手工更改系統(tǒng)參數(shù)。

　　前端設備在對輸入視頻流進行智能處理之后，同時支持模擬視頻和網絡流媒體視頻雙模輸出，所以便于與傳統(tǒng)監(jiān)控結合起來，達到綜合全面的監(jiān)控效果。

　　組網圖

　　考慮到天氣變化和夜晚光線不足等情況，需要為前端攝像機安裝紅外燈，以保證光線不足時的檢測不受影響。

　　結束語

　　此系統(tǒng)與以往油田的監(jiān)控防范系統(tǒng)有著很明顯的區(qū)別，就是采用了高端智能視頻服務器為主要設備，其不僅提高了周界防范系統(tǒng)的安全等級，還大大節(jié)省了安保的人力問題，可以滿足當前社會形勢下對油田安保的高要求。

　　物聯(lián)網技術構建數(shù)字化油田
　　二、物聯(lián)網技術構建數(shù)字化油田

　　隨著傳感器、RFID、通信網絡、云計算等新技術的成熟和日益普及，物聯(lián)網技術的應用越來越廣泛，并逐漸在數(shù)字化油田、數(shù)字化醫(yī)療、智能電網、智能交通等多個領域中應用。它能夠實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的"智能"整合，實現(xiàn)工業(yè)化和信息化的融合，被認為是繼計算機和互聯(lián)網之后的"第三次IT浪潮"。目前，國家大力推進信息化與工業(yè)化的融合，以信息技術改造傳統(tǒng)產業(yè)，政府和企業(yè)對物聯(lián)網技術的應用需求日益顯現(xiàn)。石油行業(yè)是一個跨學科、多專業(yè)相互配合的技術高度密集型行業(yè)。石油行業(yè)的信息化一直伴隨著行業(yè)的發(fā)展，并發(fā)揮著巨大的作用。數(shù)字化油田是油田信息化的高級階段，是油田信息化達到網絡化、數(shù)字化、模型化和科學化的全新標志。通過應用驅動和技術研發(fā)創(chuàng)新引領的互動式發(fā)展，基于物聯(lián)網技術的數(shù)字化油田建設，在油田數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)測、物資管理以及地面全面信息化等領域有非常廣闊的應用前景。

　　物聯(lián)網概述

　　物聯(lián)網(InternetofThings，簡稱IOT)，顧名思義就是"物物相連的互聯(lián)網"，它是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。物聯(lián)網的本質內涵是3C(Computation，Communication，Control)融合，是基于計算進程與物理進程深度融合的新計算模式，是計算、通信、控制與物理等多學科的交叉與融合。物聯(lián)網的功能特征是全面感知信息、可靠傳遞信息和智能處理信息，以實現(xiàn)對物體實施智能化的控制與管理。

　　物聯(lián)網是在計算機互聯(lián)網的基礎上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的"InternetofThings"。在這個網絡中，物品(商品)能夠彼此進行"交流"，而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別(RFID)技術，通過計算機互聯(lián)網實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。物聯(lián)網可分為三層：一是感知層，即物聯(lián)網的皮膚和五官識別物體，采集信息；二是網絡層，即物聯(lián)網的神經中樞和大腦信息傳遞和處理；三是應用層，即物聯(lián)網與行業(yè)專業(yè)技術的深度融合，與行業(yè)需求結合，實現(xiàn)行業(yè)智能化。

　　近年來，物聯(lián)網技術發(fā)展迅速，并取得了許多令人矚目的研究成果，其中較具影響力的包括國際電信聯(lián)盟發(fā)布的《ITU互聯(lián)網報告2005：物聯(lián)網》、歐洲信息社會與媒體委員會發(fā)布的《2020年的物聯(lián)網：未來之路》、IBM的"智慧地球"項目。據(jù)相關分析報告，全球物聯(lián)網市場規(guī)模將出現(xiàn)快速增長，2007年全球市場規(guī)模達到700億美元，2008年達到780億美元，到2012年將超過1400億美元，年增長率接近20%。

　　運用物聯(lián)網技術構建數(shù)字化油田

　　數(shù)字化油田是實際油田的虛擬表示，能夠匯集該油田的自然和人文信息，人們可以對該虛擬體進行探查和互動。油田生產信息和地理信息息息相關，通過信息、基礎建設，提高企業(yè)對外部各種關鍵信息及時獲取、快速反應的能力，同時，通過企業(yè)信息化和數(shù)字化油田的建設，改善區(qū)域內部信息溝通、數(shù)據(jù)整合能力。數(shù)字化油田的核心是為石油企業(yè)建立數(shù)據(jù)和信息資產的共享機制和管理體系，在信息共享的基礎上，面向石油勘探、開發(fā)、地面建設、儲運銷售以及企業(yè)管理等各生產環(huán)節(jié)，建立多專業(yè)的綜合數(shù)據(jù)體系，并與各專業(yè)的應用系統(tǒng)進行高度融合。

　　在建立油田生產和管理流程優(yōu)化應用模型的基礎上，利用虛擬現(xiàn)實技術對數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化和多維表達，并且通過智能化分析模型，為企業(yè)的經營管理提供良好的信息支撐環(huán)境�；�于物聯(lián)網技術的數(shù)字化油田是針對油田勘探開發(fā)信息化管理而專門開發(fā)的，以滿足油田日常生產運行、生產管理、生產監(jiān)控、設備管理、成果展示的需求，是一套集石油勘探開發(fā)生產信息的采集、傳輸、存儲、處理、分析、發(fā)布、管理和應用于一體，規(guī)范、統(tǒng)一、安全、高效的全新現(xiàn)代化生產經營綜合數(shù)據(jù)于一體的管理應用平臺。

　　在物聯(lián)網技術支持下的"數(shù)字化油田"是把地震區(qū)、井場、站庫等油田生產制造現(xiàn)場為數(shù)據(jù)采集源點；采用自動化數(shù)據(jù)采集設備(比如傳感器)，通過局域光纖網、GPRS/CDMA、微波通訊網等傳輸手段，將地震數(shù)據(jù)、井下測量的地層和井筒數(shù)據(jù)、井口測量的設備運行和流體屬性數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)實時采集進入信息管理中心的數(shù)據(jù)倉庫；按照科學的過程如數(shù)據(jù)模型進行數(shù)據(jù)的組織與管理，在此基礎上通過大量的業(yè)務模型進行知識集成，通過應用智能識別、數(shù)據(jù)融合、移動計算、云計算等技術，進而支持石油地質綜合研究、油藏分析等科學研究和在線模擬，完成生產實時診斷，科學研究的成果支持油田生產的綜合決策，決策信息反饋到生產制造現(xiàn)場進而完成環(huán)境監(jiān)測、單元整合、過程模擬、參數(shù)優(yōu)化和控制。運用物聯(lián)網技術構建數(shù)字化油田，不僅可以實現(xiàn)跨地域協(xié)同工作，緊密連接生產經營的各個環(huán)節(jié)，還可以實現(xiàn)油田業(yè)務與技術的整合、油田數(shù)據(jù)集成、油田狀態(tài)自動監(jiān)測以及地面建設全面信息化。同時，還可以建立虛擬的數(shù)字地質模型，實現(xiàn)油藏描述的可視化和互動性。

　　物聯(lián)網應用實例--油水井生產遠程監(jiān)控分析優(yōu)化系統(tǒng)

　　油井生產遠程監(jiān)控分析優(yōu)化系統(tǒng)通過網絡遠程采集油井的功圖、壓力、溫度、電流、功率、扭矩等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)油井生產工況實時診斷；遠程實時產液量計量；用電消耗計量及能耗分析；應用扭矩法、電能法、功率曲線法等計算和調節(jié)抽油機平衡；基于診斷基礎上的油井工作參數(shù)優(yōu)化設計；基于診斷、優(yōu)化設計結果的專家解決方案發(fā)布；基于油井工況診斷和工藝參數(shù)設計結果，遠程實時實現(xiàn)對油井的"大閉環(huán)"智能控制，如圖1所示。注水井生產遠程監(jiān)控分析優(yōu)化系統(tǒng)通過網絡遠程采集注水井的壓力、流量等數(shù)據(jù)，根據(jù)注水井配水要求，進行當前流量和配注量的比對，利用PID算法自動調節(jié)閥門開度。同時將即時流量數(shù)據(jù)和累計流量數(shù)據(jù)以及各種壓力數(shù)據(jù)，傳送到RTU，利用CDMAGPRS網絡將數(shù)據(jù)傳回到油田企業(yè)內部網計算服務器。工況分析優(yōu)化服務器將現(xiàn)場監(jiān)控終端采集的數(shù)據(jù)進行超限報警、注水量計算、報

　　應用前景與展望
　　表、曲線、圖示等數(shù)據(jù)統(tǒng)計;工況分析;參數(shù)優(yōu)化設計等。Web發(fā)布系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)設定的權限和管理范圍，對管理的水井進行定制查詢和統(tǒng)計、展示等。該系統(tǒng)使得注水設備具有物聯(lián)網的"計算、網絡通信、精確控制、遠程協(xié)作和自治"五大功能。

    自2005年開始，大港油田通過試驗、示范、全面推廣，截至2009年底共實施2000多口油水井生產遠程監(jiān)控分析優(yōu)化系統(tǒng)，實現(xiàn)了油水井生產實時采集、實時計算、實時診斷、實時優(yōu)化、實時發(fā)布、實時控制，有力地推動了油田的自動化、信息化、數(shù)字化的發(fā)展，2007年被確立為"港西模式"。"港西模式"為石油物聯(lián)網新項目的建設提供樣板。"港西模式"的核心技術是一套基于自動化技術、計算機技術、網絡技術、系統(tǒng)工程技術以及油氣田開發(fā)專業(yè)技術，以提高油田數(shù)字化水平、油井產量、系統(tǒng)效率、簡化地面流程為目的，集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、生產動態(tài)預測、工程分析、遠程計量、油井故障診斷、系統(tǒng)效率及損耗構成、優(yōu)化設計、措施方案發(fā)布、智能控制等于一體的專家系統(tǒng)。該技術符合物聯(lián)網的定義，廣義上講，就是一個在環(huán)境感知的基礎上，深度融合了計算、通信和控制能力的可控可信可擴展的網絡化物理設備系統(tǒng)，它通過計算進程和物理進程相互影響的反饋循環(huán)實現(xiàn)深度融合和實時交互來增加或擴展新的功能，以安全、可靠、高效和實時的方式監(jiān)測或者控制一個物理實體。

    大港油田港西油田簡化模式，讓計量站、配水間和傳統(tǒng)的三級布站模式退出歷史舞臺，擺脫"地面工藝調整圍著已建場站轉"的思想束縛，形成以滿足油藏開發(fā)需要為標準的地面工程建設新理念，實現(xiàn)信息化、網絡化與油氣田地面集輸系統(tǒng)成功對接，屬于物聯(lián)網技術的典型應用案例，開辟了油氣生產的新途徑。"港西模式"對于創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)，實現(xiàn)老油田高效開發(fā)具有重要指導意義。

    應用前景與展望

    在我國信息產業(yè)科技發(fā)展"十一五"規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要等重要發(fā)展規(guī)劃中，寬帶無線移動通信網絡與互聯(lián)網絡、物聯(lián)網絡之間的連接和融合是最重要的發(fā)展方向，這將創(chuàng)造新的產業(yè)鏈與商業(yè)模式，促進我國經濟與社會的可持續(xù)發(fā)展，是我國信息化和工業(yè)化的快速融合的有力武器。石油行業(yè)是一個跨學科、多專業(yè)相互配合的技術高度密集型行業(yè)。石油行業(yè)的信息化一直伴隨著石油行業(yè)的發(fā)展，并發(fā)揮著巨大的作用。

    石油物聯(lián)網作為一項新技術也將逐漸應用到油田生產實踐中�；�于物聯(lián)網技術的數(shù)字化油田建設，在油田數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)測、物資管理以及地面全面信息化等領域有非常廣闊的應用前景，不僅可以實現(xiàn)跨地域協(xié)同工作，緊密連接生產的各個環(huán)節(jié)，還可以實現(xiàn)油田業(yè)務與技術的整合，進一步優(yōu)化油田生產經營管理，拓寬油田勘探開發(fā)業(yè)務。運用物聯(lián)網技術構建數(shù)字化油田，是油田信息化建設的有效途徑。隨著油田勘探開發(fā)的進一步深入、信息采集與智能計算技術的迅速發(fā)展、互聯(lián)網與移動通信網的廣泛應用以及與傳感網結合的不斷深入，油田大規(guī)模運用物聯(lián)網的時機日趨成熟。

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