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【摘 要】文章概述了第二采气厂目前数字化建设现状，论述了对数字化应用和深层次的开发，即如何建设一套企业管理信息化、业务处理电子化以及决策知识科学化的智能化生产管理系统，以便提升生产管理决策的效率和水平、有效降低运营成本、提高企业核心竞争力。
【关键字】数字化生产系统；电子巡井
1、数字化建设现状与存在问题
1.1建设现状
随着第二采气厂生产规模的不断扩大及新工艺、新技术的应用，生产指挥系统也得到了快速发展，基础建设和应用系统已经基本成熟。建立了比较完善的生产管理数据库，实现了井口温度、压力、流量等数据的实时传输以及视频监控等功能，在站内已经实现了针对各个装置的生产运行监控，同时实现了厂监控中心对生产数据的集中采集。自动化系统的不断完善大大降低了现场工作员工的劳动强度。
1.2亟待解决的问题
第二采气厂各个系统的数据库从整体来看相对分散，生产数据只是实现了查看，而未对数据进行更深层次的应用，在生产管理和科研中没有得到充分利用。
单井远传系统数据刷新慢导致报警信息不能及时提示，对外提供数据不够灵活，兼容性差。
目前站控系统仅局限于站内人员对现场进行查看，虽然数据也传输到了厂指挥中心，但是用户浏览受限，并须安装站控客户端软件，导致工作流程繁琐，监控不够自主便利。
2、数字化生产系统建设
结合建设现状，生产系统需要进行如下改造和完善：构建统一共享的数字化管理平台，为生产管理决策和科学研究提供及时准确的科学依据。
系统全面对单井、集气站、处理厂的生产数据实时采集，并集成井、站、厂的视频监控系统，结合工艺流程图进行组态，以Web网页方式进行实时数据发布，全方位监控生产过程及现场情况，确保生产安全高效运行。
2.1系统建设需求分析
针对第二采气厂目前的发展情况及需求开发一套智能化生产系统管理系统，实现生产管理中生产的实时监测、异常及时报警、远程自动控制、视频监视、数据灵活统计、报表自动生成等主要功能。
实时数据监测：气田生产有关的气井、站运行数据能够实时采集进入系统指挥中心的数据库，并与地质、工艺专家系统全面兼容，实现数据的在线分析。
异常及时报警：通过对井、站设备装置生产运行状况的实时监视，装置出现异常时，系统能及时向指挥中心的管理人员报警。
长输管线遥测系统：对于在人群数量相对较高的地区进行远距离天然气储运的管线，为了保障管线平稳运行，及时掌握管线运行动态，需进行长距离管线运行监测技术的开发。
远程自动控制：可以远程控制气井进站阀启停，也可以在站内装置运行出现异常时及时对设备进行控制，实现紧急停车。
井场视频监视：安装在井场的视频摄像头将现场生产状况通过无线网络发送到生产指挥中心，控制平台接收系统通过图象识别技术将对图像进行处理、显示和存储，并结合单井油、套压、流量等实时数据进行判断，分析井场是否有非法人员闯入或其它异常情况的出现。
数据灵活统计：能自动统计或汇总生产数据，生成各种图表，曲线或柱状图，供领导或研究人员使用。
2.2系统框架设计
本次数字化生产系统建设以业务流程为主线，梳理数据流，建立各类数据安全共享接口，统一标准，集成工艺、地质、动态分析、效率分析、远程维护等各类分析应用系统，实现数据自动采集、方案自动生成、报警自动监测、指令快捷下传、报表自动生成，按岗位分级授权的一体化管理系统。
2.3建设原则和建设标准
2.3.1建设原则：
①数据建设要充分考虑和A1A2结合；
②数据建设要利用现有硬件及数据资源等，坚持低成本建设；
③功能分类模块化，可灵活分模块部署应用，分散风险提高安全性；
④采集数据标准化，遵循“井站数据采集规范”标准；
⑤系统建设要坚持数据共享，提供开放的数据访问接口。
2.3.2建设标准：
①制定数据采集标准，包括点表命名标准、数据接口标准；
②结合A1A2制定数据字典标准；
③编制信息系统间集成标准；
④编制平台操作规范，规范各级岗位操作标准。
2.4系统组成与功能
系统主要由生产数据管理、地质专家系统、工艺专家系统、现场设备诊断系统、生产实时监控、电子巡井、生产远程控制及生产视频监控等模块整合组成。
2.4.1生产数据管理
系统整合生产管理系统各功能模块，实现统一授权、分配和部署，对部分数据实现数据自动采集进入实时数据库，再通过实时数据转关系型数据自动入库，同时实现与A1A2数据的无缝对接，规范数据审核流程，实现报表的自动生成。
2.4.2生产实时监控
2.4.2.1电子巡井
系统集成单井数据采集系统，实现气井的生产数据采集，井口视频监控，结合工艺流程图进行组态，以Web网页方式进行实时数据发布，全方位监测气井生产过程，维持单井生产正常化。安装在井口摄像头实时采集井口视频，通过GPRS将视频数据实时无线传输至视频服务器，进入厂局域网接入生产平台。系统利用传回的实时数据，实现对井口周围实时视频监控，对视频数据进行分析，一旦监测到闯入将进行语音报警提示并录像。
2.4.2.2长输管线遥测系统
长距离管线遥测技术采用声音感应技术与滤波技术等，将日常噪音进行隔离，对管线突然产生的声音进行分析、处理，准确提供异常声音产生的管线所在之处，并在人机接界面形成图文、声音报警。以供工作人员及时发现安全事故，并采取有效措施。
2.4.2.3站内实时监控
系统利用采集到的集气站生产实时数据，结合工艺流程图，进行组态，实现网页形式的生产监控（如图1所示）。
2.4.2.4处理厂单元实时监控
系统利用采集到的处理厂各装置区压力、温度，罐区，消防系统等实时数据，结合处理厂工艺流程进行组态，实现实时网上远程监控各装置区生产情况（如图2所示）。
2.4.2.5生产视频监控
系统整合全厂视频监控资源，逻辑化组织生产单位，实现油田外网访问，实现对井站、天然气处理单位图像视频的监视功能；并实现对生产异常情况以及视频异常情况提出自动报警的功能（如图3所示）。
2.4.3地质专家系统
本次生产系统建设集成地质专家系统，该系统利用各类数据（如表1所示）入库机制，能自动生成各类报表及生产参数的相关曲线，各种生产情况的直观反映促进了地质专家的更深入、更全面的分析，在逐步实现所有单井数据的基础上，将进一步加强动态分析，提高气田采收率。
2.4.4工艺专家系统
本次系统建设同时集成了工艺专家系统，利用各类数据（如表2所示）加强地面生产管理，利用单井、管线、集气站等各类生产数据，逐步开发动态管理系统、智能提示、专家帮助系统，加强生产日常管理，实现对气井故障情况进行及时的报警提示，通知相关人员及时采取相应处理措施。
2.4.5现场设备诊断系统
该系统建设也集成了现场设备诊断系统，结合生产常见故障，开发系统提示、帮助信息（如表3所示），为基层技术人员提供解决问题、分析问题的程序化帮助系统，以便现场问题能够得到快速解决。
3、结论
该数字化生产系统采取统一用户授权，统一权限管理，分模块分功能实现有权限的信息访问，与生产数据充分共享，为生产管理决策和指挥调度提供及时准确的科学依据。在该系统正式投入使用后，能够实现畅通、迅捷的信息收集、整理、审核和发布、查询；工作流程的网上展开，做到网上办公，强化网络的管理功能；有控制的信息资源共享，不同权限的用户获取和处理信息资源的能力不同以及系统灾难恢复，保证系统有足够的安全防范能力。
【关键字】数字化生产系统；电子巡井
1、数字化建设现状与存在问题
1.1建设现状
随着第二采气厂生产规模的不断扩大及新工艺、新技术的应用，生产指挥系统也得到了快速发展，基础建设和应用系统已经基本成熟。建立了比较完善的生产管理数据库，实现了井口温度、压力、流量等数据的实时传输以及视频监控等功能，在站内已经实现了针对各个装置的生产运行监控，同时实现了厂监控中心对生产数据的集中采集。自动化系统的不断完善大大降低了现场工作员工的劳动强度。
1.2亟待解决的问题
第二采气厂各个系统的数据库从整体来看相对分散，生产数据只是实现了查看，而未对数据进行更深层次的应用，在生产管理和科研中没有得到充分利用。
单井远传系统数据刷新慢导致报警信息不能及时提示，对外提供数据不够灵活，兼容性差。
目前站控系统仅局限于站内人员对现场进行查看，虽然数据也传输到了厂指挥中心，但是用户浏览受限，并须安装站控客户端软件，导致工作流程繁琐，监控不够自主便利。
2、数字化生产系统建设
结合建设现状，生产系统需要进行如下改造和完善：构建统一共享的数字化管理平台，为生产管理决策和科学研究提供及时准确的科学依据。
系统全面对单井、集气站、处理厂的生产数据实时采集，并集成井、站、厂的视频监控系统，结合工艺流程图进行组态，以Web网页方式进行实时数据发布，全方位监控生产过程及现场情况，确保生产安全高效运行。
2.1系统建设需求分析
针对第二采气厂目前的发展情况及需求开发一套智能化生产系统管理系统，实现生产管理中生产的实时监测、异常及时报警、远程自动控制、视频监视、数据灵活统计、报表自动生成等主要功能。
实时数据监测：气田生产有关的气井、站运行数据能够实时采集进入系统指挥中心的数据库，并与地质、工艺专家系统全面兼容，实现数据的在线分析。
异常及时报警：通过对井、站设备装置生产运行状况的实时监视，装置出现异常时，系统能及时向指挥中心的管理人员报警。
长输管线遥测系统：对于在人群数量相对较高的地区进行远距离天然气储运的管线，为了保障管线平稳运行，及时掌握管线运行动态，需进行长距离管线运行监测技术的开发。
远程自动控制：可以远程控制气井进站阀启停，也可以在站内装置运行出现异常时及时对设备进行控制，实现紧急停车。
井场视频监视：安装在井场的视频摄像头将现场生产状况通过无线网络发送到生产指挥中心，控制平台接收系统通过图象识别技术将对图像进行处理、显示和存储，并结合单井油、套压、流量等实时数据进行判断，分析井场是否有非法人员闯入或其它异常情况的出现。
数据灵活统计：能自动统计或汇总生产数据，生成各种图表，曲线或柱状图，供领导或研究人员使用。
2.2系统框架设计
本次数字化生产系统建设以业务流程为主线，梳理数据流，建立各类数据安全共享接口，统一标准，集成工艺、地质、动态分析、效率分析、远程维护等各类分析应用系统，实现数据自动采集、方案自动生成、报警自动监测、指令快捷下传、报表自动生成，按岗位分级授权的一体化管理系统。
2.3建设原则和建设标准
2.3.1建设原则：
①数据建设要充分考虑和A1A2结合；
②数据建设要利用现有硬件及数据资源等，坚持低成本建设；
③功能分类模块化，可灵活分模块部署应用，分散风险提高安全性；
④采集数据标准化，遵循“井站数据采集规范”标准；
⑤系统建设要坚持数据共享，提供开放的数据访问接口。
2.3.2建设标准：
①制定数据采集标准，包括点表命名标准、数据接口标准；
②结合A1A2制定数据字典标准；
③编制信息系统间集成标准；
④编制平台操作规范，规范各级岗位操作标准。
2.4系统组成与功能
系统主要由生产数据管理、地质专家系统、工艺专家系统、现场设备诊断系统、生产实时监控、电子巡井、生产远程控制及生产视频监控等模块整合组成。
2.4.1生产数据管理
系统整合生产管理系统各功能模块，实现统一授权、分配和部署，对部分数据实现数据自动采集进入实时数据库，再通过实时数据转关系型数据自动入库，同时实现与A1A2数据的无缝对接，规范数据审核流程，实现报表的自动生成。
2.4.2生产实时监控
2.4.2.1电子巡井
系统集成单井数据采集系统，实现气井的生产数据采集，井口视频监控，结合工艺流程图进行组态，以Web网页方式进行实时数据发布，全方位监测气井生产过程，维持单井生产正常化。安装在井口摄像头实时采集井口视频，通过GPRS将视频数据实时无线传输至视频服务器，进入厂局域网接入生产平台。系统利用传回的实时数据，实现对井口周围实时视频监控，对视频数据进行分析，一旦监测到闯入将进行语音报警提示并录像。
2.4.2.2长输管线遥测系统
长距离管线遥测技术采用声音感应技术与滤波技术等，将日常噪音进行隔离，对管线突然产生的声音进行分析、处理，准确提供异常声音产生的管线所在之处，并在人机接界面形成图文、声音报警。以供工作人员及时发现安全事故，并采取有效措施。
2.4.2.3站内实时监控
系统利用采集到的集气站生产实时数据，结合工艺流程图，进行组态，实现网页形式的生产监控（如图1所示）。
2.4.2.4处理厂单元实时监控
系统利用采集到的处理厂各装置区压力、温度，罐区，消防系统等实时数据，结合处理厂工艺流程进行组态，实现实时网上远程监控各装置区生产情况（如图2所示）。
2.4.2.5生产视频监控
系统整合全厂视频监控资源，逻辑化组织生产单位，实现油田外网访问，实现对井站、天然气处理单位图像视频的监视功能；并实现对生产异常情况以及视频异常情况提出自动报警的功能（如图3所示）。
2.4.3地质专家系统
本次生产系统建设集成地质专家系统，该系统利用各类数据（如表1所示）入库机制，能自动生成各类报表及生产参数的相关曲线，各种生产情况的直观反映促进了地质专家的更深入、更全面的分析，在逐步实现所有单井数据的基础上，将进一步加强动态分析，提高气田采收率。
2.4.4工艺专家系统
本次系统建设同时集成了工艺专家系统，利用各类数据（如表2所示）加强地面生产管理，利用单井、管线、集气站等各类生产数据，逐步开发动态管理系统、智能提示、专家帮助系统，加强生产日常管理，实现对气井故障情况进行及时的报警提示，通知相关人员及时采取相应处理措施。
2.4.5现场设备诊断系统
该系统建设也集成了现场设备诊断系统，结合生产常见故障，开发系统提示、帮助信息（如表3所示），为基层技术人员提供解决问题、分析问题的程序化帮助系统，以便现场问题能够得到快速解决。
3、结论
该数字化生产系统采取统一用户授权，统一权限管理，分模块分功能实现有权限的信息访问，与生产数据充分共享，为生产管理决策和指挥调度提供及时准确的科学依据。在该系统正式投入使用后，能够实现畅通、迅捷的信息收集、整理、审核和发布、查询；工作流程的网上展开，做到网上办公，强化网络的管理功能；有控制的信息资源共享，不同权限的用户获取和处理信息资源的能力不同以及系统灾难恢复，保证系统有足够的安全防范能力。