石油勘探开发中智能化远程数据采集的应用

石油是一种重要的战略资源,渗透到经济、军事、工业和交通等各方面,而随着石油工业的迅速发展,对于国际石油海外业务的深度开拓,在石油产生过程中,即勘探开发等工作中产生了大量的生产、经营、科研数据,这些数据因规范各异,标准各异,员工差异等因素,表现出不同类型,难以统一,因此在数据采集上产生了一定的困难,以至海量数据集中汇总困难。数据集中汇总的延迟造成了国内领导层对于庞大海外油田最新资讯了解的相对延迟,从而对石油勘探开发业务的决策产生影响。面对石油行业日益激烈的竞争,及时掌握第一手信息变得尤为重要,而信息的基础——生产数据的及时准确采集传送可谓重中之重。

1概述

国际石油勘探过程中的数据与国内的数据具有很大的差异,首先国际油公司的数据标准种类多,覆盖面广,比如勘探开发数据有PPDM(公共石油数据模型),管道数据有PODS(管带开发数据标准),井场信息传输有WITSML等,且数据标准扩展较快。其次对于入库数据的质量有严格的要求,能够让用户满意的数据就是高质量的数据,他们奉行“完整性、一致性、有效性”标准来衡量勘探开发数据质量。最后,即是各石油公司要求的时效性,现场数据的及时传送,及时分析,对于决策和生产优化有着至关重要的作用。远程数据采集系统是集现代数字通信技术、计算机软硬件技术和石油工业技术相结合的一种综合性实时信息采集与分析处理系统。它是一种在现代科技环境下,根据需求所产生的一种采集方式,相较于老式的采集方式,它为油公司节省了大量的人力、物力、财力。进入21世纪,随着人类活动的日益频繁,资源环境的日趋紧张,世界发展迫切需要更多的能源,石油尤为重要。我们除了寻找新的可替代能源外,更需要加紧步伐寻找地球仅剩的可用资源,而国内资源已远远不能够满足我国社会发展的需要,因此越来越多的油公司开始涉足海外石油业务,这对信息数据的采集提出了更高的要求。现有的远程数据采集已经不能满足行业飞速发展的需要,因此,智能化远程数据采集、管理、展示和应用成为当代石油勘探开发行业数据管理的发展方向。

2智能化远程数据采集原理

远程数据采集模块基于远程数据采集模块平台的通信模块,它将通信芯片、存储芯片等集成在一块电路板上,使其具有发送通过远程数据采集模块平台收发短消息、语音通话、数据传输等功能。远程数据采集模块可以实现普通远程数据采集模块手机的主要通信功能,也可以说是一个“精简版”的手机。电脑、单片机、ARM可以通过RS232串口与远程数据采集模块相连,通过它指令控制模块实现各种语音和数据通信功能。国内初期,远程数据采集模块主要是韩国和欧洲公司提供,例如AnyData和Wavecom公司;近两年,国内的华为和中兴业推出了自己的高质量远程数据采集模块模块,才使得整体价格下浮。目前,常见的型号包括华为的EM200、Anydata的DTGS-800和Wavecom的Q2358/2438等模块。这些模块都具有远程数据采集模块1X的数据传输功能,也都内置了TCP/IP通信协议栈。由于中国电信运营远程数据采集模块平台后,带动了业务迅猛增长,使得整个远程数据采集模块市场也迅速发展起来。目前,远程数据采集模块主要应用于移动数据传输领域,包括车辆导航监控、智能抄表、远程数据采集等领域,尤其是在带宽要求比较高的多媒体传输领域,远程数据采集模块具有明显的带宽优势。智能化的远程数据采集系统是在远程数据采集系统基础上发展出来的,其基础仍是PC机和光纤网络,不同的是该系统充分利用了邮件系统和Microsoft公司的产品Excel办公软件,并且根据石油主业研究人员的需求进行报表设计,利用智能化的远程数据采集工具,实现数据远程采集,并实现数据的及时准确的录入、展示及应用。首先,业务部门通过自身需求利用Excel软件,制定出各类数据报表格式,其中着重于日报报表的制定;其次,软件设计人员依照前期定制的数据字典,使用XML工具配合Excel设定专门的报表填写模板,统一下发给各海外项目部进行数据采集。除此以外,还需要设定专门的邮箱,接收报表文件,由数据采集系统自动从该邮箱中读取报表文件中的附件,加载到系统中,从而实现无人工介入的全自动智能化数据采集。

3在石油勘探开发行业中的实现

根据上述原理,将智能化远程数据采集系统部署在中国石化海外各大区块的分公司下属项目部,将数据管理及展示系统部署在国内,从形成实时数据采集、监控、管理、展示的一体化应用效果。在系统实施过程中,还应着重注意如下要点:

3.1报表规范化

基于本文针对的是海外数据的采集应用,所面对的数据来源于不同的国家,不同地区,操作公司,操作人员也是各国人员汇集,数据的标准也是多样化,在数据采集过程中,设计的报表也呈现多样化,对于入库是一个较难统一的问题。正对这一具体情况,总部需要了解各分部的运行情况,及根据现状制定下一步工作计划。这种情况下,为提高效率,首先得统一报表样式,通过调研,综合讨论,最后制定统一的符合中石化实际情况的报表样式。

3.2Excel工具的使用

Excel是专业的制表工具,内置丰富的公式函数,具有强大的数据统计分析能力。目前在企业当中,Excel的应用非常的普遍,几乎所有的计划统计部门都采用该工具作为主要的报表工具。因此,在动态通用报表的设计方面,以Excel组件为操作对象进行报表系统的开发很受软件开发者的欢迎。但是但是由于以Excel文件作为文件对象访问方式要求对每一种样式的Excel文件都要单独编程,工作量大且灵活性差。而XML(eXtensibleMarkupLanguage)是一种可扩展性标记语言,其自描述性时期非常适用于不同应用间的数据交换,且是不以预先规定一组数据结构定义为前提。XML最大的优点是它对数据描述和数据传送的能力,因此具备很强的开放性。利用Excel软件和XML(eXtensibleMarkupLanguage-可扩展标识语言)文件制定出可使用的报表样式,二者相互配合。制作报表模板时,对Excel文件做了相应设置,包括数据验证设置,下拉框输入设置等,同时对表头进行锁定,目的是用户不能对模板随意修改。Excel报表定制后,对其模版进行分解,生成报表模版的报表信息,架构信息和映射信息,在根据报表模版生成分析信息,这些信息均以XML文档的形式存入数据库。

3.3自动加载与展示

在发送端,用户选中目标报表文件,通过Email方式发送到接收端,即加载工具,通过工具的加载模块自动通过DSP(数据服务平台)加载到数据库。报表模板设置时,强调了日报在所有报表中的重要位置,数据展示系统可以通过日报的数据汇总统计出月报表,年报表等各类报表。通过一份报表自动汇总出多份报表的方式,不仅仅减轻了人员的工作量,也充分利用了第一手信息,保证了报表的准确性及来源可查性。

3.4行业应用中的优势

智能化远程数据采集在使用中,呈现了他的优势:首先对于工作于海外一线的员工,过去的工作中,除却每日生产工作,还需要完成的工作内容有:生产时记录数据;誊写成电子版;根据国内各部门的需求,生成各种类型报表多个,通过FTP、邮件、采集工具等方式发送回国内,工作量巨大,并且严重影响到实际生产。智能化远程数据采集系统的应用,大大地缩短了人员工作时间,减轻了人员工作量,现在海外工作人员只需填写一份报表模版,发送一份Email文件,系统即可实现数据的自动加载。其次对于国内部门的员工,已经完全放弃以往通过各部门传送过来的报表,统计分析,形成决策层所需报表的工作方式,系统将国内员工的工作内容规定为数据审查。国内员工工作时间的大大缩短,使得一线数据能够迅速形成各类报表,通过展示系统迅速呈现给决策层。

4结论与展望

通过对系统几年来的不间断应用,中国石化海外石油勘探开发项目数据已基本实现智能化采集、整理、展示等多种功能和效果。通过对数据采集要求的标准化、格式化、统一化要求,中国石化的海外勘探开发生产数据实现了数据实时传送和收集,各个大区的日报、周报、年报通过系统自动整理汇总。根据管理层的不同需求,可以对数据定制不同的展现形式,从而满足了决策层对海外项目数据获取的需求,并构建了智能化远程数据采集应用一体化协同平台,为将来在海外更多项目的开展打造了较为良好的系统环境和数据基础。根据近几年的使用和用户反馈,在数据采集模板的使用过程中,根据业务变化的需要,会出现频繁修改模板的状况,从而连带修改系统配置文件,造成了工作中的不便。这也是我们将来需要不断完善的方面,可以通过更加灵活的模板定制形式,来满足不断变化的海外勘探开发生产需求。

作者：朱文妹 单位：中国石化石油勘探开发研究院