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★北京亞控科技發展有限公司鄭炳權，李延樹，李澤浩

本文以中國最大油氣田——長慶油田基于亞控工業云操作系統WellinOS的生產管控平臺項目，圍繞油田生產業務核心，開發和建立公司級生產管控平臺，融合公司級、廠級等三級生產業務平臺，通過業務整合、管理變革、技術賦能，實現技術層的協同研究、精準預測，管理層的決策指揮、優化運行，融合信息技術、崗位責任與油田生產業務為一體，實現生產業務閉環。解決了數據共享周期長、手工抄錄和填報數據耗時長、工作量大、成本矛盾大和管理難度高等問題。

1　項目背景

隨著企業數字化轉型的推進，油氣田生產運行、科技創新、安全環保、業務管控等各個方面對數字化技術的需求日益迫切。迫切需求能夠構建一個統一的生產管控平臺，實現對油氣采收生產全過程的各類數據的集中管理和分析，集成各類業務系統和應用，促成業務管理的關聯統一、已建系統平臺的關聯統一、制度職責的關聯統一，實現信息共享和業務協同，為管理層提供準確、及時、全面的決策依據，確保各項工作的協調一致，提高整體運營效率。因此，建設公司級生產管控平臺是順應數字化轉型趨勢，提升企業整體運營效率的必然選擇。

通過信息技術與油田業務的深度融合，生產管控平臺不僅可以推動油田業務精益化管理，還可以提升安全管控水平。平臺集成基于工業時序數據的報警優化系統，完善報警參數調整規范、研究高頻報警分析方法、構建生產工藝報警優化算法知識庫、標準化報警管理流程、實現報警優化全閉環管控，進一步提高生產現場工藝及業務精準報警。一旦發生異常情況，平臺迅速響應，結合數據分析手段，自動發起隱患風險措施處置或推送業務部分，及時采取有效處置措施，降低事故風險，保障企業生產過程的“安、穩、長、滿、優”。

2　項目建設應用

依托生產管控平臺，開發基于閉環管控的大模型、知識庫、智能化以及流程自動化過程管理體系，實現通過實時生產數據和知識庫進行智能決策、優化生產作業管理以及自動執行生產作業的生產過程管理。

2.1　技術方案架構設計

本項目在現有業務梳理與分析基礎上，根據系統功能與技術方案，實現基于云組態的“大監控”模式生產業務流程全閉環管控設計，為業務管理提供有效的支撐平臺。方案架構圖如圖1所示。

圖1 方案架構圖

2.2　油田生產管理大模型設計

（1）數據采集與整合

·多元化數據采集：利用傳感器、儀表、無人機等技術手段，實時采集油田生產現場的各類數據，包括油井產量、設備狀態、環境參數等。

·數據清洗與預處理：對采集到的原始數據進行清洗、去噪、歸一化等預處理操作，以提高數據質量和可用性。

·數據整合與存儲：將處理后的數據整合到統一的數據平臺中，實現數據的集中存儲和管理，便于后續的數據分析和模型構建。

（2）模型構建與優化

·生產預測模型：基于歷史數據和機器學習算法，構建油田生產預測模型，用于預測油井產量、設備故障等關鍵指標，為生產決策提供數據支持。

·優化決策模型：結合油田生產實際情況和約束條件，利用優化算法構建油田生產優化決策模型，實現生產計劃的智能排程和資源的合理配置。

·模型迭代與更新：定期對模型進行評估和驗證，根據實際效果進行模型的迭代和更新，以確保模型的準確性和有效性。同時，隨著油田生產環境和需求的變化，及時調整模型參數和結構，以適應新的生產場景。

2.3　知識庫建立與應用

（1）知識庫架構設計

·數據分層架構：設計包括元數據層、數據模型層、數據實例層等在內的多層次架構，以支持知識的靈活組織和高效檢索。

·知識關聯與圖譜構建：通過實體識別、關系抽取等技術，建立知識之間的關聯關系，形成知識圖譜，提升知識的系統性和可用性。

·權限管理與安全保障：設計嚴密的權限管理機制，確保知識的安全可控，同時支持不同角色用戶的知識需求。

（2）知識填充與更新策略

·初始知識采集與整理：通過文獻調研、專家訪談、現場觀察等方式，收集油田行業的基礎知識和經驗，進行整理和標準化后錄入知識庫。

·用戶反饋與知識優化：鼓勵用戶在使用知識庫的過程中提供反饋意見，根據用戶需求和反饋進行知識的調整和優化，提升知識庫的質量和用戶體驗。

·動態知識更新機制：建立定期的知識更新流程，結合油田行業的最新發展動態和技術進步，不斷補充新知識、淘汰過時知識，保持知識庫的時效性和先進性。

·知識驗證與審核流程：設立專門的知識驗證和審核環節，確保新錄入或更新的知識的準確性和可靠性，避免因知識錯誤而帶來的風險。

2.4　智能化開發與實踐

（1）智能化技術選型與分析

·關鍵技術分析：針對油田行業的特定需求，選用適合的智能化技術，如自然語言處理、機器學習、深度學習等，確保技術的成熟度和穩定性。

·技術兼容性評估：評估所選技術與現有系統的兼容性，確保智能化能夠無縫集成到生產管理流程中，降低實施風險。

·技術發展趨勢預測：關注智能化技術的最新發展動態，預測未來技術趨勢，確保所選技術具有較長的生命周期和可擴展性。

（2）決策優化與生產指導

·自主決策能力：設計智能化具備自主決策能力，能夠在遇到問題時根據預設規則和算法進行自主判斷，減輕人工干預的負擔。

·數據分析與處理能力：強化智能化的數據分析和處理能力，使其能夠高效處理海量數據，提取有價值的信息，為生產管理提供數據支持。

·交互與協作能力：構建智能化與其他系統或人員之間的交互與協作機制，實現信息的實時共享和協同工作，提升生產效率。

·安全與可靠性保障：在功能設計中充分考慮安全和可靠性因素，確保智能化在運行過程中能夠抵御各種潛在威脅，保障生產管理的穩定進行。

2.5　作業流程自動執行與管理

（1）作業流程管理與優化建議

·梳理現有業務流程：對油田公司作業區現有的生產管理流程進行全面梳理，包括勘探、開發、生產、銷售等各個環節，明確各流程涉及的業務部門、崗位職責、關鍵節點等。

·分析流程瓶頸：針對現有流程中的瓶頸環節進行深入分析，找出影響流程效率的關鍵因素，如數據傳遞不暢、審批周期過長、資源調配不合理等。

·提出優化建議：根據分析結果，結合油田公司的實際情況，提出切實可行的流程優化建議，如簡化審批程序、優化數據共享機制、提高資源利用效率等。

（2）作業督辦與閉環管控

·明確自動化需求：根據業務流程梳理結果，明確需要進行自動化的環節和具體需求，如數據自動采集、報表自動生成、任務自動提醒等。

·選擇自動化工具：針對油田公司各采油廠的特點和自動化需求，選擇適合的自動化工作流，確保這些工作流能夠滿足實際需求并具備可擴展性。

·配置自動化流程：根據選定的工作流，結合業務流程梳理結果，進行詳細的配置工作，包括設定自動化規則、配置數據交互接口、定義任務觸發條件等，確保自動化流程能夠準確、高效地運行。

3　項目創新性、重難點分析

（1）創新性

以“井站線、業務流、人機法”為研究對象、以一體化生產管控、多平臺有機融合、多部門業務集成為目標導向，研究開發長慶油田公司級生產管控平臺，實現大監控模式下采油工藝系統“業務管控一體化、監督決策一體化、風險管控一體化、體系紀律規范化、過程管控可視化、流程制度標準化、數據業務智能化”的運行效果，確保工藝系統高可用、好運維、易擴展，實現將先進的信息化技術與業務深度融合，優化管理流程、突出專業技術，提高綜合收益，達到“自動化、可視化、智能化、一體化”的建設目標，為建設油田公司下各采油廠高質量的數智化發展提供平臺保障。

（2）重難點

長慶油田在推進數字化轉型過程中，為適應業務管理需求，部署了各類信息系統，多系統并行甚至冗余，數據共享周期長、難互通，且存在手工抄錄、填報數據耗時長、工作量大等問題；再加上現場業務體系龐雜、制度標準繁瑣、崗位職責模糊，導致員工工作負擔重、成本矛盾大、管理難度高等管理問題，使崗位責任制落實起來大打折扣。

（3）安全性

亞控工業云操作系統WellinOS的安全審計機制展現出了高度的專業性和先進性。該系統嚴格遵循國內信息安全設計的主流方法論，同時融入了最新等保2.0的等保三級及部分四級要求，以確保其信息安全防護的全面性和有效性，為系統的安全穩定運行提供了有力保障。

4　項目效益

（1）本系統平臺的建設與運維，支持全配置式組態進行業務快速實現，提供App開發、可配置、運維一站式服務，較傳統系統開發與運維，建設周期從年為單位降為數月、數周，大大縮短業務系統建設周期。

（2）系統平臺對油田公司業務和廠級生產業務進行了數據的貫通與融合，為后續廠級大集控平臺中數據下沉到作業區提供了重要的參考價值，更實現了“一體化生產管控、多平臺有機融合、多部門業務集成”的大監控運行模式。

（3）一方面是多維數據的全融合，另一方面是對已建業務系統全面融合集成，避免重復建設投入。且基于WellinOS平臺的開發組件全量提供，基本無需其他第三方工具產品集成，平臺支撐后續業務的高拓展性。

（4）面向工程師用戶，低代碼，隨需而變自主運維。系統的硬件資源隨時可擴充，單端云化部署任意切換。實現多級節點統一管理，自主運維。

（5）平臺全面實現工業級安全保障，分級多域、自主可控的信息安全防護，支持各個層級的深度防御安全，實現高安全高可靠。

（6）在公司級管控平臺下開發的功能可以根據崗位權限直接下發至廠級管控平臺，同時滿足在廠級平臺開發的定制化功能同步至公司級平臺，實現定制化業務需求低成本快速推廣。

5　項目意義

長慶油田公司級生產管控平臺項目的成功實施，不僅為長慶油田提供了高質量的數智化發展平臺保障，還具有重要的推廣價值。

（1）可復制性

該項目的實施經驗和解決方案具有較高的可復制性。對于其他油田企業來說，可以借鑒長慶油田的經驗，結合自身的實際情況和需求，快速構建類似的生產管控平臺。這不僅可以提高生產效率和管理水平，還可以降低建設成本和時間成本。

（2）模塊化與可擴展性

該項目的模塊化實施和可擴展性設計使得平臺可以隨著企業的發展和業務拓展進行靈活調整和優化。企業可以根據實際需求增加或減少功能模塊，實現平臺的快速擴展和升級。這為企業提供了更加靈活和高效的生產管控解決方案。

（3）推動數字化轉型

該項目的成功實施還具有重要的示范意義。它推動了長慶油田的數字化轉型進程，為其他企業提供了可借鑒的經驗和案例。通過構建統一的生產管控平臺，企業可以實現對生產全過程的集中管理和分析，提高整體運營效率和管理水平。

綜上所述，長慶油田公司級生產管控平臺項目不僅具有豐富的典型經驗，還具有重要的推廣價值。通過借鑒和推廣該項目的經驗和解決方案，可以為其他油田企業提供更加高效、靈活和智能的生產管控解決方案，推動企業的數字化轉型和高質量發展。

作者簡介：

鄭炳權（1973-），男，廣東人，碩士，現任北京亞控科技發展有限公司總經理，主要從事自動化軟件、MES軟件和工業互聯網平臺相關的研究工作。

李延樹（1985-），男，山東德州人，碩士，現就職于北京亞控科技發展有限公司，主要從事工業軟件、智能制造、智慧城市等方面的研究。

李澤浩（1999-），男，黑龍江大慶人，學士，現就職于北京亞控科技發展有限公司，主要從事工業軟件、智能制造等方面的研究。

摘自《自動化博覽》2024年12月刊