一种海上智能平台生产运维系统的制作方法

本发明涉及一种海洋石油工程智能化领域，特别是关于一种海上智能平台生产运维系统。

背景技术：

1、油气行业作为传统工业产业，在能源革命的新形势下，为加快推进能源转型，海上油气田开发建立了多个数字化和智能化系统。同时，海上油气田海陆通信带宽严格受限，无法与陆地油气田通信条件相比，无法实现海陆海量信息快速传递，基于严苛通信条件下的信息化系统的新型架构设计需求迫切。

2、传统的海上油气田信息化系统存在系统繁多、部署独立、控制分散、运维复杂、成本较高等痛点，并且物联设备数量和功能需求呈指数级增长，时刻产生海量数据，因此希望通过基于物联网技术，利用云边协同技术、边缘数据中心技术，在中控系统保障平台运行安全的基础上通过构建海上平台“中控系统”与“边缘数据中心”双大脑架构，分别完成海上平台生产数据的实时采集、传输与控制，信息化系统的边缘计算、分析与管控。基于双大脑搭建的油气生产物联网，共同实现对作业现场的全面数据监控，信息化系统数据通过边缘计算分析完成数据轻量化处理，便于海陆严酷通信条件下传输，在中控系统采集的生产实时数据基础上增加陆地对海上设备设施等健康运维信息的掌握，增强陆地对海上远程操控的可靠性。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种海上智能平台生产运维系统，其能实现海上与陆地对平台状态的共同监测，保证海上人员与设施安全，方便现场生产操作和管理的同时，也为远程专家评估提供决策支持，提高平台全生命周期的完整性。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种海上智能平台生产运维系统，其包括：中控系统，其设置在工控网上，用于保证平台油气生产的正常运行及设备设施安全；边缘数据中心，与中控系统进行信息交互，且边缘数据中心设置在生产网上，将现场实时数据及工程数据传输至边缘数据中心，以对现场数据源进行实时采集和远传服务。

3、进一步，工控网与生产网之间具有允许数据传输的网络隔离。

4、进一步，中控系统包括过程控制系统、应急关断系统和火灾和可燃气探测及报警系统；

5、过程控制系统用于对海上生产平台上各种生产过程中的控制对象的状况进行监测和控制，以及显示与报警，对平台生产及安全状况进行监控和管理；

6、应急关断系统通过监测海上油气田生产过程，如果检测到出现事故的危害性状况，将自动执行相应的应急关断逻辑，保护平台人员和设施的安全，防止环境污染，将事故的损失限制到最低；

7、火灾和可燃气探测及报警系统用于及时、准确地探测可能发生或已经发生的火情或可燃气体泄漏、有毒气体泄漏，并及时采取相应的安全措施，以保护平台人员和设备的安全。

8、进一步，边缘数据中心包括数据汇聚、数据处理和数据反馈；

9、数据汇聚模块，用于将数据采集模块传输至的生产网上的现场实时数据、工程数据接入边缘数据中心，实现现场数据源的汇聚服务；

10、数据处理模块，用于接收数据汇聚模块传输至的现场数据源，通过对现场数据源依托边缘计算进行集中处理；

11、数据反馈模块，用于接收数据处理模块传输至的数据集中处理结果，反馈相应的控制指令至现场设备。

12、进一步，数据汇聚模块设置有多个接口。

13、进一步，数据汇聚模块支持modbusrtu、http、opc、soap及onvif协议。

14、进一步，数据采集模块包括一系列现场设备设施的传感设备和采集设备，用于采集反应现场生产运营的实时状态的数据。

15、进一步，反应现场生产运营的实时状态的数据包括海上油气生产平台各类设别设施数据：平台生产工艺数据、平台机电仪设备健康管理系统数据、海上平台设施健康管理数据和海上平台安防系统数据。

16、进一步，数据处理模块包括：对于传输到边缘数据中心的数据进行存储、备份，然后利用人工智能、数据挖掘对收集到的数据进行处理。

17、进一步，数据反馈模块包括：

18、通过数据处理将数据进行整理、汇总、分析后，实现现场的状态监测、流程优化、报警；

19、同时，反馈该运维系统所产生的操作指令，并下发到数据采集终端，使终端执行相应的操作。

20、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

21、1、架构创新，从之前的1+n，一个中控系统加n个智能化系统，变成1+1，所有的智能化系统集成在边缘数据中心上。本发明不仅实现将海上平台现场应用集中部署，减少上位机数量，并提供现场数据的统一管理方案，提升云边协同能力，保证海上人员与设施安全，方便现场生产操作和管理的同时，也为远程专家评估提供决策支持，提高平台全生命周期的完整性。

22、2、本发明在保证平台油气生产的正常运行及设备设施安全的基础上，在离设备终端、用户和数据源更近的地方实现生产运营与设备状态监测数据的共享和互联互通，提升设备的故障诊断、预警与健康管理效率，助力海上平台智能化运维。

23、3、本发明可利用物联网、大数据等智能化技术增强海上油气田生产的数字加智能化水平，减少人工干预与主观偏见，提高数据信息处理的高效性和准确性，可推广到海上油气田各类生产装置。

24、4、本发明因地制宜，增加海上特有的智能化智能化应用功能。

25、综上，本发明可以广泛在海洋石油工程领域中应用。

技术特征：

1.一种海上智能平台生产运维系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，工控网与生产网之间具有允许数据传输的网络隔离。

3.如权利要求1所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，中控系统包括过程控制系统、应急关断系统和火灾和可燃气探测及报警系统；

4.如权利要求1所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，边缘数据中心包括数据汇聚、数据处理和数据反馈；

5.如权利要求4所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，数据汇聚模块设置有多个接口。

6.如权利要求4所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，数据汇聚模块支持modbusrtu、http、opc、soap及onvif协议。

7.如权利要求3所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，数据采集模块包括一系列现场设备设施的传感设备和采集设备，用于采集反应现场生产运营的实时状态的数据。

8.如权利要求7所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，反应现场生产运营的实时状态的数据包括海上油气生产平台各类设别设施数据：平台生产工艺数据、平台机电仪设备健康管理系统数据、海上平台设施健康管理数据和海上平台安防系统数据。

9.如权利要求4所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，数据处理模块包括：对于传输到边缘数据中心的数据进行存储、备份，然后利用人工智能、数据挖掘对收集到的数据进行处理。

10.如权利要求4所述海上智能平台生产运维系统，其特征在于，数据反馈模块包括：

技术总结
本发明涉及一种海上智能平台生产运维系统，其包括：中控系统，其设置在工控网上，用于保证平台油气生产的正常运行及设备设施安全；边缘数据中心，与中控系统进行信息交互，且边缘数据中心设置在生产网上，将现场实时数据及工程数据传输至边缘数据中心，以对现场数据源进行实时采集和远传服务。本发明能实现海上与陆地对平台状态的共同监测，保证海上人员与设施安全，方便现场生产操作和管理的同时，也为远程专家评估提供决策支持，提高平台全生命周期的完整性；可以在海洋石油工程智能化领域中应用。

技术研发人员：何骁勇,徐正海,周学军,张艺,李仙琳,张明,安维峥,张颖,贾创,王婷婷,朱春丽,杨金丽,刘伯英
受保护的技术使用者：中海油研究总院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29