物联网技术分析及其在油田中的应用探讨

吴丙奇

（大庆油田信息技术公司，黑龙江 大庆 163000）

现如今，采集油田油井的数据依旧需要靠人工操作完成，甚至许多重要的油井数据必须安排工人去现场采集，自动化智能化程度非常低。人工采集数据不仅加大了工人的劳动强度，而且采集的数据存在人为误差，精确度较低。但同，时油井油田的现场环境一般非常恶劣，而且地形十分复杂，这给铺设通讯线路造成了巨大的困难，加大了物联网建设成本。但相对于物联网落实后对油田生产的益处，在油井油田完善物联网建设更具远见，达到对油井的自动化管理，减少人工操作，提高生产效率，可以实时采集现场数据，而且精确度更高，可靠性更大；这些都对企业的管理具有极其重要的作用和意义。

1 国内物联网发展现状

物联网的发展具有全面性，它涉及多个不同的领域，比如，重要的有传感器、网络技术、通信技术和射频识别（RFID）等，物联网的发展推动了这些领域的进步，而这些领域的快速进步又反推动物联网发展，形成了一个良性的互相促进的循环。国内科技虽然发展迅速，一些领域的创新力也在稳步提升，可是，物联网的部分核心技术国内并没有掌握，并且很大部分技术领域相对于国际水平仍然有不小的差距。核心技术的缺失，必然会受制于人，使得国内物联网领域长期处于产业链的底端。

（1）传感器技术。国内大部分企业只能够进行低端传感器的研发，无法进行高端传感器的研究，更是无力涉足先进的新型传感器技术研发。

（2）物联网软件和加密技术。国内目前主要的研究方向还处于基础软件，严重缺少自主研发的集成系统，SOA 技术方面甚至才刚刚起步。

（3）网络和通讯技术。无线传感器组网技术是国内发展相对比较快的领域，虽然重要芯片仍然靠进口，但该技术在国内不断突破，其中无线接入技术是突破最快的一个方向，已经达到了世界级先进水平。

（4）物联网相关信息处理与数据服务业：在信息处理领域处于数据库的建立完善阶段，数据分析基于数据库，在此基础上进行信息处理，国内如今大多应用在商业智能上。

2 现代物联网技术在实际应用中的问题探讨

2.1 物联网核心技术简介

运用物联网的过程中，一般会涉及以下三项技术：第一，传感器技术，作为计算机技术中最核心的部分，这种技术能够转换模拟信号，变成数字信号；第二，RFID 技术，这是一种综合性技术，既有嵌入式技术的内容，也有无线射频技术的内容。在物流管理、商品自动识别等方面有非常广泛的应用。第三，嵌入式技术。这项技术也是计算机技术的一种，但与上两种技术相比，这种技术要更为复杂。这项技术既包括集成电路技术，也包括软硬件技术，是多种技术兼容所得。在物联网方面，这项技术有非常广阔的应用天地。

2.2 实际应用过程的问题探讨

（1）现代行业中，物联网的应用大多以“闭环”模式为主。在实际的应用过程中，使用范围比较受限，且不同地区的规范、标准各不相同，体系与协议各不统一，导致互相之间很难共享信息，无法达到应用体系建立健全的条件，因此，无法真正将物联网的优势充分发挥出来。信息壁垒的存在，必然会不利于物联网的发展。只有将应用环境统一，将信息壁垒打破，“闭环”应用才能转化为“开环”应用，将各企业、各行业、各领域之间结合在物联网中。

（2）要将研究重点放在共性技术与中间技术上，物联网产业链要想实现有效应用，就必须确保这两项技术非常完善。在研发技术的过程中，应该通过不断应用，带来推动力，从而促进开发。

（3）要完善物联网应用集成环境建设工作，确保其具有稳定、标准、一致的特点。一方面，要能够对许多行业应用产生支持作用；另一方面，要能够完成多个行业终端的接入，整合物联网应用，形成水平面上的网络体系，从而推动物联网应用不断扩大产业规模，实现新的飞跃。

3 物联网在油田行业的应用探讨

3.1 油田的行业特性非常需要物联网技术的支持

大多数油田都处于我国偏远地区，地广人稀，公网通信系统很难覆盖到非常大的范围。想要在这种环境下实时监控设备，确保它们运行正常，确保现场能直接连线检测中心，还是比较困难的。地理环境是我们需要解决的第一个难题。将一座巨大的通信设备建设在如此艰难的环境中，不仅需要很多时间，也需要大量资金。电缆在起伏的地形上，传导效果会变得很差，此外，若直接在湖泊、山路、油田等地区铺设电缆，存在潜在风险。而要想实现油田物联网建设，就必须彻底解决这些问题。

与此同时，油田地区除了地理位置及其环境上存在特殊性，光纤通信网络在铺设工作中还存在许多问题，如需要较长工期、建设成本比较高等等。此外，油田工作需要具备强移动性的通性系统，这样油田工作人员就不用一直待在办公室里办公，能够移动到室外，看到现场进行办公。油田生产物联网必须满足以下条件：一是应用范围与网络覆盖广；二是可靠性与安全性高；三是业务承载能力强。而我们平时使用的WLAN、无线公网等，并不能符合这些条件，也就不能运用在油田工作中。

3.2 智能感知、集成、处理生产信息

设想一下，在油田生产工作中，正式应用物联网系统，可以将大部分自动化基础应用涵盖在内。在这种模式下，管理模式会非常精细，非常具有特色；油田工作运行机制也会持续完善，更加适合油田工作的开展。物联网在油田工作大展身手的时候，能够形成长效控制投资成本预算机制，建立健全监督体系，实现五位一体，也能够促进油田工作管理更加规范和深化，不断提高生产经营效率。

3.3 智能定位、跟踪、监控重点车辆与物资

油田生产运输工作会涉及许多危险和重点物资，包括易燃易爆品和化学品，需要大量车辆运送这些物品。但是，就目前情况而言，以物资、物流整个过程角度来看，管理这些物资还存在许多问题，还没有形成有序的管理模式。因此，首先，要加大物联网中网络接入技术、嵌入式技术的研究力度，从而实现对运输车辆及运输物资进行自动定位和感知；其次，完善无线传输网络，加强其与卫星定位之间的联系，从而实时传输运输车辆及物资的实时数据；再者，要建立健全物流数据分析管理系统，实现自动监控物流情况；最后，建立健全信息安全机制，确保物联网在运用时，不会出现信息泄漏等不安全问题。

3.4 健全物资信息链，打造仓储智能化油田

随着物流行业在近几年的飞速发展，其对物资仓储设备和管理要求也越来越高。要想有序高效管理油田物资，就必须完善智能物资仓储管理系统，这是前提条件。在物资管理系统中，全面应用物联网系统，能够实现油田生产进一步发展，产能进一步扩大。物联网在物资管理系统中的实际运用与优势主要包括以下三点。

第一，物资仓储管理软件，这一软件是物联网系统中非常重要的内容，物料从购买、使用到报废的所有阶段，都能够被这一软件跟踪。

第二，物资管理自动化可以通过RFID 技术来实现，在这种技术下，物资周转效率能得到有效提到。物资管理信息化则可以通过无线网络技术来实现，这一技术对制定物资需求计划有重要的指导作用。

第三，仓储智能化管理系统能和多个平台建立连接关系，如采购物资平台、ERP 等，从而实现实时监控油田勘探开发的全过程。

4 结语

在我国，物联网发展仍然处于初期阶段，其中的各项技术也在不断创新、不断发展、不断进步、不断被应用在多个领域。以物联网技术实际为依托，油田产业结合实际情况，逐步建设智能化信息系统，对油田未来发展有着至关重要的作用。

在油田生产中应用物联网系统，可以提升各单位，如工程建设单位、油田开采单位、技术部门、研究院等之间的协作能力，切实将油田生产效率与信息化管理能力提升起来，这也契合了油田产业各部门的需求与期待。石油行业是技术高度密集型行业之一，需要多专业之间的默契配合。打造以物联网为基础的数字化油田建设，在油田多个方面的工作，如采集数据、物资管理、实时监测等，都会有非常出色的表现。