分布式控制系统在油田数字化中的应用研究

发布时间：2020-06-02 15:35

【摘要】：近年来,由于信息化技术的不断进步,油田生产设备数量正在迅速地增长,油田领域数据的采集、存储、处理和发布的数量也与日俱增,由于油田企业研发软件的不断的增加,以至于不同软件互为独立,每个软件是一个数据源,这样使得现正在应用软件存在大量的异构的数据库,同时,随着数字化油田的深化应用,油田企业积累了大量的宝贵数据,因此,选择分布式数据存储方式来应用这些异构历史动态数据是油田数字化应用的必由之路。油田企业数字化系统采集数据年增长量急剧增长,对于这样大量的数据,实时数据库强大的存储能力具有很大优势;此外,大数据技术的引用更需要从海量数据中获取油田生产开发工作的相关信息,因此,实时数据的长期保存有着重要的意义。分布式数据库具有并发功能及强大存储能力,同时能够进行数据分析计算,其优势在于对所采集数据可进行逻辑推理,这是传统数据库技术所不具备的。分布式控制系统由于具有集中管理、分布控制和可靠性高等特性,在大型工业企业中有着极为广泛的应用。分布式控制系统具备自主的逻辑判断功能,通过采集现场数据形成闭环反馈控制系统,实时控制执行设备,使系统工作在最佳参数运行状态,对油田产能建设具有重要意义。研究基于分布式数据库和实时数据库技术构建分布式控制系统应用在油田数字化中,具有较强的应用价值。本文就分布式控制系统在数字油田领域中应用进行分析与研究,设计开发了适用于油田生产和管理的分布式控制系统,取得良好的实际应用效果,能够更好的为油田生产管理提供服务。
【图文】：

读访问,写访问,支持数,读写

OPC 是 OLE for Process Control 的缩写，用于工业上不同设备和系统间的数据OPC 由国际组织 OPC 基金会来维护和管理，基于微软的 OLE (后来eX)、COM (组件对象模型) 和 DCOM(分布式组件对象模型)技术，，是一整套属性和方法的标准集，规定了不同的软件组件交互使用和分享数据的方法，为制和制造业自动化系统进行通信提供了公用的接口[23]。OPC 的规范包括多种，的是：OPC DA、OPC HDA 和 OPCA&E。OPC DA 是数据访问的规范，用于程数据的读写；OPC HDA 是历史数据的访问规范，规定了标准的接口使客户统一的方式来存取历史数据归档。OPC A&E 是报警和事件的规范，规定了标口使客户端能够过滤、订阅和确认所需的报警消息；西门子在 OPCA&E 标准上 Open PCS 7 进行了扩展，称为 OPC "H" A&E（历史报警及事件服务器），接口就可访问历史报警和消息的归档系统。OLE-DB 是一种快速访问不同数据源的开放标准，OLE-DB 的核心内容是规定的数据存储都提供一种相同的访问接口，使得应用程序可以使用同样的方法访数据，而不用考虑数据的具体存储地点、格式或类型。如图 2.1 所示，通过 Op7 提供的 OLE/DB，应用程序可以访问归档数据。

系统架构,实时数据

图 3.1 系统架构图3.3 实时数据存储机制实时数据的存储量大，存储频率高，在往实时数据库读写数据的过程中容易出现读写效率低、导致库崩溃等系统异常的情况，为了解决该类问题，本系统在实时数据存取机制方面采用了如下技术，能够确保数据存储的高性能。快速实时的键(key)/值(value)查找；支持用于运营和维护的非实时复杂查询；用于分布式应用的分布式数据存储；高容错；动态创建库表；主动互为备份数据；自行配置最大 cache 内存，以及最长失效和最大块数，充分利用物理资源，并获得更多的计算性能。如图 3.2 所示。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE4;TP273

【参考文献】