石油装备制造业中物联网技术的应用

马翠芳

（中国石油集团长城钻探工程有限公司，北京 100101）

物联网本身是通过连接许多不同类型的传感器来实现的，因此每个传感器本身都是信息源，而其他类型的传感器可以检测其他信息。此外，传感器收集的数据可以在一定时间内实时更新。因此，物联网技术可以广泛应用于石油工业。

一、物联网及其对工业的影响

物联网是信息产业革命的新方向，其核心价值在于万物互联，主要包含感知层、网络层和应用层3 个层次，其中感知层是整个物联网的硬件支撑，希望可以做到无处不在，网络层承担数据传输的重要工作，其内涵是无所不容，最高层是应用层，主要是为用户提供各种服务，目标是无所不能，所以未来的物联网将会是一个无处不在、无所不容、无所不能的技术，融入到人们的生产和生活中。物联网技术让人们对工业化生产具有了更深层次的感知认识，在工业活动的控制和管理中形式更加多样化，设备与设备之间的感知与互通的能力与规模也越来越大，为实现智能化的工业生产、决策和控制的协作管理提供了可行性，这将对工业生产和管理产生深远影响，从人们对工业生产过程缺乏了解，多维度对整个生产状态掌控与过程具有更大的透明度，可有效地促进工业生产的过程控制和管理细化，促进传统产业更感知，材料消耗少，更绿色、更智能的方向发展。

二、石油装备制造业中物联网技术的应用

（一）物联网智能RFID 技术在石油装备制造业制订精准节拍中的应用

RFID 是一种非接触式自动识别技术，使用射频信号自动检测目标，并收集相关数据。RFID 识别可以在各种困难条件下进行，无需人工干预。RFID 技术允许同时检测快速移动的物体和多个标签，且很容易快速管理。智能RFID 系统和ERP 系统的结合，不仅决定了现代石油设备的生产速度，而且还确保了对关键部件进行安全和严格的监控。

大多数公司和石油产品的生产方法已从MTS（库存库存水平）更改为ATO（定制订单）或ETO（定制订单），并且已在磷（精益）模式下进行批量生产。生产过程中，材料、零件和成品的监测和控制变得越来越重要，包括原材料。使用ERP 系统跟踪材料及其质量，是一项艰巨的任务。RFID 技术采用非接触式信息采集技术，实时提供快速、准确、可靠的数据，大大提高了制造业的制造和控制能力。

智能RFID 系统可实现产品跟踪。RFID 识别的每一方都是读者识别的物流链的重要组成部分，并由高级数据网络收集，以酌情提供额外的处理和数据。可以使用此信息有效地实施和控制流程的所有阶段。实际上，处理或装配线上的划分处理取决于RFID 标签信息。如果基于过程图发布了关于明确标识的组件的关键生产和质量数据，则转移设备以进行进一步处理。诸如RFID 或智能标签之类的现代存储介质可以将产品中的寿命数据存储很长一段时间并在几年后详细跟踪它们。

现代石油设备制造商已成功实施智能RFID 系统。北京某石油机械厂尝试使用RFID技术创建一个数字工厂，促进研发信息、管理信息和生产信息的整合，以及ERP 系统的全面实施。东欧石油公司-罗马尼亚石油部门的一家技术公司rompetrol，使用燃料上的RFID 标签保护和管理石油产品。加拿大Nabors 使用RFID 技术维护和管理全国石油和天然气田的钻井设备。RFID 技术与ERP 系统的集成不仅可以补充ERP 数据处理设备，还可以实现真实的物流和信息，完全追踪调整所需的生产流程。ERP 流程集成在ERP 的有效性中发挥着重要作用。

（二）物联网RFID 标签技术的应用

传统的方法应用于油田钻井、石油开采、注水、修井等工作，许多环节需要仔细检查，比如存储、倾倒，服役，修理，报废等，工作繁琐，对现有产品的识别效率低，尤其是在地下管杆和井下工具的识别无法保证。利用“无接触”信息和RFID 技术在电子标签上充当“移动信息载体”，其可以满足操作要求，基于该领域工作的实际需求，生产管杆和石油装备的制造商使用RFID 技术可以满足操作要求，物联网的关键技术：无线识别技术，电子芯片，这是一种有效的信息管理技术，可以为保证每一根地下管道的可靠性，在这里，我们应该考虑石油行业具有特殊性，芯片的安装不应干扰井筒中柱和工具的正常使用。同时，必须固定芯片的安装，使其不会工作现场脱落，在困难的工作条件下，例如磁场，高温，高压，腐蚀，振动和表面污染，芯片上的信息既不会丢失也不会不正确。将芯片插入下管杆中，可以利用RFID 技术和射频技术开发其信息管理系统。当芯片插入油井的地下管柱中时，芯片作为地下管柱的移动存储介质，实现信息的管理，信息管理是获取产品管理信息的先决条件，是开发信息管理系统的前提，是监测这些产品的所有化合物从储存到使用的有效方法。随着物联网技术的发展，石油行业的信息化管理已成为石油开采计划和规划的有效方法，石化管理的信息监控，资产管理和存储可视化为构建数字化油田建设提供了强大的技术支持。

结语：能源产业是一种重要的战略资源对国家的发展十分重要。能源企业采用物联网技术来进行生产、管理、管控等可以有效提高工作效率降低工作强度，同时还可以提前发现问题采取必要的手段进行解决从而减少不必要的损失，物联网技术的使用不但可以提高生产管理的效率，还可以从源头上改进油气产业的经营模式，让国内的石油企业在国际上具有更强的竞争力与可持续发展力。随着无线通信技术、传感器技术、感知技术等的不断发展，物联网的应用必定会更加完善，物联网技术也能在石油行业具有更广阔的应用前景。