利用信息采集建设油气工程智慧化工地的实践

利用信息采集建设油气工程智慧化工地的实践

陈凡会

山东豪迈机械制造有限公司 山东潍坊高密 261500

摘要：随着信息技术的发展，数字工厂建设的步伐越来越快，特别是三维数字化工厂建设更是目前的热点。中国海洋石油集团公司也制定了建设数字化、智能化油田的发展规划。三维数字工厂的建设有两条技术路线，分别为逆向建模和数字化交付。其中数字化交付是大势所趋，近些年石油化工企业在工程建设交付上越来越多的采用了数字化交付手段[1]，国家也颁布了《石油化工工程信息系统设计规范》GB/T 50609-2010和《石油化工工程数字化交付标准》GB/51296-2018等规范以适应石油化工工程建设发展的新要求。

关键词：油气工程；信息采集；智慧化工地

引言

由于科学与技术的飞速进步，影响着国内建造产业的发展与改革。在开展建造项目作业的前期，有关机构会依照项目工程完整结构以及与本地经济发展方向建造项目管理信息化发展。使信息化科技同建造项目管理有机结合，比如说完善传统项目施工管理方式之中的弊病，保证在建造项目实施作业时可以全面发挥出整体项目信息化管控的科学性质以及合理性质。

1海洋油气工程设施数字化现状

数字化建设在国内石油化工行业工程建设中已经取得了许多卓有成效的成果。在海洋油气工程建设中，虽然未实现真正意识上的数字化交付，但在工程数字化领域也取得了一定的成果。2008年中海石油（中国）有限公司启动了基于AVEVA NET技术的工程数字化信息系统（EDIS）的课题研究及系统建设工作[5]，经过多年的完善，EDIS系统已经成为国内海洋工程领域重要的数字化基础平台。海洋石油工程股份有限公司也采用了基于SPF平台的工程项目建造管理系统（PCMS系统），用于设计管理、材料管理、建造过程管理及文件管理等环节。

2建设方案

2.1油井计量站信息化建设方案

油井计量站是一个量多面广、遍布油田各个角落的工程，在油田地面工程建设中起着举足轻重的作用。从设计方面看[4]，每个计量站从外观看虽然大同小异，但从各个计量站采用的计量方法考虑，可划分为五种类型:旋流计量装置计量站、油气积算仪量油装置计量站、单井自动分测计量装置计量站、橇装化标准计量站和玻璃管量油计量站。结合目前已建油井计量站的计量现状，油田要实现信息化管理，需对大部分不能满足信息化要求的已建计量站进行改造。对于已经安装自动计量装置，能够检测生产数据，但不能实现远传功能的油井计量站进行完善，满足信息化管理的要求；对于没有安装自动计量装置的油井计量站，通过计量方案优化对比，选用技术成熟、精确度高的计量装置进行改造，达到信息化管理的要求。

2.1实现焊口数据的实时动态跟踪

施工数据实时动态跟踪为了对施工进行精细化管理，通过各施工单位数字化采集人，使用数字化采集APP对施工作业的各类关键数据，如焊口数据、防腐补口数据、短接预制数据热煨弯管数据以及净化厂各类施工数据等进行实时采集；依靠GIS相关技术以及对各个焊口进行的测量定位，进而通过系统平台进行展示，将焊缝定位在三维地形图中且生成管线，只要点击即可查看关键工序和焊口信息，实现了施工数据的实时动态跟踪。

2.2实现施工远距离安全监控

实现了无网无电情况下对净化厂厂区和组撬厂现场视频数据收集查看和航拍数据采集功能，实现施工远距离安全监控。通过现场安装移动网络摄像头，实现了视频数据远距离传输，通过APP随时随地即可对净化厂、组撬厂的现场视频数据进行收集查看。对厂区和线路的陡坡陡坎进行无人机720航拍，并将航拍数据处理至三维地形的相应位置，点击地形相应位置即可查看无人机720航拍图片，一览厂区和陡坡陡坎的施工情况。

2.3数字工厂的智能化应用

工厂建设实现数字化交付后，便可建立三维数字工厂，三维数字工厂是利用创新的虚拟现实的方法获得代表工厂现状的全热点三维模型，以该模型为核心集成工厂全生命周期（如设计、安装、生产、检维修、腐蚀等）的动静态数据，形成工厂资产、生产、安全管理的数据生态环境，实现对企业生产运营维护的各个领域提供数据、模型服务，以及对企业管理与维护过程提供仿真、评估和优化的技术支持。

2.4计量设计方案

综合对比，采用自动选井工艺投资相对较大，同时考虑改造投资费用，结合采油厂意见，信息化计量站的计量方案建议优选方案四作为计量站（采用手动选井、自动计量且信号远传）的计量技术方案。该方案计量站沿用“计量分离器+U型管积算仪+掺水（热洗）”的功能进行设计，RTU根据积算仪检测的液位指示来控制电动执行器的开启与关闭，并对计量数据，集油掺水汇管的温度、压力及回油温度进行数据检测，可实现手动选井、自动计量和信号远传功能。该站型通过简化工艺流程，取消测气装置和仪器，取消掺水（热洗）流量计，预留流量计短接，并严格按工厂化预制、模块化组装、模块化施工。批量生产可优化工期，大幅降低施工费用，提高建设工程质量。该方案即能满足信息化油井计量站计量方案优化简化的要求，又能为地面工程投资与管理节约大量资金，还能实现油田油井计量站计量参数的自动采集、处理、远传，以及一体化管理目标，可提高油田计量参数采集的自动化程度和准确度，满足油田油井计量站信息化建设的目标[7]。

2.5对物资供货进行跟踪和对施工数据进行实时收录

依据设计物料编码，以二维码为载体利用数据采集系统，对物资供货全部提供二维码标识，全过程扫码进行物流跟踪、物料统计、安装管理和清料，并可以追溯物料各个环节，便于对整个工程物料的交货进度、数量统计、安装管理和余料退库等工作进行全面把控。以二维码为手段，收录焊接、检测、预制、返修、人员、可视化数据等信息，实时上传，并通过数字化平台关联GPS坐标，施工数据采集准确率保持在95%以上。通过对物资材料的进场情况进行实时监控，物资管理人员能随时掌握主要物资材料的进场情况。例如工程物资材料目前在什么地方、厂家备货是否充足、物资材料进场需要运输的时间等等。通过有效掌握这些信息后，物资管理人员能够根据工程的实际进展情况，对材料的进场进行有效的管控。

结束语

结合上述，建造项目实施作业的科技信息化发展对建造类产业的发展有关键作业，能够提升工程的组织水平，从而大大减小的施工时间，减少了项目的投入，提升公司的经济利益以及市场竞争能力。在开展科技信息化发展时要全面思考公司发展的特色，讲求实事求是，主动对应信息化发展之中存在的情况，使用合适的方式快速处理，推进建造类公司发展的同时促使国内建造产业的进步。

参考文献

1]宋永胜.大型油气管道工程建设项目管理创新与运用[J].工程建设与设计,2018(22):241-242.

[2]王鸿捷.浅议油气工业智能化规划与建设中的若干认识问题[C].中国石油学会天然气专业委员会.2018年全国天然气学术年会论文集（05储运、安全环保及综合）.中国石油学会天然气专业委员会:中国石油学会天然气专业委员会,2018:129-139.

[3]王鹏程.海洋油气工程项目调试信息化管理系统的现状分析和功能设计[J].海洋工程装备与技术,2018,5(S1):99-102.

[4]袁庆平.浅谈大型油气管道工程建设项目管理创新与应用[J].工程建设与设计,2018(16):230-231.

[5]杨林,张丽俊,余晓钟.嵌入环境管理的油气工程项目管理成熟度模型研究[J].天然气技术与经济,2018,12(01):74-77+84.