油气生产自动化通信技术论文

摘要：随着社会生产力的不断发展，科学技术的不断升级，机械设计制造及其自动化逐渐进入迅速发展阶段。机械是一种简单的装置，它可以将能量转化为力，同时可以把力从一个地方传递到另一个地方，使物体的形态结构发生改变，进而创造出人类所需的各类新的物体。机械是现代工业的一个基础，为适应当前社会生产力发展的需要，机械设计制造逐渐进入自动化时代。今天小编为大家推荐《油气生产自动化通信技术论文 (精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

油气生产自动化通信技术论文 篇1：

现代通信技术在油气生产自动化中的应用

[摘 要]现代信息技术是信息产业发展进程中的核心技术，在科技发达的今天，现代通信技术逐渐渗透到了电子商务、光纤通信、多媒体、卫星电视广播、自动化生产等领域，能够为社会经济发展以及基础设施的构建提供有效保障。本文将针对现代通信技术在油气生产自动化中的应用做简要分析。

[关键词]现代通信技术;油气生产自动化;技术应用

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2015.02.039

在油气自动化生产过程中，现代通信技术的应用极大地提升了生产的效率和安全性，成为油气高效高质生产的重要助推器。

1 现代化通信技术的发展

现代通信技术的发展已经达到了一个新的阶段，从以往电子管记录数据电缆连接已经发展到了WiFi、3G网络、蓝牙等无线信息网络阶段，无线信息网络的组建不断优化着信息交互传输的速率，使得现代化生产所需数据、信息能够得到即时的更新。而运用新型加密技术、防干扰技术的信息网络优化，给现代无线网络提供了一个较为安全、稳定、可靠的保证。

现代无线网络的组成主要由蓝牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。蓝牙：主要是小范围相互连接的几个装置间形成的无线网络，一般范围较小，相对开放，通信不需要电缆，成本较低。WiFi：是一种高频无线电信号，能够将移动终端通过无线方式连接起来，相对开放，通信价格低廉，便于人们生活。WiMax：是更大范围的无线信号网络，一般用于城域网的构建技术基础，也是目前3G信号技术应用标准。Mesh网络：采用网络拓扑结构，也称多跳网络，其相对于其他网络传输，可靠性更高，而且传输速率更快。RFID技术：是一种无线射频识别技术，能够通过特定的无线电通信讯号识别目标及其数据信息，在门禁、票务等系统中多有使用。

2 现代信息技术在油气生产运行过程中的有效运用

2.1 自动化数据的控制与采集

在油气自动化生产过程中，信息的自动化收集与处理是整个自动化控制的重点。自动化数据采集系统采用集散型控制结构，运用两级SCADA自动化监控系统来实现对生产系统内各技术参数的实时数据收集与控制。

油气自动化生产中，在联合站、计量站、油井等相关技术控制区域设置信息收集与控制基站。基站与生产系统中各离散点通过传感器与变送器进行数据信息收集，并利用各自动阀门、压力参数通过自动程序的控制进行实时的调节以实现PID闭环控制，从而构成油气生产自动化控制的一级SCADA监控。

基站通过光纤、WLAN等方式将实时数据信息及时传输到工控室、自控中心，通过自控中心与工控室的调度实现数据的动态显示与数据信息异常的及时处理，从而实现对生产系统的控制。由此构成油气自动化生产控制的二级SCADA监控系统。

一级单元与二级单元相互之间通过电台进行数据交互，以实现整个网络的信息实时交互联系。

2.2 多媒体视频监控系统

多媒体视频监控系统一般由视频客户端、视频监控单元、视频监控中心组成，设置在厂区生产系统及其附属设施、系统的视频监控单元将实时的视频监控信息编码成数据流通过网络传输到视频监控中心，通过转码解流将视频信息反应到视频客户端上，由此实现实时的视频监控。而在整个视频监控系统中比较重要的一个部分是网络视频器，主要负责各种多媒体影像声音的采集以及该视频影像的压缩编码;同时，将网络用户以及监控中心的实际控制命令有效地往前端设备上进行传输。目前，MPEG-4网络视频编码器的压缩比例相对较高，运动补偿性方面较为优越，逐渐成为主流。

由于大部分采油厂的视频监控多置于室外，所以，一般要选用能够进行360°全景扫描的恒温监控设备，实施对整个尤其生产自动化系统的全天候监视。后端的监控中心主要是由交换机、多媒体电视强以及视频服务器等等设备有机组成的。其中，视频服务器主要是用来管理源于网络视频编码中的相应的网络视频流，并运用组播技术提供相应的视频服务给相关的网络用户，真正实现多媒体数字化实时监控以及网络点播检索行为的有效运行，监控中心可以授权网络用户，这部分被授权的网络用户称作是客户端，客户端为外网用户以及本地网用户均可以。

2.3 宽带Ethernet网络系统

2.3.1 网络结构

各信息收集基站(联合站、计量站、油井等)收集的数据信息汇集到工区控制处理器，工区工控室通过报表生成、实时图像存储等数据处理后传送到厂部自动化控制指挥中心，以方便厂部领导及技术人员实时浏览各基站主要技术参数、主要实时信息以及异常信息的监测与处理。各基站与工控室、工控室与自控中心之间的连接一般采用光纤、数字微波、WLAN等多种传输方式，通过点到点、点到面、面到面的星状连接网络构建出油气生产系统无线通信网络。

2.3.2 组网方式

各基站之间的信息传输组网一般采用可靠性较高、受干扰程度较低的光纤进行连接。从厂部局域网引出光纤连接到油田信息网，如果从厂部到工控室之间的信息连接系统如小容量微波系统不能满足宽带传输的需要，可通过在两端加装E1/RJ45网桥的方式实现微波系统扩容。在基站站点过多、涉及范围过密集、涉及地理环境过于复杂的局部区域，可采用光纤/WLAN混合的方式进行组网，以避免区域光纤连接的复杂性。

3 结 语

在油气自动化生产中，现代无线通信技术的应用以及科学合理的进行光纤/WLAN等有线/无线网络组网方式的设计，能够节省信息通信交流的成本，从而实现信息数据交互连接的实时性，提高油气生产的生产效率，值得积极推广和广泛使用。

主要参考文献

[1]刘成文，田雨，章瑞.利用先进通信技术建设数字化油气田[J].信息通信，2009，22(1).

作者：魏永刚

油气生产自动化通信技术论文 篇2：

机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势

摘 要：随着社会生产力的不断发展，科学技术的不断升级，机械设计制造及其自动化逐渐进入迅速发展阶段。机械是一种简单的装置，它可以将能量转化为力，同时可以把力从一个地方传递到另一个地方，使物体的形态结构发生改变，进而创造出人类所需的各类新的物体。机械是现代工业的一个基础，为适应当前社会生产力发展的需要，机械设计制造逐渐进入自动化时代。本文将以机械设计制造及其自动化为主题，重点介绍其特点、优势及其发展趋势。

关键词：机械设计制造及其自动化 特点 优势 发展趋势

1 机械设计制造及其自动化概述

以自然科学和技术科学为理论基础，以日常生产实践经验为立足点，以解放发展生产力为目的，机械设计制造及其自动化逐渐成为社会生产力发展的重要助力[1]，逐渐成为衡量国家工业实力的标准之一。机械设计制造及其自动化所涉猎的范围极广，既可以被应用到航天航空等重要科研项目之中，也可以被应用到导弹战机等军事国防领域，还在家电等民用领域为人民提供便捷。

机械设计制造及其自动化可使生产自动量化、优化，给社会带来极大的经济效益。首先以机械的自动控制能力和自动处理信息的能力为依托，极大地提升工作质量，使其生产效率达到普通机械生产的5～6倍;其次可以提高机械生产的安全性，机械设计制造及其自动化技术可以被应用到一些危险系数较高的工作岗位，进而减少事故量;再次，该项技术可以极大的改善机械性能，通过数据化控制、自动诊断、自动报警等技术优势，使机械的使用寿命增长，使无效做功减少，真正做到绿色高效生产。

2 机械设计制造及其自动化的特点

2.1 电子化

随着绿色发展理念的不断深化，电子化生产方式逐渐成为机械设计制造地主要特点之一。首先，将收录的机械设计制造及其自动化数据以电子文档的形式保存，不仅便于查找和应用，还可以保存的时间更长久，避免受自然环境的影响;其次，机械设计制造及其自动化可以实现数据资源的共享，使信息在不同部门不同系统之间传递，使收集到的数据发挥真正的功效，而不是作为纪念品被束之高阁;最后，将大量电子数据收录到机械设计制造及其自动化工程中可以引发机械设计制造及其自动化生产质的升级，为科学技术的发展开创新的空间。

2.2 智能化

传统的机械设计制造以人工劳动力为主，但随着劳动力价格的上升，人口老龄化的日益严峻，必须对原本的劳动模式进行改革[1]，而机械设计制造及其自动化生产所具备的智能化特点刚好可以弥补这一缺点。一方面，机械设计制造及其自动化可以带有自动感知能力，通过一系列感应设备及时感知外界环境变化，根据既定的程序做出智能化反应;另一方面，机械设计制造及其自动化使机械生产与计算机网络技术、现代通信技术相融合，使其具有思维能力，可以应对各种突发情况。

2.3 人性化

虽然机械设计制造及其自动化生产可以解放大量劳动力，但这并不代表着该项目不再需要人性化设计。纵使机械设备具有高效的生产力，被高度智能化，也不能摆脱人的操作而单独存在，因此人性化设计也是机械设计制造及其自动化的主要特点之一。正确认识人性化特点与人工劳动力之间的区别，可以使我们更精准学习研究机械设计制造及其自动化技術。

3 机械设计制造及其自动化的优势

3.1 提高生产安全性

正如上文所述，机械设计制造及其自动化最重要的目的是解放人工劳动力，而首先要解放的就是那些安全风险系数高的岗位。通过改变传统的人工操作模式，使操作人员逐渐退居到实验室、中控室等远程操作地，成为机械设计制造及其自动化生产的后备人员，成功减少人员事故伤亡率;另外，机械设计制造及其自动化可以使工程既定的模式运作，可以大大减少人工失误[2]，使生产过程稳定化。

3.2 提高生产效率

生产力水平是衡量一个国家综合实力的重要指标之一，机械设计制造及其自动化受到推崇的重要原因之一就是它可以极大的提高生产效率。在生产时间方面，不同于人工操作，机械设计制造及其自动化生产可以不分昼夜连轴工作，相对于检修时间来说，工作时间要长很多;在生产速度方面，机械设计制造及其自动化生产方式不存在疲惫感、不存在偷工减料现象，因此生产速度远快于人工操作。无论是时间还是速度，机械设计制造及其自动化都存在相对优越性。

3.3 实现机械生产稳定性

机械稳定是实现高效生产的重要前提，而机械设计制造及其自动化刚好具有强大的稳定性。一方面在既定的计算流程下机械性运作，本身就杜绝了很多不稳定因素;另一方面，机械设计制造及其自动化生产可以完善监督系统，可以对生产过程中要面对的各类风险进行预测识别管理，提前做出应对方案，杜绝大型事故的发生。

3.4 符合绿色发展观

普通机械生产需要消耗大量的电力、劳力等资源，但随着机械设计制造及其自动化的发展，既解决了传统手工操作中的复杂性问题，解放劳动力资源;也减少了电力、油气等能源的浪费，使工厂能够在有限的资源内创造更大的经济效益。

4 机械设计制造及其自动化的发展趋势

4.1 逐步微型化

随着微米、纳米技术的不断发展，在机械设计制造及其自动化领域也出现小型化、微型化的趋势，机械体积逐渐缩小[3]，原本庞大复杂的机械设备将逐渐升级为芯片等体积小、作用强的物体。微型化既可以节省占地面积，为工业生产创造更多的空间，还可以节省能源，越小型的设备其运行所消耗的能量越少。

4.2 发展网络控制模式

机械设计制造及其自动化行业要想实现可持续发展，必须用发展的眼光来看待自己，积极借鉴百家所长，充分吸收其他行业先进科技。如将互联网技术引入设计制造及其自动化中，建立一套科学系统的网络监管机制与网络生产系统，使机械设计制造及其自动化生产能够深入持久的发展下去。

4.3 建立智能系统控制

智能化是当今机械设计制造及其自动化的主要趋势，据统计可知，当前的机械设计制造及其自动化工程必须根据环境、人员素质的需求进行调整，而这一调整过程周期长，所消耗的人力物力多。如果能够将智能系统成功引入机械设计制造及其自动化工程中，将会大大提高生产效率，减少附加流程所带来的资源浪费。

4.4 实现机电一体化

机电一体化是由计算机技术、信息技术、控制技术、光学技术等多个高新领域交织所创造的产物，该技术可以将智能化、绿色化、模块化融合成一个有机整体为机械设计制造及其自动化发展添砖加瓦。它可以降低生产中能源消耗、减少各类污染物的排放，实现真正的绿色生产;还可以将书本上的信息转换为加工时所需要的信息，提高机械设计制造及其自动化的精准度。

5 结语

机械是实现生产力发展的重要武器，机械设计制造及其自动化更是实现我国社会生产力提升的最佳助力，因此我们必须充分了解机械设计制造及其自动化。在懂得其概念的基础上，充分了解其特点、优势及发展趋势，积极研究最新科研成果，努力实现机械设计制造及其自动化的可持续发展。

参考文献

[1] 丁虹元.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趨势分析[J].现代工业经济和信息化，2019，9(8)：110-111.

[2] 周剑锋.浅析机械设计制造及其自动化的特点、优势与发展趋势[J].内燃机与配件，2019(14)：155-156

[3] 何威.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].内燃机与配件，2019(22)：214-215.

作者：王雅琴

油气生产自动化通信技术论文 篇3：

智能的国家命脉

工业革命赋予了人类获得了驾驭机械，利用蒸汽的本领，对电磁本质的发现是电气化革命的发轫，之后人类发明了直流和交流发电机，以及相应的输配电设施，进而进入了电气化时代，而计算机的出现和互联网的应用，还有其他高端通信技术的快速发展，更像催化剂一样，带领人类文明迈入了信息化社会，随着信息革命的深入，人类社会目前正在迈入信息化社会的高阶状态——智能化社会。

随着各种技术和概念的激烈碰撞，各种革命性的智能化应用相继诞生，比如最近喧嚣尘上，引来议论纷纷的智能电网，其夺目光彩使之成了这场浩浩荡荡的智能化革命的旗手，智能电网的利弊成败我们暂且不论，这场智能化的革命，如同之前几次技术革命，必将在未来各行各业产生深远影响，这次我们就谈谈中国的智能油气管道建设和发展，从一管窥全豹，来看看智能化技术对我们的生产生活会产生什么具体影响。

首先，要定义下何为智能油气管道，所谓智能化管道，是相对于非智能化管道而言的概念，传统的非智能化管道，大部分的信息收集，指令下达，以及设备操作都是通过建立在管道沿线各站场的操作人员手工完成。而智能化管道则利用现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对油气管道的应用的智能集合，实现远程实时控制，实时信息收集和反馈，并且在某些关键部位能进行自动决策和操作。因此，我们可以借用智能电网的提法，把智能油气管道定义为：

“以坚强油气管道为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，实现“油气流、信息流”的一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、统一合作、友好互动的现代油气管道系统。”

坚强可靠主要指的是实体管道系统必须足够安全，能够及时处理特殊环境下的人为或者自然破坏，这是智能油气管道发展的物理基础;经济高效指的是智能油气管道系统的能够在增加管道运行效率的同时减少不必要的设备以及人力开支，以及降低因事故造成的损失，这是对智能油气管道发展的基本要求;清洁环保指的是智能油气管道系统能够降低管道泄露和爆炸事故的发生频率，并且能够在事故发生后及时处理，尽可能的降低事故发生后带来的环境影响，并且降低整条系统的能耗和碳排放，这是绿色社会对智能油气管道系统的基本诉求;统一合作是指智能油气管道的建设能使中国整个油气管道系统成为一个整体，使现有管道资源发挥最大利用效率，这是智能油气管道系统的发展方向;友好互动指的是智能油气管道系统的操作方便，并且具有人性化特点，即终端用户能够与系统实现实时全面的人机对话，这是智能油气管道系统的主要运行特征。

按照目前油气管道的智能化进展，管道的智能化功能实现需要依靠一个总控中心，以及分布于各站场和阀室的远程站控设备，这整个一套系统有多种实现方式，比如管道站场层面的DCS系统(分布式控制系统)还有整体管道层面的SCADA系统(数据采集与监视控制系统)等，在这几种实现方式中，以SCADA系统最为中枢，站场DCS系统一般会和SCADA系统相连，作为SCADA系统的下端子系统，而PLC设备(可编程逻辑控制器)和RTU设备(远程终端单元)、其他一些智能化仪表和控制设备以及必不可少的通讯设备，则是智能油气管道系统最终端的控制设备，它们是整个系统的传感器和具体控制单元，SCADA系统是目前中国油气管道智能化的核心。我们可以做一个形象的比喻，如果把整个智能油气管道系统比喻成一个人，那SCADA系统的中央总控室即是这个的大脑，而DCS系统是这个人的四肢，PLC、RTU以及其他智能化设备就是这个人四肢上的肌肉和触觉细胞，而各种通信设备就是这个人的神经系统。大脑的作用就是对触觉细胞反馈上来的信息进行判断并给出指令，当然这一切信息的传递都要通过神经系统。

目前根据中石油的数据，截至2009年年底，中国拥有68000公里的油气管道，其中原油管道20000公里，天然气管道33000公里，成品油管道15000公里，而在未来五年内，这些数字将以每年约10%的速度增长。根据Frost & Sullivan的研究，在现存管道中大约有90%的管道都已实现了初步的智能化应用，而在未来的新建管道中，将100%的实现一定程度的智能化应用，如前所言，目前中国油气管道的智能应用主要就是SCADA系统和DCS系统的结合，其中尤以SCADA系统为目前管道智能化应用的核心和中枢。SCADA系统即数据采集与监视控制系统，顾名思义，此系统以数据采集为主要功能，但这并不意味着其没有远程和自动控制功能，恰恰相反，远程控制的实现是SCADA系统的重要功能之一，如前所言，站场DCS作为SCADA系统的子系统，是SCADA系统的控制功能的主要实现模块。

根据Frost & Sullivan的研究，中国油气管道SCADA市场规模不容小觑，并且增长稳定，利润率也高于自动化行业平均水平，可惜的是，目前国内油气管道的SCADA系统市场几乎为几大国外品牌垄断，如霍尼韦尔(Honeywell)，泰尔文特(Telvent), 福克斯波罗(Foxboro), ABB等，大项目更几乎完全由几大品牌所独占，以09年的项目为例，长达近万公里的西气东输二线的SCADA项目就被霍尼韦尔和泰尔文特获得，其中尤以霍尼韦尔为主。另外在09年，还有像涩宁兰天然气复线，新川气东送天然气管道扩建，塔中至轮南天然气管道，安永线等油气管道SCADA项目都被以上几家外企所瓜分，国内企业仅能在一些小管线上略有斩获，09年有据可查且较具规模的项目仅有研控公司的川东北-川西北输气联络线一个SCADA项目。

国内品牌在油气管道SCADA市场缺位的原因无非可以概括为以下两点：

质量不过关：油气管道为国家能源之命脉，尤其像西气东输，川气东送等大型长距离管道，更是不容任何闪失，而且这些管线需要穿越崇山峻岭，横跨沙漠戈壁，面临零下30度到零上40度的考验，以及狂风暴雨，沙尘暴雷暴的危险，SCADA系统，尤其是那些露天配置在管线阀室的RTU设备，不仅需要能够抗过这些极端气候，还需要经年累月的在这种气候条件下正常工作，这对于RTU这样的精密设备来说不能不说是对质量上的大考验，而目前国内品牌的产品还不能100%的达到这个要求;

品牌不过硬：那些在中国油气管道SCADA市场占据领导地位的国外企业，每一家都有着极深的品牌内涵，比如ABB，是全领域的工控设备专家，Honeywell本身就是安防领域的著名企业，DCS概念就是Honeywell在1975年首先提出的，而泰尔文特更是出生于加拿大石油之城卡尔加里，在欧美油气领域名闻遐迩，这些品牌在国外都拥有大量油气管道项目业绩，工程经验丰富，对于终端用户而言，选择他们就意味着选择放心，而反观中国油气管道SCADA企业的品牌，却相对历史较短，品牌内涵较差，并且所有的国内的品牌都没有如国外企业那样丰富的项目经验和使用业绩。

当然，并非说国内品牌一无是处，相对于国外企业而言，国内企业更注重服务的及时性，并且价格仅是国外产品的几分之一，但是作为终端用户的石化双雄——中石油和中石化，他们选择产品的第一标准就是产品的质量及产品使用经验，而且他们一向“不差钱”，这就导致了国内品牌的恶性循环，即没有业绩，产品没有经过考验导致没有新的项目，而没有新的项目就更不会有业绩，产品没机会接受实战的考验。

国内品牌的缺位不仅是中国企业之痛，也是国家之憾，试想，油气管道作为中国经济的命脉，其智能化进程竟然掌握在国外企业手里，关键设备和中枢都由国外企业提供，不仅付出了高额溢价，而且一旦生变后果不堪设想。对此，我们可以拿同为国家经济命脉的电网智能化——智能电网的建设做比较，目前我国的智能电网和特高压建设的主动权基本掌握在国人自己手里，关键技术和核心设备都有我国自行生产，这样不仅降低了成本，也扶植了一大批有国际竞争力的企业，如思源，西开，平高，南瑞等，更重要的是，通过智能电网的自主化建设，我们把国家能源安全的主动权抓在了自己手里，而同样为国之命脉的油气管道为什么不能仿效智能电网的建设，通过扶植一批有竞争力的本土企业，把国家能源安全抓在自己手里? (Frost & Sullivan 能源与电力系统部门供稿)