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安全生产数字化范文1
关键词自动化技术煤矿安全生产冲击地压火灾预警粉尘安全意识
现阶段，随着煤矿数字化、信息化水平的逐步提高，井下生产的安全性尽管得到了一定程度的提高，但煤矿安全生产所面临的形势依然严峻。以郑州大平煤矿“10•20”事故为例［1-3］，该事故是由于井下巷道局部通风不畅，导致煤与瓦斯突出之后瓦斯逆流，进而导致西大巷瓦斯气体浓度上升，高浓度瓦斯气体在遇到电机车火花后发生爆炸，从瓦斯突出到爆炸发生，整个过程仅30min，若能够采用自动化检测设备对巷道入口及巷道内部的瓦斯气体浓度进行实时监控，在瓦斯浓度达到临界值之前自动切断电源，并及时向巷道内的作业人员发出警报信号，及时疏散作业人员，势必能够有效降低瓦斯爆炸事故所造成的损失。近年来，随着自动化技术和信息化技术的不断发展，相当一部分国有大中型煤矿在井下作业中大量应用了自动化控制、监测系统，以大同煤矿集团为例，通过建设“智能化数字矿山”，充分发挥了自动化技术的作用，进一步提高了开采作业效率，同时还有效保障了井下作业安全。从安全管理方面来看，塔山煤矿以先期完成的各类系统为基础，结合自动化、信息化技术，建立了覆盖整个煤矿的以生产、经营、设计等多个层面为一体的综合化煤矿安全自动化管理系统，实现了对作业人员、环境、设备等方面的详细信息统计，对于保障生产安全具有重要作用。本研究在对上述成果分析的基础上，详细分析煤矿自动化技术对于确保矿井安全生产的作用，并就确保井下安全生产的措施进行讨论。
1煤矿自动化技术作用
随着煤矿生产规模的快速壮大，煤矿安全生产工作面临着巨大挑战:①国有大中型煤矿对部分煤矿进行了并购、重组，该类被并购的煤矿由于规模、经营模式、安全管理水平存在差异，仍待进一步整合;②部分煤矿经过多年开采，进入到衰减期，开采深度较大，增加了安全管理工作的难度;③部分小煤矿因无序开采，导致大小煤矿间形成复杂的联通，小煤矿中的瓦斯、水等向大煤矿串流，大大增加了大煤矿的安全风险。对此，有必要通过应用自动化技术有效防治瓦斯、水、火等灾害，同时加快对小煤矿的技术改造和整合，确保煤矿生产安全。
1．1冲击地压防治
相当一部分煤矿的煤层及顶底板都较为坚硬，伴随冲击地压事故的发生，易影响工作面采煤工作的正常进行，并对井下安全生产产生严重影响［4］。对此，以某煤矿为例，通过对工程现场进行实地调查并结合室内岩土力学分析，根据冲击地压产生的原因及表现出的规律，本研究提出了浅埋深坚硬顶板弱化处理方法，为防治冲击地压提供了有效解决方案。另外，通过运用各类监测仪器，实现对煤矿各工作面以及巷道内冲击地压的实时监测，并对各测段的监测数据进行综合对比分析，发现在经顶板弱化处理后，巷道内的冲击地压得到了有效控制，煤体与煤柱的压力下降较明显，有效保障了煤矿井下作业安全。
1．2火灾预警
火灾是煤矿常见的安全灾害之一，针对煤矿生产中的火灾隐患，需结合矿井具体结构，合理布置火灾监测点，建立全面覆盖的井下火灾综合监测预警系统。在系统安装完毕后，需经安全性、可靠性和稳定性测试之后方可投入应用，确保系统可长时间的可靠、稳定运行，为安全管理工作提供可靠的数据支持，降低火灾隐患引发的煤矿安全事故的发生概率。
1．3粉尘治理
(1)液压支架架间粉尘治理。
井下煤炭粉尘主要集中于每2个液压支架的前探梁之间、顶煤放置处、液压支架前连杆与掩护梁铰接的位置，需重点治理。针对该类区域的煤炭粉尘，可采用液压支架架间喷雾系统实现防治，该系统主控装置根据下风侧的接收器发出的动作信号实现对系统开启和关闭的自动控制，同时可设置系统定时开启和关闭，还可对喷雾系统直接进行遥控操作。
(2)煤炭运输过程中的粉尘治理。
煤炭在运输过程中，伴随物料的抖动、摩擦等运动会有大量煤尘产生，尤其在前部刮板输送机卸载处和带式输送机拐弯处，煤炭粉尘产生量较大，加之该2个位置的空气易改变流动方向，易形成涡流，进而导致煤炭粉尘随空气涡流进入采煤工作面。在候补刮板输送机的位置由于支架的阻挡作用，空气流速小，所产生的粉尘量稍少于前部。对此，可采用联动喷雾方式和水平喷雾方式治理粉尘［5-7］。该类喷雾装置主要通过超声波传感器和雷达传感器监测输送带上的物料是否处于运动状态，从而实现对喷雾装置的自动控制。当传感器监测到输送带上的物料处于运动状态时，向主控装置发出信号，主控装置在接收到信号之后，控制喷雾系统开启喷雾。但由于该方式在喷雾过程中喷雾量较大，水雾易聚集形成水滴，因此，通常被用于输送带上的粉尘防治，但在人行巷道中则不适用，以免导致人行巷道含水量过高，引发不必要的安全问题。通过利用自动化喷雾系统防治煤炭粉尘，可大幅度降低井下空气中的煤炭粉尘浓度，有效减少粉尘对井下工作人员身体健康的影响，进一步提高煤矿企业的安全效益和生产效益。
2煤矿安全问题改善措施
(1)加强安全经费投入。
煤矿企业应进一步加大对煤矿生产安全方面的经费投入，通过研发、引进先进的机械设备替换陈旧的机械设备，并加强对新设备及先进技术的推广和应用。加强与科研院所的合作，深入研究煤矿各类安全问题产生的原因和治理方案，引进各类先进工艺、自动化系统，改善煤矿生产环境，加强对煤矿作业过程中各类因素的有效监控，全面保障煤矿生产安全。
(2)研发煤矿安全自动化监测系统(设备)。
煤矿企业需进一步加强对煤矿安全综合自动化监测系统、设备和技术的研究，进一步提高综合自动化监测系统的监测精度及运行的可靠性。以现有的监测系统为基础，结合自动化技术对系统进行改造和升级，减少数据采集、传输过程中的误差，提高电气设备的灵敏度，进一步提升瓦斯防治的水平。同时，通过合理应用对综合性防火灭火系统，可更为准确地预报火警，提高采空区火灾隐患的防治水平，保障井下作业安全。
(3)提高员工安全意识。
煤矿员工的安全意识水平是影响煤矿生产安全的重要因素，对此，有必要进一步强化煤矿员工的安全生产意识，将其作为煤矿生产工作中的重点工作进行开展，提高员工操作各类井下自动化设备的水平，最大限度地发挥自动化设备对于确保井下安全生产的作用。
3结语
自动化技术在煤矿生产过程中的应用对于确保煤矿生产安全具有重要作用。为此，分别分析了自动化技术在井下冲击地压防治、火灾预警以及粉尘治理方面的应用并就提高井下安全生产水平的措施进行了探讨，对于提高煤矿生产的自动化水平以及井下生产的安全性有一定的参考价值。
参考文献
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安全生产数字化范文2
[关键词]数字化矿山 实施 应用
中图分类号：TD2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0015-01
引言：所谓数字化矿山是采用现代信息技术、数据库技术、传感器网络技术和过程智能化控制技术，在矿山企业生产活动的三维尺度范围内，对矿山生产、经营与管理的各个环节与生产要素实现网络化、数字化、模型化、可视化、集成化和科学化管理，使矿山企业生产呈现安全、高效、低耗的局面
一、矿山数字化技术主要研究内容
矿山数字化技术是采用计算机网络、数据库技术、计算机图形学、组件技术及GIS技术等，建设矿统一的空间数据采集、存储、输出、查询与分析平台，构建服务于生产技术人员的地测、通风、安全、生产技术、高度、机电、运输、设备租赁及办公自动化等专业应用系统平台，在神华神东煤炭集团公司网络环境的基础上搭建面向公司管理决策层的Wed服务决策平台，实现多部门、多层次井上下数据共享，专业图件提高矿安全生产管理能力，进一步提升矿山技术管理水平，为安全生产决策提供技术保障，最终实现基于数字化、信息化和管理现代化的本质安全型矿井，为“数字煤矿”建设奠定坚实的基础。
主要研究内容与关键技术包括：本质安全型信息共享与管理模型及其应用研究；基于信息流的地质、测量、通风、安全、生间、机电与测度等专业工作流模型研究及其应用；基于C/S+B/S的煤矿地质、测量、通风、安全、生间、机电与测度专业数据一体化管理应用研究；基于CcmGIS+WebGIS矿井专题图形上报、游览、导航与专题应用研究，基于CcmGIS+WebGIS矿井自然灾害隐患识别与预警模型研究及其应用；基于三维可视化技术的矿井井下三维展示，漫游、三维信息查询与分析应用研究；面向煤矿安全事故求援的应急指挥辅助决策应用研究；基于全文搜索引擎的技术资料数字研究。
二、矿山数字化技术应用主要目的
主要对矿井的地测、一通三防、监测监控、调度、危险源预警、采矿设计、机电设计、生产管理等核心信息的科学集成与充分共享，进而大大提高煤矿生产效率和煤矿安全生产的信息化管理力度；建立对包括地质、测量、通风、生产设计与机电管理等数据库为核心，以分布式的网络应用为基础环境，支持专业设计、资料管理、综合业务调度、信息查询及多级远程网络实时监测监管的安全生产统一信息化平台；实现煤矿地测、采煤、通风、安全、机电、调度等相关专业数据与图形的一体化管理，基于网络平台实现多层（生产技术层、矿井管理层、公司管理层、决策层）用户的管理、查询与分析的功能；系统整体架构上，数据库统一集中采用SQLServ2000或ORACLE管理，远程管理系统基于NET开发且整体集成，C/S模式的专业基础应用系统用VC++等开发；实现地测、一通三防、监测监控、调度、危险源预警等的三维可视化表达和快策分析；制定安全生产信息化管理规范和模式，实现安全生产的完全信息信息化管理，提高安全生产管理水平，降低安全生产事故。
三、数字矿山整体规划与实施
矿山企业井田开拓、开采中休掘条件杂志，不可遇见因素频发，企业平衡生产、安全控制的管理难度大，同时井下作业范围广，移动设备多、控制系统繁杂，因而矿山数字化必须是一个长期、循序渐进的过程，数字化进程坚持“整体规划、分布实施、重点突破”的原则。
具体来说，首先应从企业发展目标出发，全面 分析企业内外部环境，制定矿山数字化发展战略、规划矿山数字化建设蓝图、统一企业各阶层对矿山数字化建设目的和意义的认识，实施中，要以“数字矿山”整体规划为基础，坚持由易到难、由浅入深、由上到下、逐步推进思想，首先根据矿山数字化总体规则搭建整体系统架构，并针对生产经营中存在的主要矛盾和问题，找到切入点，利用自动化、信息化手段加以解决，为矿山数字化奠定基础。
数字化矿山应采用一体化的管理，我们认为数字矿山应按照一体化的构架设计实现，从业务视角看该技术既覆盖矿山主业的从原煤开采与运输、洗选加工装车外运全过程，同时覆盖生产辅助业务，如机电设备运行管理、地质测量管理、本质安全管理、煤质管理能及财务、人力资源、办公事务处等辅助后勤业务。
数字矿山一体化构架即包括了自动化技术水平较高的全矿生产过程综合自动化控制系统，建立现代化的、覆盖矿井各生产系统的实时调度监控网络，实现煤矿生产“采、掘、运、风、水、电”的综合调度和和产过程自动化；还包括企业管理信息系统，实现包括经营管理、事务管理、技术管理和能源管理等内容。
从生产运营来看，数字矿山一体化构架将覆盖从计划制定、分解及下达到作业任务执行跟踪、工程项目管理到生产经营绩效评价与反馈的整个过程以实现闭环管理。从时间轴上看，将覆盖企业中长期、年度及每日朱同管理周期的需求。从涉及单位来看，可满足矿级、区队至班组最小生产单元的不同管理的要求。（见图1）
四、神东应用矿山数字化技术后的效益分析
随着企业管理水平、管理现代化水平的提高和信息化进程，利用先进的信息技术建立数字矿山安全生产技术综合管理信息系统已成为企业强化主业核心竞争力，提升管理效率和经营效益，实现科学、合理、精益组织生产的迫切需要。通过数字矿山安全生产技术综合管理信息系统的开发与应用，可以对煤矿各专业数据合理分类管理，对涉及的各种技术数据（地质、水文、测量、采掘、通风、机电、运输、生产、调度等）进行记录、处理、存楼、分析与管理、基于数据库与数据仓库，可以建立一个包括信息化管理平台，实现数据的数字化、管理的现代化，监测的自动化、事故的预警化、信息的可视化，为矿井规划、开拓设计、优化开采、调度指挥、安全生产、安全评价以及决策管理提供高可用性综合信息，为煤矿安全生产、强化管理、科学决策提供有力保障。具体的社会效益体现在以下几方面：
1）实现安全管理工作的信息化与网络化管理，基于工作流达到安全生产的远程管理与网上办公，这将在煤矿生产管理工作的模式上实现巨大转变，必将提高系统动行质量和可靠性，能实时获取系统各种运行参数，从而实现对设备的动态管理，即是以技术保安全的重要手段和具本体现，也是实现本质安全煤矿的不效途径，是煤矿安全生产、经营管理本质的变革。
2）基于地测基础信息实现煤矿多部门、多专业的安全生产专业信息化将超到带动作用，间接经济效益与社会效益不可估算。
结语：通过数字矿山建设为神东创造的价值不仅仅体现在经济效益上，还包括安全生产、提高员工满意度、科技创新、实现绿色开采等方面，建设“本质安全型、摄影师效益型、科技创新型、资源节约型、和谐发展开封”五型企业，并带动整个煤矿行业整体水平的提高。
安全生产数字化范文3
关键词：数字化管理；注水系统；应用
一、油田数字化管理
油田数字化管理充分利用自动控制技术、计算机网络技术、油藏管理技术、油气开采工艺技术、地面工艺技术、数据整合技术、数据共享与交换技术、视频和数据智能分析技术，实现电子巡井，准确判断、精确位置，强化生产过程控制与管理；在信息化整体架构上生产的最前端，它以井、站、管线等生产基本单元的生产过程监控为主，完成数据的采集、过程监控、动态分析、发现问题、解决问题维持正常生产。
二、油田注水计量的现状
油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层本身能量将不断地被消耗，使得油层压力不断下降。油层压力下降导致的直接后果是油井的产量大大下降，甚至会出现停喷停产的现象。大量死油开采不出来，导致油田的浪费。油田注水是利用油井中空出来的空间，利用注水井把水注入油层，来替代原油和补充地层，以补充和保持油层压力的措施。
注水开采日常最重要的是根据油田的动态变化（压力、产量、油气比、含水量等）搞好配产配注，也就是在一个阶段内对注水井和采油井确定好各口井及各个层段合理的注水量和产油量，注水计量就是注水工艺中一个关键环节，根据井下情况控制注水量、注水压力，以取得较好的开发效果。
自上世纪90年代开始，中原油田的注水计量主要使用了干式高压水表，具有结构简单、性能稳定、使用可靠、压力损失小、维修方便、价格便宜等优点，全机械的结构设计，使得干式高压水表对恶劣的工作环境有较强的适用性。同时，使用干式高压水表作为注水计量有几点不足的地方：1、干式高压水表是叶轮式速度类流量仪表，是机械型仪表，顶尖等零配件使用一段时间后发生磨损，导致叶轮不稳定，会引起计量偏差，需要频繁维修水表芯子，频繁更换干式高压水表芯子不仅给仪表工带来了的工作量，而且因此注水工作停止，影响生产；2、干式高压水表是现场一次仪表，需要人为在现场看水表走数，中原油田的注水压力在32MPa到42MPa之间，高压力的工作环境带来了一定的安全隐患；3、干式高压水表只能就地显示调节，信号不能远传，不能电脑上自动调节流量范围，数据只能现场人工记录，劳动量大，效率低，人工费大。
三、数字化注水系统的应用
随着安全生产、数字油田、提高工作效率的提出，使用数字化注水系统进行注水、计量、调节，能对现场注水情况实时了解，实现无人值守进行注水，减轻劳动量，降低生产安全风险和生产费用等。
（一）数字化注水系统的工作原理
在注水井安装智能高压流量自控仪，通过远程控制实现稳流配注的功能，高压自控仪提供瞬时流量、累积流量和注水压力的数据通讯接口，通过回路协议转换器将多台高压自控仪的数据进行汇总，回路协议转换器具有两个通讯口，一个与高压自控仪进行通讯，一个与无线收发模块进行通讯，将多台高压自控仪的瞬时流量、累积流量和压力信号传输到远程监控系统，远程监控的数据和现场自控仪显示的数据完全一致，将稳流配水系统的瞬时流量、累计流量、压力传送回监控中心，实现无人值守和远程控制。
（二）数字化注水系统的构成
数字化注水系统主要由监控计算机（能上因特网的计算机）、服务器、GPRS模块、协议转换器（采集现场计量仪表，通过GPRS模块，传至服务器）、计量仪表（高压自控仪）组成。
1、 GPRS模块采用高性能的工业级16/32 位通信处理器和工业级无线模块，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功能。
2、高压自控仪是流量计、调节阀、控制器、智能无线通讯接口有机地集于一体的定量注水设备，由流量测量、流量调节机械、控制器等三部分组成，能够精确控制注水量，并具有耐高温，耐高压，耐腐蚀、防沙、防结垢、防杂质、节能等优点。
3、压力变送器采用低功耗处理模块，将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4～20mADC等），供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
4、高配置服务器采用具有可扩展性设计，不仅满足现阶段业务应用的需要，同时为企业的持续发展提供更大的扩展空间。
（三）数字化注水系统的优点
1、数字化注水系统选用了高压自控仪作为注水计量、注水控制，能够解决在高压注水和高压注聚中实现的平稳注水、定量注水及准确注水的问题，最大限度的减小了油田注水对地层结构的破坏。采用电子技术的应用使高压自控仪的控制器具有较高的稳定性和抗干扰能力。
2、采用无线通讯技术对现场的远程监控，通讯成本不仅低廉，而且建设工程周期短、扩展性好、设备维护更容易实现。
3、数字化注水系统能够远程控制、监控注水量、注水压力，大大减少了采油工人在注水井现场的安全生产风险，因实现无人值守进行注水减轻采油工人的劳动强度、工作量，一个采油工人可监控、控制一片采油区，实现生产自动化。
4、使用数字化注水系统，将注水井的管压、注水压力、累计流量、瞬时流量、注水时间等数据储存在服务器中，供用户随时查询、形成报表，能实时反馈注水的情况，根据注水的情况进行故障判断，进行报警，提示操作人员进行相应的操作。
四、数字化管理在现实油田生产中的应用
数字化注水系统在油田注水工艺中得到重要的体现，那么数字化注水管理可延伸到油田数字化管理，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理平台。
数字化管理可实行扁平化管理，按厂、区、站（增压点）三级管理模式：增压点、联合站等各类站场以监视、控制、操作为主；作业区以监视、调度、生产管理为主；厂以生产管理、优化分析、智能决策为主。实现增压点、联合站等各类站场对单井的日常管理，作业区对井组、油藏的重点管理，厂对油藏、油气田的综合管理。
数字化管理提升工艺过程的监控水平―借助数据采集系统和电子巡井系统对工艺过程进行24小时实时监视，对照历史数据和经验数据进行预警、报警。
安全生产数字化范文4
摘要：为加快煤炭企业档案数字化建设，企业应该从提高档案意识、建立保障档案数字化的制度、要进一步推进网络化归档工作等几方面做起，从而保证重要档案数字化。
关键词：档案数字化；档案意识；制度；网络；数据库
随着社会的发展，煤炭企业的现代化建设步伐不断加快，办公系统的网络化正在逐步完善，这就要求煤炭企业的档案管理工作也必须与时俱进，紧跟时代的发展步伐，加快数字化建设，更好地为企业的发展服务。
1要进一步提高档案意识
档案管理部门应该定期组织召开会议，向各部门人员宣传和贯彻档案法，提高企业干部职工的档案意识，使大家明白档案工作的重要性，让大家知道档案信息资源的开发利用是企业取得长足发展的必要条件之一，建立档案报送、收集、管理的长效机制，所有部门密切配合共同搞好档案工作，充分发挥档案的作用。
2要加大经费投入，为做好档案工作创造良好的条件
煤炭企业安全生产、经营管理是重中之重，提高经济效益是企业的中心工作，档案工作往往容易被领导忽视。这就要求档案工作人员要充分发挥档案工作的优势，特别是数字化档案的优势，努力进行档案信息的研编，为领导的决策提供真实、可靠、便捷的资料，努力向企管理人员、工程技术人员提供有价值的信息，吸引利用者，提高档案工作的地位，引起领导的重视，争取领导在资金上，政策上的支持。
3建立保障档案数字化的制度
在煤炭企业档案进行数字化的进程中，必须要建立完善的保障体制。对于归档工作中出现的不归档现象，要制定完善的归档制度，其基本内容应该包括：由单位统一制定的归档日期，各部门领导的年终考核测评中加入由档案部门针对各部门档案工作开展情况的测评等，这样将会对档案收集工作的顺利进行起到积极地推动作用；也可以要求各部门指定专门的档案保存、上交人员，建立档案收缴督办制度，把档案上交、归档情况纳入到部门工作质量考核之中，提高其他部门人员做好档案收集工作的积极性。另外，还需要制定文档一体化工作制度、文件保密制度、数字档案鉴定制度、网络安全管理制度、档案原件借阅制度等，这些制度必须要科学化、标准化、统一化和系统化，确保档案收集、保管的科学性。制度的建设必须要涉及档案收集、著录、标引、数据加工、检索、交换和传播流通等各个方面，只有这样才能最大限度地消除档案工作中的无序、无组织和不系统现象，才能快速高效地推进数字化建设。
4要积极推动网络化归档工作
当前，煤炭企业的网络化办公为网络化归档提供了良好的平台，只要充分利用好自动化办公这一平台，档案管理的网络化归档就不难实现。各立卷部门的档案管理者在档案管理部门的统筹规划和在专职档案人员的指导下，根据自己的权限范围将所在部门产生的需要归档的文件备注上处理意见，通过自动化办公平台传输到档案馆数据库，年终时只要向档案馆移交一份组立卷清单即可，从而减少了档案管理部门的计算机输入工作。档案馆只需要对数据进行一些深层次的处理开发，数据输入影响数字化管理的瓶颈问题就可以得到很好地解决。
5档案的数字化先要保证重点档案的数字化工作
煤炭企业的档案部门主要为企业的管理者和工程技术人员服务，但是将馆藏档案在短时期内迅速全面地数字化是不现实的，因此对保存档案的数字化要保证重点、突出特色。煤炭企业档案部门所保存的档案反映了企业的发展历程、包含了矿井在发展中克服的一些技术难题、重点科研项目的记录资料、一些重点的经营策略等，应该对那些对当前矿井的各类决策、安全生产、经营管理有重要参考价值、使用频率较高的档案优先完整进行数字化。对企业长远发展有重要指导意义的档案要特别注其数字化的方式，提高这些档案的利用率。
6建立重要档案数据库，保证重要数据的安全
建立煤炭企业档案数据库系统是档案数字化管理的核心。要将档案全部转化为信息资源要投入巨大的资金和人力，还有部分档案属于企业机密，档案的数字化应抓住几方面的重点。一是建立收藏档案目录数据库。主要是根据单位各类档案基本情况，通过著录标引，把单位收藏的文本类、图形图像类和影音类档案的分类号、全宗号、档号、题名、责任人、形成的时间、数量、主题词、提要以及文件级的原文等基本情况录入计算机，建立基本数据库，这样可以通过计算机检索提供档案原件的利用。二是建立基层报表数据库。在煤炭企业档案数字化管理系统中，建立起状态数据库和基层报表，将各部门要报送的数据、反馈的信息通过网络系统直接填入所建立的数据库中，再按要求进行调整。并根据上级的要求和使用情况，及时、迅速、准确地做好基层报表的填报工作。
7建立档案网站
安全生产数字化范文5
【关键词】数字化 信息化 自动化 智能化
1 前言
国内油田面临的困难是：一是保证原油产量的持续提高，二是持续降低采油成本，三是为了应付未来油气业务萎缩造成的人员过剩，必须严格控制员工数量快速增长，四是油田关爱员工工作的不断加强，考虑员工多元化利益诉求而努力降低劳动强度和改善劳动环境。为此，国内油田采取了多种措施，其中最为成功的是数字化技术在油田生产的应用。
数字化就是利用计算机信息处理技术将声、光、电和磁等复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再将这些数据建立起适当的数学模型，存储到计算机，进行统一处理和数据资源调配的系列过程。它与其他非数字信息相比，具有传输速度快、容量大、抗干扰能力强、不失真、保密性好等特点，且便于计算机操作处理。数字化技术结合了自动化、信息化和智能化的优势技术，遵循油田生产管理特点，充分挖掘设备的工作潜力，紧密围绕生产过程，实现了信息化技术与传统油田工业的相融合。数字化技术在油田应用十余年，目前推广程度最大、应用效果最好的就是长庆油田，它在油田生产中取得了很好的效果，但是在应用中也出现了诸多问题，下面本文就以长庆油田为例探讨数字化技术在油田应用和发展前景。
2 主要数字化技术的作用
长庆油田已完成数字化配套的35000口油井，12000口水井，数字化覆盖率90%，其数字化技术主体思路是“主要参数实时采集，重要场所视频监控，关键设备远程控制，安全生产智能预警，紧急状况连锁制动”。
2.1 生产运行系统的实时监控
通过数字化站控中心、调控中心、生产指挥中心将生产运行中主要的生产参数实时监控，实现了生产信息的“统一平台，信息共享，多级监视，分散控制”。
2.1.1 长输管线状态实时监控
以站控系统为基础，通过采集、分析站点外输压力、温度及流量的曲线变化，监控、分析管线是否运行正常，及时对管线泄漏预警并预测泄漏点位置，泄漏点误差±50m。它比较传统的全程步行巡线效率极大提高，减少了原油泄漏损失。
2.1.2 站点运行参数实时监控
通过站控系统将各类站点的重要工艺参数进行采集并显示出来，实现了室内即能巡检全站的生产参数，站内值班人数大幅减少。
2.1.3 功图计量
每隔十分钟采集油井地面示功图，传送到油井功图计量系统集中处理，通过多边形逼近法和矢量特征法对泵功图进行分析判断，并根据工况严重程度分级预警，计算抽油泵的有效冲程和产量。传统示功图每月采集2次，一些暗趟井不能及时发现，单井计量需配置部分人员、单量车或双容积，而功图计量系统可实时采集功图、智能预警和计量，减少大量车辆、人员和地面设备的配置。
2.2 图像采集技术
2.2.1 视频监控
利用摄像机成像技术将重要场所图像进行实时监控，可实现闯入报警、智能跟踪、实时图像抓拍、历史图像查询等功能。
2.2.2 电子智能执勤
集成图像触发技术、车辆抓拍、车牌识别、数据库技术、GPS车辆安全管理技术等，对进入油区的车辆自动识别，实现车辆抓拍、历史视频查询等功能，对可疑车辆进行预警，并结合GPS车辆安全管理信息对油田内部车辆进行跟踪管理。
视频监控、电子路卡使打击非法盗油有的放矢，井场实现无人值守，驻井人员转移到应急驻点。
2.3 自动化控制技术
2.3.1 数字化抽油机
数字化抽油机中的智能控制柜中含有采集传输模块、数据显示模块、工频控制模块、变频控制模块等，除了实现功图、油井状态、冲程、冲次、平衡度实时采集的功能，还可以远程启停抽油机、调整冲次、调整平衡度等。
2.3.2 智能配注
实现了对注水阀组的分水器压力、管压、瞬时流量、累积流量的采集，还可以远程调整水井配注量的功能。
2.3.3 重点输油设施远程控制
通过变频控制模块可对输油泵远程调整转速和紧急停泵，应用启停控制模块对截断阀实现了远程的开启、关闭功能。
2.3.4 水源井智能控制
采用电机智能保护技术、数据远程监控技术及数据传输技术等，实现了水源井卡泵、空抽、过载等异常状况的智能识别和自动停泵保护，还可以根据生产需要，采集流量、压力参数和远程启停泵。
2.3.5 撬装化站点
撬装化站点充分体现了设备集成化、流程简易化、操作自动化的特点，基本可实现无人值守，降低了建设和运行成本，主要设备有撬装增压站、撬装注水站等。
2.3.6 自动投球
自动投球仪可一次性加入若干钢球，设定时间自动发球清扫管线的功能，较传统的人工投球、扫线要方便很多。
关键设备的远程控制减少了人员的现场操作，既提高了效率，又安全快捷。
2.4 智能预警技术
2.4.1 油井工况预警
站控系统可对功图计量系统分析的油井异常工况进行智能提示。
2.4.2 工艺参数超限报警
为了生产安全，对站点工艺流程上的关键参数设置极限值，超限即智能报警。
2.4.3 可燃气体浓度超限预警
站控系统对油气区设置的可燃气体检测仪的数据实时采集，对可燃气体浓度设置上限预警。
2.4.4 设备状态预警
主要设备如抽油机、输油泵、水源井设置了状态预警，如状态发生变化智能预警。
2.5 连锁制动
为了避免关键设备运行异常可能出现的安全环保事故，对外输输油泵设置了进口压力超低限停泵、出口压力超高限停泵，可避免紧急情况可能造成的事故。
3 数字化技术应用的效果
3.1 生产效率大幅提高
运行方式上，由传统“守株待兔、大海捞针”转向“智能诊断、精确制导”，实现了从人工巡检到自动巡检的转变；工作效率上，缩短了管理链条，信息传递、指令下达、问题处理更加顺畅、快捷；工作质量上，重要生产参数实时采集，消除了资料处理的人为因素，确保了基础资料、生产参数准确、可靠。
3.2 生产安全性较大提升
数字化技术将大量人的行为转变为设备的行为，人工操作转变为远程操作，生产参数实时监控、视频监控、远程控制等功能将人员、车辆的行为大大减少，从而也相应减少了安全事故。数字化技术实现了安全生产从人防、物防向技防转变。
3.3 管理成本大幅降低
数字化技术应用有效地控制了用工总量增长，较大程度地减少车辆、设备的配置和运行；一定程度上减少了部分工作量，比如换皮带轮、测平衡度、量罐、测功图等；数字化技术的应用使员工从简单、重复的操作工作中解脱出来，降低了劳动强度。
4 数字化技术应用中出现的问题
4.1 故障类型多，难排查
从现场采集、格式转化、传输到显示、提取和存储，将经历若干节点，任何环节故障都可能导致数据异常，排查环节多是主要困难；数字化技术中的电气化采集设备，如载荷传感器、角位移传感器要及时标定，液位变送器、压力变送器、温度变送器、智能流量仪等需要及时校验，否则采集数据不准或故障。
4.2 应用环境要求高
数字化技术中的电气化设备需要稳定的电源环境，功图计量需要大量的后台技术数据支持，安全预警功能需要正确的极限设置，站控系统、客户端程序的正常运行需要上位机的系统支持，数据准确、稳定的传输需要匹配的网络传输设备，数字化大部分设备处于野外露天环境，受雷电、风沙、雨雪等侵蚀，易损坏。
4.3 部分功能不适应实际情况
因多数单井产量较低造成油流不能充满管线或因设备精度不够，大部分井组集油管线压力不准确；因集输枝状管网、产液量低造成投发钢球收不到，易淤堵管线致使回压升高；因产液量低致使站点输油泵长期低频率运行，对设备可能形成一定损害。
5 数字化技术发展探讨
5.1 数字化技术是油田发展的必然
油田在成本、用工压力和不断增长的生产任务压力下，数字化技术的应用是缓解压力的重要途径；它的应用和发展是员工降低劳动强度、改善劳动环境、日益增强的安全要求和及时准确掌握生产状况的必然要求和根本手段。
5.2 软硬件适应能力将大幅提高
为避免因电源环境不稳定造成的数字化设备闪断、烧毁等问题，各种设备中必将增设电源保护装置或者功能；数字化设备的有效寿命、抗干扰能力将进一步延长和增强；设备体型向微型化发展，其密闭性、防水性、抗震性、抗温性、防雷性能将进一步提高；数据传输设备的带宽、效率和稳定性将进一步提高，数据传输的失真性进一步降低。
5.3 数字化技术与生产进一步融合
数字化系统在设计理念上油田生产的要求紧密结合，充分降低人员劳动强度，界面简单，易操作。它的部分功能将得到强化，部分功能将弱化，比如视频监控、功图计量、抽油机的远程控制、注水井远程配注、输油泵连锁制动、撬装化站点、生产参数实时采集、智能预警等功能将得到增强，收球筒压力温度采集、自动投球、自动收球、井组集油管线压力采集、输油泵的三相电参数采集等功能将逐步弱化或撤销。
部分功能中尚存在缺陷，例如长输管道油气泄漏系统目前以压力、流量的变化来确定是否泄漏，某种状态下或被利用进行盗油，未来或同时应用超声波探测技术来共同确定异常状态；沉降罐采用静压液位计采集液位，测试密度不断变化的产液误差较大，未来或用雷达液位计代替；无线网桥技术信号辐射有效距离短，抗干扰能力差，光纤技术受地面状况影响较大，且光纤易断，未来数据传输或采用雷达技术传输；上位机中安装的监控、驱动、采集、监视等各类软件，这些软件在兼容性上还存在问题，这些程序将不断完善且能与各类常用杀毒软件相兼容。
为准确及时掌握井筒状况，油井实时监控中将实时采集动液面数据，使工况分析更加准确；视频监控系统中可实现监控现场与上位机管理人员实时对话沟通，以便安全合理的配合操作；长输纯油管道在首末两端将实时监测原油含水，以避免不合格原油的集输；为了便于巡站时掌握生产状态，压力变送器选型将全部升级到数显模式；各上位机上会安装系统自检软件，可自动自检故障部位、故障原因和提示解决办法。
6 结论
（1）油田数字化技术结合了自动化、信息化和智能化的优势技术，实现了信息化技术与传统油田工业的相融合；
（2）数字化技术主体思路是：主要参数实时采集，重要场所视频监控，关键设备远程控制，安全生产智能预警，紧急状况连锁制动；
（3）数字化技术的应用提高了生产效率，生产安全性大大增强，管理成本进一步降低；
（4）数字化技术在生产应用中出现了故障类型多，难排查、系统应用环境要求高、部分功能不适应生产实际等问题；
（5）数字化技术是油田生产发展的必然，其软硬件的适应能力将大大增强，技术发展中将根据生产需求逐步调整和完善。
参考文献
[1] 冉新权，朱天寿.《油气田数字化管理》，石油工业出版社，2011.10
[2] 冉新权，曲广学.《长庆油田基层管理案例集萃》（第二辑），石油工业出版社，2010.9
[3] 冉新权，曲广学.《长庆油田基层管理案例集萃》（第三辑），石油工业出版社，2012.8
安全生产数字化范文6
关键词 数字化；长输原油管道；站场；应用
中图分类号TE832 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0187-02
1 背景介绍
1.1长输原油数字化管道应用概况
近些年来，随着时代以及社会主义市场经济的飞速发展，能源产业在更大的空间和平台上迅速的繁荣发展起来，国内长距离油气输送管道进入了快速发展的时期，传统的管道建设已经不能满足最新形势的需求。数字管道的基础是管道数据中心建设， 就是利用地理信息技术、数据库技术、航空航天遥感技术、3维仿真模拟技术、动态互操作等数字地球核心技术， 采集、处理与应用管道规划、设计、施工、运营、维护全过程、全生命周期的基础地理数据与管道专业数据， 结合管道沿线的环境经济信息建设管道数据中心， 为管道建设与运营管理提供真实可靠的技术数据， 并且以地理信息系统平台为核心， 实现流程化的业务过程控制与科学决策。
数字化管道是信息化的管道，包括管道设计勘察系统、管道建设项目管理系统和管道生产运营管理系统三个组成部分[3]。国内长输原油管道的主要发展方向是在SCADA系统基础上利用地理资讯系统（GIS）和建立数据库，构建数字化管道应用的基础和平台，实现全生命周期的数字化管理。而我国目前的在役输气管道从整体水平分析来看，仍然存在着数字化、自动化水平偏低的不良现象亟待解决，而且大多数管线建设的年代相对来说比较久远，管道的安全运行问题有待解决和完善，数字化管道的出现，不仅为传统意义上的管道发展提供了更多的活力，而且促进了数字化管道朝着更加正确的方向迈进。
1.2 日照—仪征原油管道数字化系统概况
日照—仪征原油管道始于山东日照，途经山东南部、江苏北部、安徽东部、江苏中部，经过6个地级市、11个县区，终点为江苏仪征，共穿越大型河流51次、铁路5次、高等级公路46次。日照—仪征原油管道采用加热密闭输送工艺。全长379公里，管道管径为φ914mm，设计压力8.5 MPa，与鲁宁、甬沪宁、仪长共同构成华东地区完整的原油输送储运体系。
日照—仪征原油管道数字化系统包括管道数字化和站场智能化二部分，具有站外管道建营一体的数字化系统和二维信息展示系统，三维站场应用系统，数字和智能站场应用系统。
2 日照—仪征原油管道数字化应用
2.1 日照—仪征原油管道数字化系统之管道数字化
日照—仪征原油管道数字化是以CAD、数据库、网络等关键技术为基础，以网络、通讯、SCADA系统等基础设施为依托，以多尺度、多种类的空间基础地理信息为支撑，通过整合数字管道建设期全方位信息，构建管道数字化平台。在建设期，共采集了包括施工材料信息、施工质量控制信息、施工进度信息、管道地理信息、多媒体资料等77大类24万多条数据，编制了50多张数据模版，对管道工程建设期数据进行了全面的梳理、分类和格式转换以建立GIS格式的数据集[4]。GIS格式数据集可以保存点、线、面、文本、圆、弧、椭圆等多种类型的空间对象，每个空间对象单独保存风格，转换结果同原始数据风格一致；也可以严格区分类型，包括点数据集、线数据集、面数据集等，每个空间对象不保存风格，风格与图层对应。
在二维信息的展示方面，整合了建设期全方位信息，包括埋地管道的纵断面分析和定位、地图框选和数据统计，建立了各类地理信息数据库，实现了空间数据快速定位功能。通过集合建设期与运营期数据库，实现对管道全生命周期的数字管理。
2.2日照—仪征原油管道数字化系统之智能化站场
日照—仪征原油管道智能化站场包括三维站场应用系统、生产经营综合分析系统、数字化应用技术平台、智能化管理模式以及数字站场基本模型、配置模型和逻辑生产模型。
1）通过图像采集、图像识别技术、数据传输技术建立的三维站场应用系统，实现了站场工作人员360度全方位了解设备的安装信息、运行状况、基本属性及位置分布，并提供事件处理的模拟路线；
2）通过建立生产经营综合分析系统，为生产运行提供分析工具和方法，实现了量化关键生产管理指标，满足功能和信息的个性化应用，并具备专用仪表盘用于调度例会、经济活动分析会的需要；
3）数字化应用技术平台通过集成GPS/GIS/FLEX/REST/SCADA/三维/视频分析等技术，建立浏览器/服务端构架的三维GIS平台，实现了三维GIS展示技术突破；
4）建立的智能化管理模式，通过实时稳定的嵌入式处理器和嵌入式实时操作系统技术，结合传感器技术、图像采集、图像识别技术、数据传输技术、热敏成像技术，实现自动检测功能，通过视频监控系统以及当前运行状态数据的应用，实现了智能数据分析预警、智能巡查调度系统、智能视频分析报警系统、智能安全监控系统，实现了有效防范安全生产事故的发生和事故的早期发现早期处理；
5）通过搭建数字站场基本模型、配置模型和逻辑生产模型，实现了对站场的调度、运销、计量、电气、仪表、化验等岗位运行管理和数据的上传，做到生产运行数据的可追溯。
2.3 日照—仪征原油管道数字化应用效果检查
经过近一年的运行，数字化系统能够切实满足生产业务的要求，运行平稳。
基于数字化建设范畴的报表系统和综合数据统计分析系统的原油运销管理系统运行正常、状况良好；基于数字站场模型的输油站岗位管理系统运行正常、状况良好；基于智能化站场的巡查调度系统运行正常、状况良好；基于数字管道建营一体化的站外管道二维展示系统运行正常、状况良好；通过现场演示和试验，智能化站场系统的安防系统、视频分析系统功能完善、效果良好，为输油生产安全运行和站场管理提供了有力的技术支持。
3 结论
随着物联网、云计算和感知设备技术的日新月异的发展，数字化管道建设也应该在充分发挥好现有功能的前提下进一步的更新和完善，不断的提升技术含量，不断的与石化管道的建设和运行水融、充分兼容。
1）做好数字化建设的后续工作和技术支持，进一步的发挥好应有的功能，进一步的为安全生产和优化运行提供技术平台。
2）紧跟当代科技步伐，研究开发基于物联网的管道三桩，努力实现管道技术指标的在线监测和自动调整。
3）研发基于数字化管道的大型储油罐综合安防监控系统。
4）加强人员培训，以适应数字化管道的发展。
参考文献
[1]邱姝娟，刘建锋.数字化管道现状及发展趋势.石油工程设计，2006，4：5-8.
