天然气站场数据远程传输及视频监控系统 方案

远控科技

1      开发背景
天然气将是21世纪举足轻重的优质能源。随着天然气勘探、开发、储运和利用技术的进步以及对环境问题的日渐关注，世界各国竞相发展天然气工业已经成为当代进步的大潮流。目前已经知道的可以开采的天然气资源比石油资源丰富。世界天然气探明和未探明的资源量达到了400×1012m3，美国的产气量最大，5556×108m3，占世界总产量 22.9%；俄罗斯探明的天然气的储量最大，储量为48.14×1012m3，占世界总储量32.1%。在2020年世界产气量将达4.59× 1012m3。而我国已发现193个气田，探明的天然气地质储量为4.4937×1012m3，气层气有3.3727×1012m3，溶解气为1.121×1012m3。天然气可采储量达到2.5704×1012m3，其中气层气占2.2002×1012m3，溶解气占3702×108m3。天然气在我国的能源消费结构中比重稳步上升，1999年，陕京管线给北京提出年供气24×1018m3，可以确保需求30年。
因此天然气的采集对我们的生活和经济发展是至关重要的，但目前天然气的管理存在着两大难题：一是天然气作为可燃气体存在一定的危险性，在故障或者危险发生的第一时间报警,即使通知相关负责人，而且可以准确记录报警相关历史记录,以及报警发生前后的相关参数,便于后期分析。是保证天然气采集过程中提高系统的可靠性和健壮性,必不可少的装置。二是现场连续性测取气井生产数据(气井产油量、气量、含水率、流量、生产压力、温度等)比较困难,三是现场收集到的数据精确度不够高,所以很难对气井的生产作出准确的判断,更不能根据相应情况及时制定有效措施,这将直接影响天然气井的正常生产,导致气井采出程度降低。 所以成都远控科技有限公司根据现状开发出了一套天然气生产数据自动采集装置采用了先进的工业级产品作为控制器模块,和自动报警及预警系统，能够连续自动测量、采集气井生产数据,并通过内部数据处理,连续性地计算并记录气井日常油、水、气量、含水率以及气井的生产压力、流量、温度等一系列数据,并将这些数据传输到微机进行分析处理,形成气井生产数据报表。现场技术人员根据生产数据报表,就能准确地掌握该气井每时每刻的生产情况,并根据气井生产情况的变化,及时制定合理的生产措施,从而保证气井的正常生产,有效增长天然气井的采收率。 本装置可靠性高、操作方便,完全实现了生产数据的采集、处理和记录的自动化,提高了数据收集的连续性和数据的精确度，以及采集过程中的安全性。
2      项目建设目标
1、视频监控，实时监控场站的情况，以便观察操作员是否有违规操作，及时纠正，事故发生时了解现场情况，统一部署。
2、实时监控现场传感器处于何种状态，管理人员实时掌握每个传感器的当前情况；

3、系统提供直观的界面，可以做到和现场传感器一一对应，同时系统可以提供实时表格显示。

4、实时记录报警发生的时刻和解决时刻，并可以通过报表查询；

5、优化设计人机界面，当故障报警时，不会影响实时信息的显示；

6、提供安全管理权限，只有拥有权限的人员才可查询指定的数据；

7、历史数据长期保存，并可自动导出历史文件；

8、保存的历史数据可以按照时间节点，通过报表查询，历史报表可以打印、打印预览，导入导出；
9、系统提供实时曲线和历史曲线；

10、系统要方便后期扩展功能。
3       项目建设主要内容
3.1构建卫星网络
通过安装IPSTAR端站构建宽带网络，IPSTAR宽带卫星系统可以在覆盖的全国范围内直接向用户提供高速互联网接入服务，从而有效地避开了地面网络基础设施的限制。IPSTAR可根据需求提供带宽，带宽资源不但得到充分利用，同时也形成了个人用户理想宽带接入、中小企业、 公共互联网用户（如热点）以及多用户单元（MDU）接入。
3.2构建远程监控系统
建立一套集防、控、管于一体的现代化气井智能监控系统，加强相关部门管理和决策的科学性，提高工作效率，保证各个气井安全运营，为管理人员对临时突发事件提供，科学的决策依据，特针对此项目需求，作出一套完整的视频监控系统。
3.3构建场站相关的数据模型
全面分析远传系统中站相关的数据规范和数据模型，参考国际标准，构建场井相关的核心数据模型，确保井场数据源的唯一性，保证数据的准确性。根据井场端和基地端中不同类型数据库系统的特点，在统一数据模型和规范的基础上重新构建相互关联的井场和基地数据库系统。数据库系统涵盖实时数据、动态填报数据和静态成果数据。
3.4构建场站智能预警模块
基于场站专业现有理论和实践，总结事故的发生及发展规律，采用专家系统技术进行系统构建，运用数据挖掘、模式识别和模糊理论等方法建立工程事故预报的数学模型，结合井场各类图形图件，通过实时处理或人机交互等方式分析各种工程参数的变化趋势和事故发生的可能性，对工程事故及异常情况进行早期预报，分析当前场站状况，判断当前异常情况，发出报警信息，让当班技术人员迅速查明情况并及时处置，同时将报警信息和相关各类数据及处理过程发回基地进行集中监控和进一步综合分析，并生成相关报表和图件等成果资料，从而实现场站事故预警的自动化和智能化。
3.4    构建基地网络信息发布系统架构
根据此项目在新形势下对远传系统的总体要求，深入分析基地网络信息发布系统各模块的功能特点。在数据库系统基础上实现构建基地网络信息发布系统的技术框架和功能体系，完成系统权限管理，完成单场站站数据的综合查询，实现快速、准确、全面的单井数据展现，集成地质导向基地端、智能预警基地端、视频监控、即时沟通等相关系统模块，完成新平台中各功能模块的软件设计、编码和测试以及平台系统的试运行、部署等工作。使系统在易用性、美观性和兼容性等性能上实现更大提升，满足当前实际生产需要，为今后的一体化建设打下坚实的基础。
3.5构建场站工作消息沟通模块
构建集成在远传系统中的即时沟通功能模块，使工作人员可以轻松地通过服务器所配置的组织架构查找需要进行通讯的人员，并采用丰富的沟通方式进行高效的实时交流。采用文本消息交互、文件传输、直接语音会话或者视频通话等多种形式满足不同办公环境下的沟通需求。解决井场技术交互问题，让基地更好地为现场录井生产提供技术支撑。该模块的建立有利于帮助员工提高工作效率，减少企业内部通讯费用和出差频次，使团队和信息工作者能够进行更加高效的沟通。
同时，可以将该模块作为井场C/S模式客户端软件的集成框架，用户可以在即时沟通模块中根据权限启动其它工程生产功能模块，方便用户操作，实现井场客户端各软件模块的集成应用。
3.6构建资料整理功能
根据上级部门的相关要求，结合生产运行管理的自身特点，构建覆盖井场、作业部和基地统一的数字化运行管理平台，建立符合实际工作要求的数据传输、业务管理的数字化工作流程，完成采集成果资料的逐级整理、传递和提交甲方；实现井场专业数据的“一次填报、多次使用、逐级审核、自动归档”。

4      系统总体架构

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