联合站应用集中控制技术的探讨

[摘 要]随着油田的发展，油水井数不断增加，相应的，所需要的岗位工人也会大幅增加。随着生产规模的不断扩大，造成生产一线人员紧缺，分布不均衡的现象越发凸显出来。在联合站应用先进的自动化技术，提高自动化应用水平，不仅符合“数字化油田”的发展趋势，更可以替代岗位值班人员人工操作，减轻劳动强度，解放劳动力，使更多的人员能够派往前线。应用由中心监控室、分布式子系统、管理应用层、视频监控系统组成的集中控制系统，使联合站实现生产过程的集中监控、生产数据的远程传送和记录、工艺设备的自动控制、生产报表自动打印、工艺参数的报警等功能。整套程序投入使用后，除了可减少大量的人员，优化人员配置外，更可以提高数据的准确性、及时性，以及站所的安全性和稳定性，对于油田的可持续发展，有着重要意义。

[关键词]联合站 集中控制系统 优化人员配置

中图分类号：TM631 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0318-01

1 联合站基本概况

常规联合站一般设置脱水岗、输油岗、沉降岗、污水岗、污水深度处理岗、锅炉岗、注水岗和变电岗共8个倒班生产岗位，全站倒班岗位值班人员约60余人，值班干部 6人左右，其他辅助岗位人数约为20人，联合站在岗人数总数约为90人左右。

2 控制系统的设计原则、预期目标、设计思路和安全保障

2.1 设计原则

考虑到站所日后的调整改造，经济效益以及安全因素，控制系统的设计应至少遵循以下3个原则：

1、坚持控制系统设计与地面建设方案相结合的原则。为站内系统调整留有余地，避免由于工艺调整改造带来控制系统能力不足。软件方面，应保证软件容余量达到30%以上，当成套控制设备安装后，通过适当的软件改造就能够满足系统需求，无须大规模改动；硬件方面，应使硬件容余量达到15%以上，当工艺流程局部改造后，硬件系统容余量能够满足改造后的系统要求。

2、坚持投资效益最大化的原则。采用节能设备，应用自动化技术，进一步降低能耗和生产运行成本。第一，应用自动化技术实现对工艺参数的自动控制，降低值班人员劳动强度；第二，应用工业以太网技术实现联合站集中监控，优化人力资源配置。

3、坚持安全可靠的原则。结合联合站生产实际，应用成熟的自动化技术，采用多种控制模式保障安全，满足生产需求。对联合站各种设备，采取自动与手动、远程与本地相结合的控制方式，确保在各种工况条件下实现对工艺设备的安全操作；对关键自动化装置采用冗余方式，提高系统的平均无故障运行时间。

2.2 控制系统设计思路

在保证系统的安全的前提下，适当提高自动化应用水平，通过工业以太网构建三层结构的控制网络，达到联合站各岗位生产数据、工艺参数集中管理、分散控制的目的。依托先进的工艺技术和更高的自动化技术，打破联合站按岗设置值班人员的局限，探索一条新形势下的联合站人员配置模式。

3 联合站控制系统总体方案

根据联合站目前岗位设置、工艺条件和自控系统现状，为联合站设计的管控一体化的微机监控系统，应该由中心监控室、分布式子系统、管理应用层、视频监控系统以及连接它们的通讯网络组成，微机自控系统构成参见图1。

1、中心监控室

由控制系统数据采集服务器、工程师站、客户机、大屏幕显示系统、不间断电源、脱水控制柜、网络打印机等设备组成。中心监控室是整个联合站集中监控系统的调度指挥中心，在正常情况下各岗位操作人员在中心监控室就可完成对整个生产过程的监控和运行管理等任务。

2、分布式子系统

由各岗位的远程终端控制单元组成，控制单元仍放置在原岗位值班位置。实现本岗位的数据采集、通讯、运算处理及生产控制等功能。保证在出现严重的网络故障条件下（中心监控室无法与之通讯），值班人员回到原来的值班岗位，通过触摸屏或工控机同样可以实现自动控制和设备操作。

3、通讯网络

由光纤、路由器和工业级交换机组成。通过工业以太网，向下可以实现中心监控室与分布式子系统的通讯，向上实现自控系统网络与厂局域网的互联。厂、矿生产管理人员和相关专业技术人员在获得一定权限后，在办公室使用IE浏览器访问联合站控制系统的服务器，了解该站各岗位的实时生产情况。

4、管理应用层

控制系统将实时生产数据按一定时间间隔，自动写入地面工程数据库中，实现与信息系统的无缝链接。根据个性化需求，通过开发ASP程序和数据库管理系统的配置，完成对生产数据的自动分析处理，以及各种数据、图表的查询，提高数据的真实性。

5、视频监控系统

建立1套视频监视及红外报警系统，实现对各关键岗位、重要生产部位的视频监控和综合防范等功能。视频监控系统对全站实现全天候画面监控，提高联合站的安全等级，更加方便设备操作和生产指挥。红外报警系统可以弥补视频监控系统的不足。

4 联合站集中控制系统效果预测

4.1 岗位整合方案预测

岗位整合优化后，预计联合站值班人员可由原来的70余人，减少至50余人，优化值班人员20余人。预计优化辅助岗位人员10人左右，两部分合计优化约30人。

4.2 预计效果分析

1、联合站值班人员集中到中心监控室后，通过操作人员相互配合，油、水、电系统自身生产参数的调控上衔接得更加顺畅，而且各系统之间的相互协作也会进一步加强，生产过程将会更加平稳，加上视频监视系统的应用，将会提高系统的安全系数。

2、我厂共有联合站25座，若均按该模式进行岗位整合，以平均每座联合站整合30人计，可优化750人。充实到采油一线可编制成8个以上采油小队，按油田用人成本每人6.5万元/年计算，年节约人力资源成本4875万元。

3、节能减排，降低成本，以及建设“数字化油田”是未来油田的发展趋势，在联合站应用集中控制技术，符合油田发展的大趋势，它将在一定程度上平衡人员配置，缓解用人矛盾，并带来可观的经济效益。在当前原油产量下降，开发成本上升的严峻形势下，工资成本比重越来越大，在联合站等生产集中区域实行优化整合无疑具有非常积极的意义。

作者简介

于晟家，男，1988年2月11日出生，2011年毕业于东北石油大学自动化专业，现在第三采油厂第五油矿采油9队从事技术管理工作。