對于原油生產(chǎn)而言，原油的輸油方式為：通過(guò)抽油井輸送到儲油罐中，然后工人根據儲油罐中油量的多少手動(dòng)開(kāi)啟輸油泵，然后將油通過(guò)管道輸送到集轉站內，當儲油罐液位下降到一定高度時(shí)，則由工人手動(dòng)關(guān)閉轉輸泵，而為了確保儲油罐液位下降至一定高度，則必須要由工人進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢。因此，引入一種具有人工智能調控作用的系統來(lái)對輸油泵的液位進(jìn)行智能讀數和測量，以期避免原油運輸中所存在的風(fēng)險，并提高油田的自動(dòng)化輸油水平。

 

1 物聯(lián)網(wǎng)變送器

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)就是指由眾多小型傳感器所構成而進(jìn)行信息交換和通信的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，這些小型傳感器主要包括與我們生活和工作息息相關(guān)的大型服務(wù)器、很好計算機、計算機、手機以及其他一些便攜式聯(lián)網(wǎng)設備等。其特點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)： （1）物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而展開(kāi)的，是對互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展； （2）物聯(lián)網(wǎng)的用戶(hù)端擴展到任何物品上，即任何物品之間只要建立信息交換和通信，就建立了物聯(lián)網(wǎng)； （3）物聯(lián)網(wǎng)能夠實(shí)現對各用戶(hù)端隱私的保護，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)找出各事件的解決方法。隨著(zhù)計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)因其具有智能感知、識別技術(shù)以及適用于各種移動(dòng)終端等優(yōu)勢而廣泛應用于各種網(wǎng)絡(luò )信息的交換和融合中。因此，物聯(lián)網(wǎng)被稱(chēng)為未來(lái)網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)發(fā)展的核心，物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際應用拓展，主要實(shí)現用戶(hù)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而開(kāi)展的各種業(yè)務(wù)和工作。

 

1.2 物聯(lián)網(wǎng)模塊分析

（1）物聯(lián)網(wǎng)感知層

物聯(lián)網(wǎng)的感知層主要是由布置在目標區域內的采集節點(diǎn)對相關(guān)數據進(jìn)行采集，這些采集節點(diǎn)主要是由攝像頭、傳感器以及其他儀器所構成，而通過(guò)各采集點(diǎn)所采集到的數據信息則通過(guò)一定手段匯聚到各節點(diǎn)上，然后這些數據經(jīng)過(guò)匯總和前處理后，就能夠通過(guò)后期的傳輸層傳遞給數據處理平臺上。

 

（2）傳輸層

傳輸層主要是實(shí)現數據運輸功能，物聯(lián)網(wǎng)數據傳輸層應具備可靠性、高效性等特點(diǎn)，在實(shí)際應用中，物聯(lián)網(wǎng)數據挖掘平臺應該結合傳感器、有線(xiàn)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)以及其他數據傳輸方式來(lái)實(shí)現數據傳輸網(wǎng)絡(luò )的構建，傳輸層的構建能夠在一定程度上實(shí)現對感知層采集數據的高效傳遞，進(jìn)而實(shí)現更高效率和層次的信息傳遞和聯(lián)系，而且傳輸層的建立還能夠促使物聯(lián)網(wǎng)數據挖掘系統內的監測系統數據的傳輸。

 

（3）數據層

由于物聯(lián)網(wǎng)數據挖掘具有數據信息量大且數據的類(lèi)型多樣等特性，這些都導致了物聯(lián)網(wǎng)數據挖掘平臺建設對于物聯(lián)網(wǎng)數據存儲設備和數據處理性能具有很高的要求，而對于物聯(lián)網(wǎng)數據挖掘系統而言，數據層主要由數據源轉換模塊和分布式存儲模塊所構成，其中，數據源轉換模塊主要對物聯(lián)網(wǎng)內不同類(lèi)型的數據進(jìn)行轉換，而分布式存儲模塊的功能則主要是實(shí)現對物聯(lián)網(wǎng)內海量數據的存儲。在物聯(lián)網(wǎng)內不同的對象往往需要通過(guò)不同的數據類(lèi)型來(lái)表示，這就導致物聯(lián)網(wǎng)內數據的異構性成為其數據的根本特性，而且在實(shí)際工作生活中，利用不同類(lèi)型的數據對研究對象進(jìn)行表示則更有利于數據的使用，這些特性都對物聯(lián)網(wǎng)內數據源的轉換器提出了極高的要求。

 

1.3 物聯(lián)網(wǎng)變速器

對于油田自動(dòng)化控制系統而言，其控制系統主要由電源、變送器和 PLC 控制器 3 部分構成，物聯(lián)網(wǎng)變送器主要是實(shí)現了對變送器和 PLC 功能的整合，即實(shí)現測量和控制一體化，有助于提升原油輸送環(huán)節的安全性、安裝及維修效率和經(jīng)濟效益，其工作方式如圖 1 所示。研究發(fā)現，集測量與控制于一體的物聯(lián)網(wǎng)變速器具有油罐液位測量和油溫檢測等功能，然后通過(guò) PID 控制方式來(lái)實(shí)現油泵的開(kāi)始和停止，而且整個(gè)變送器內還配置了油罐液位檢測器、管道壓力檢測器以及原油溫度檢測和報警系統，而且管道內部還包括信息識別和接受系統，系統既可以通過(guò)有線(xiàn)連接也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)連接。

2 AI 調度系統

AI 調度系統的工作方式為多站點(diǎn)協(xié)同工作方式，而傳統的工作方式其原油轉運站點(diǎn)之間是互不聯(lián)系、相互好立的，不能滿(mǎn)足整體規劃以及協(xié)同作用的需求，由物聯(lián)網(wǎng)變送器和AI 調度系統共同構成的系統，其各個(gè)站點(diǎn)之間的數據采集是由物聯(lián)網(wǎng)變送器來(lái)完成的，而無(wú)線(xiàn)通信以及有線(xiàn)通信等數據傳輸功能則是由 AI 調度系統來(lái)實(shí)現，其中，AI 調度系統內油泵啟�？刂葡到y主要以分時(shí)控制的方式來(lái)實(shí)現。

 

2.1 分級控制

各系統按級別可以分為以下幾個(gè)級別 ：廠(chǎng)級、區級、隊級和站級，其中廠(chǎng)級級別#高，主要執行以下操作指令 ：接收數據傳送、對下級調度系統進(jìn)行調控、安裝人機交互界面、實(shí)現各級別系統測試點(diǎn)液位以及對輸油泵的狀態(tài)和啟動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)控制和監測，并對不達標的情況及時(shí)報警 ；區級和隊級主要是接受廠(chǎng)級站所下達的指令，并對下級站發(fā)出指令，并在其級別內實(shí)現智能調度 ；戰級主要是對數據進(jìn)行監測，并上傳給上級站。

 

2.2 分時(shí)監控

各級別的調動(dòng)系統采用協(xié)同合作即按次序詢(xún)問(wèn)方式對下級調度系統發(fā)出調度指令，若某次詢(xún)查時(shí)發(fā)現突發(fā)事件，則將數據直接傳遞給廠(chǎng)級調度系統，由廠(chǎng)級調度系統依據事情發(fā)生的狀況及嚴重與否對事件進(jìn)行處理和判斷，而且分時(shí)控制大大縮短了各站點(diǎn)之間的詢(xún)問(wèn)時(shí)間，提高了系統的效率，確保了各級調度系統在出現問(wèn)題時(shí)，能夠地衣時(shí)間給予處理。

 

2.3 工作方式及其他功能

（1）調度系統采用協(xié)同的方式對各個(gè)儲油罐液位和輸油管網(wǎng)的壓力進(jìn)行監測和控制，地衣步為開(kāi)啟液位#高的儲油罐的輸油泵，在液位低于標準高度時(shí)關(guān)閉輸油泵，若監測到某條輸油管道中壓力過(guò)大，則由系統自己查找管網(wǎng)中的輸油泵，然后由系統進(jìn)行關(guān)閉處理，以保證輸油管網(wǎng)的壓力處于安全范圍內。

（2）若 AI 系統監測到異常情況時(shí)，在可控范圍內由調度系統解決，若超出調度系統解決能力范疇，則由人工干預，對事件進(jìn)行解決。

（3）調度系統自身還能實(shí)現對輸油管網(wǎng)內的溫度監測，若溫度過(guò)低時(shí)，則系統對其進(jìn)行智能干預，使輸油泵能夠間歇式啟動(dòng)。

 

結論

對物聯(lián)網(wǎng)變送器+AI調動(dòng)系統在輸油管網(wǎng)中的應用進(jìn)行討論，有助于解決石油工業(yè)中人工監測效率低、反饋時(shí)間長(cháng)等特點(diǎn)，可以迅速提升工作效率并有效地降低工人的勞動(dòng)強度。

 

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