石油勘探開發中智能化遠程數據采集的應用

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石油是一種重要的戰略資源,滲透到經濟、軍事、工業和交通等各方面,而隨著石油工業的迅速發展,對于國際石油海外業務的深度開拓,在石油產生過程中,即勘探開發等工作中產生了大量的生產、經營、科研數據,這些數據因規范各異,標準各異,員工差異等因素,表現出不同類型,難以統一,因此在數據采集上產生了一定的困難,以至海量數據集中匯總困難。數據集中匯總的延遲造成了國內領導層對于龐大海外油田最新資訊了解的相對延遲,從而對石油勘探開發業務的決策產生影響。面對石油行業日益激烈的競爭,及時掌握第一手信息變得尤為重要,而信息的基礎——生產數據的及時準確采集傳送可謂重中之重。

1概述

國際石油勘探過程中的數據與國內的數據具有很大的差異,首先國際油公司的數據標準種類多,覆蓋面廣,比如勘探開發數據有PPDM(公共石油數據模型),管道數據有PODS(管帶開發數據標準),井場信息傳輸有WITSML等,且數據標準擴展較快。其次對于入庫數據的質量有嚴格的要求,能夠讓用戶滿意的數據就是高質量的數據,他們奉行“完整性、一致性、有效性”標準來衡量勘探開發數據質量。最后,即是各石油公司要求的時效性,現場數據的及時傳送,及時分析,對于決策和生產優化有著至關重要的作用。遠程數據采集系統是集現代數字通信技術、計算機軟硬件技術和石油工業技術相結合的一種綜合性實時信息采集與分析處理系統。它是一種在現代科技環境下,根據需求所產生的一種采集方式,相較于老式的采集方式,它為油公司節省了大量的人力、物力、財力。進入21世紀,隨著人類活動的日益頻繁,資源環境的日趨緊張,世界發展迫切需要更多的能源,石油尤為重要。我們除了尋找新的可替代能源外,更需要加緊步伐尋找地球僅剩的可用資源,而國內資源已遠遠不能夠滿足我國社會發展的需要,因此越來越多的油公司開始涉足海外石油業務,這對信息數據的采集提出了更高的要求。現有的遠程數據采集已經不能滿足行業飛速發展的需要,因此,智能化遠程數據采集、管理、展示和應用成為當代石油勘探開發行業數據管理的發展方向。

2智能化遠程數據采集原理

遠程數據采集模塊基于遠程數據采集模塊平臺的通信模塊,它將通信芯片、存儲芯片等集成在一塊電路板上,使其具有發送通過遠程數據采集模塊平臺收發短消息、語音通話、數據傳輸等功能。遠程數據采集模塊可以實現普通遠程數據采集模塊手機的主要通信功能,也可以說是一個“精簡版”的手機。電腦、單片機、ARM可以通過RS232串口與遠程數據采集模塊相連,通過它指令控制模塊實現各種語音和數據通信功能。國內初期,遠程數據采集模塊主要是韓國和歐洲公司提供,例如AnyData和Wavecom公司;近兩年,國內的華為和中興業推出了自己的高質量遠程數據采集模塊模塊,才使得整體價格下浮。目前,常見的型號包括華為的EM200、Anydata的DTGS-800和Wavecom的Q2358/2438等模塊。這些模塊都具有遠程數據采集模塊1X的數據傳輸功能,也都內置了TCP/IP通信協議棧。由于中國電信運營遠程數據采集模塊平臺后,帶動了業務迅猛增長,使得整個遠程數據采集模塊市場也迅速發展起來。目前,遠程數據采集模塊主要應用于移動數據傳輸領域,包括車輛導航監控、智能抄表、遠程數據采集等領域,尤其是在帶寬要求比較高的多媒體傳輸領域,遠程數據采集模塊具有明顯的帶寬優勢。智能化的遠程數據采集系統是在遠程數據采集系統基礎上發展出來的,其基礎仍是PC機和光纖網絡,不同的是該系統充分利用了郵件系統和Microsoft公司的產品Excel辦公軟件,并且根據石油主業研究人員的需求進行報表設計,利用智能化的遠程數據采集工具,實現數據遠程采集,并實現數據的及時準確的錄入、展示及應用。首先,業務部門通過自身需求利用Excel軟件,制定出各類數據報表格式,其中著重于日報報表的制定;其次,軟件設計人員依照前期定制的數據字典,使用XML工具配合Excel設定專門的報表填寫模板,統一下發給各海外項目部進行數據采集。除此以外,還需要設定專門的郵箱,接收報表文件,由數據采集系統自動從該郵箱中讀取報表文件中的附件,加載到系統中,從而實現無人工介入的全自動智能化數據采集。

3在石油勘探開發行業中的實現

根據上述原理,將智能化遠程數據采集系統部署在中國石化海外各大區塊的分公司下屬項目部,將數據管理及展示系統部署在國內,從形成實時數據采集、監控、管理、展示的一體化應用效果。在系統實施過程中,還應著重注意如下要點:

3.1報表規范化

基于本文針對的是海外數據的采集應用,所面對的數據來源于不同的國家,不同地區,操作公司,操作人員也是各國人員匯集,數據的標準也是多樣化,在數據采集過程中,設計的報表也呈現多樣化,對于入庫是一個較難統一的問題。正對這一具體情況,總部需要了解各分部的運行情況,及根據現狀制定下一步工作計劃。這種情況下,為提高效率,首先得統一報表樣式,通過調研,綜合討論,最后制定統一的符合中石化實際情況的報表樣式。

3.2Excel工具的使用

Excel是專業的制表工具,內置豐富的公式函數,具有強大的數據統計分析能力。目前在企業當中,Excel的應用非常的普遍,幾乎所有的計劃統計部門都采用該工具作為主要的報表工具。因此,在動態通用報表的設計方面,以Excel組件為操作對象進行報表系統的開發很受軟件開發者的歡迎。但是但是由于以Excel文件作為文件對象訪問方式要求對每一種樣式的Excel文件都要單獨編程,工作量大且靈活性差。而XML(eXtensibleMarkupLanguage)是一種可擴展性標記語言,其自描述性時期非常適用于不同應用間的數據交換,且是不以預先規定一組數據結構定義為前提。XML最大的優點是它對數據描述和數據傳送的能力,因此具備很強的開放性。利用Excel軟件和XML(eXtensibleMarkupLanguage-可擴展標識語言)文件制定出可使用的報表樣式,二者相互配合。制作報表模板時,對Excel文件做了相應設置,包括數據驗證設置,下拉框輸入設置等,同時對表頭進行鎖定,目的是用戶不能對模板隨意修改。Excel報表定制后,對其模版進行分解,生成報表模版的報表信息,架構信息和映射信息,在根據報表模版生成分析信息,這些信息均以XML文檔的形式存入數據庫。

3.3自動加載與展示

在發送端,用戶選中目標報表文件,通過Email方式發送到接收端,即加載工具,通過工具的加載模塊自動通過DSP(數據服務平臺)加載到數據庫。報表模板設置時,強調了日報在所有報表中的重要位置,數據展示系統可以通過日報的數據匯總統計出月報表,年報表等各類報表。通過一份報表自動匯總出多份報表的方式,不僅僅減輕了人員的工作量,也充分利用了第一手信息,保證了報表的準確性及來源可查性。

3.4行業應用中的優勢

智能化遠程數據采集在使用中,呈現了他的優勢:首先對于工作于海外一線的員工,過去的工作中,除卻每日生產工作,還需要完成的工作內容有:生產時記錄數據;謄寫成電子版;根據國內各部門的需求,生成各種類型報表多個,通過FTP、郵件、采集工具等方式發送回國內,工作量巨大,并且嚴重影響到實際生產。智能化遠程數據采集系統的應用,大大地縮短了人員工作時間,減輕了人員工作量,現在海外工作人員只需填寫一份報表模版,發送一份Email文件,系統即可實現數據的自動加載。其次對于國內部門的員工,已經完全放棄以往通過各部門傳送過來的報表,統計分析,形成決策層所需報表的工作方式,系統將國內員工的工作內容規定為數據審查。國內員工工作時間的大大縮短,使得一線數據能夠迅速形成各類報表,通過展示系統迅速呈現給決策層。

4結論與展望

通過對系統幾年來的不間斷應用,中國石化海外石油勘探開發項目數據已基本實現智能化采集、整理、展示等多種功能和效果。通過對數據采集要求的標準化、格式化、統一化要求,中國石化的海外勘探開發生產數據實現了數據實時傳送和收集,各個大區的日報、周報、年報通過系統自動整理匯總。根據管理層的不同需求,可以對數據定制不同的展現形式,從而滿足了決策層對海外項目數據獲取的需求,并構建了智能化遠程數據采集應用一體化協同平臺,為將來在海外更多項目的開展打造了較為良好的系統環境和數據基礎。根據近幾年的使用和用戶反饋,在數據采集模板的使用過程中,根據業務變化的需要,會出現頻繁修改模板的狀況,從而連帶修改系統配置文件,造成了工作中的不便。這也是我們將來需要不斷完善的方面,可以通過更加靈活的模板定制形式,來滿足不斷變化的海外勘探開發生產需求。

作者：朱文妹 單位：中國石化石油勘探開發研究院