新一代信息技术在石油石化行业的应用

“十一五”以来,中国石油石化行业信息化推进效果显著,信息化各层面的建设取得了长足进展.

石油石化行业信息化现状

石油石化企业自动化控制系统建设起步较早,近年来通过开展信息化与自动化集成,逐步实现了生产现场生产数据自动采集、远程传输和生产运行监控,创新生产作业方式,压缩管理层级,优化员工布局,提高劳动生产率.例如,中石油集团公司勘探与生产技术数据管理系统能够提供勘探开发一体化数据怎么写作与应用；油气水井生产数据管理系统能够实现井、站、库一体化生产数据管理；勘探与生产调度指挥系统能够有效支持远程监控和指挥调度.

石油石化企业规模庞大,点多、线长、面广.为了增强集团企业的管控能力,三大石油石化企业均开展ERP系统的建设和推广,并将其作为企业一项重要的战略性基础工作和管理提升的重要手段.ERP系统将财务管理与采购、生产、销售、库存、设备等业务综合集成,促进了以业务流程为导向的跨部门协同工作和信息共享.中石油集团ERP系统作为核心的经营管理系统,采用统一的软件平台,按各专业领域集中部署,形成既具有业务特点,又紧密集成的适度集中式技术架构.每个专业领域的ERP系统使用统一的业务流程,集中在一套怎么写作器上运行.该集团公司统一的公共数据编码平台保证了各专业领域之间ERP系统的集成和共享.中石化集团以ERP系统为基础的一体化数据仓库系统为总部快速掌握企业经营情况、及时进行综合分析提供了手段,ERP系统已经成为总部加强管控的有力工具.可以看出,ERP系统的应用已由资源计划、经营管理逐渐向经营分析、决策支持纵深方向延伸.

石油石化企业在推进信息化软、硬件建设过程中,也在不断加强保障体系建设,包括信息安全体系、IT管理与怎么写作体系以及信息化人才队伍建设.

石油石化行业信息化发展趋势

“十二五”期间,石油石化企业将继续推进系统深化应用,加强应用系统集成,尤其是以ERP为核心的系统集成,实现经营管控与专业业务管理之间的协同运作.基于企业信息集成,为领导综合决策、经营分析、生产信息综合展现、应急指挥等提供支持.

物联网技术在石油石化行业有广泛的应用空间,主要可以应用于石油石化行业物流、产品及资产跟踪管理、石油钻井监控、抽油井及海上采油平台监控、油田仪表无线抄表、石油管道输送监测及应急管理等方面.例如,以石油集输领域为例,利用物联网和全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）以及CMDA/GPRS通信技术,建立石油行业钻井、输油管、油罐车信息监控平台,对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对资源的集中、高效、统一管理.通过物联网技术的应用,实现对设备数据的自动采集和进一步综合利用,为提供精细化管理水平提供支持.

与物联网一样,云计算技术应用也是石油石化企业“十二五”期间重点关注的领域.从业务内容来看,在石油石化企业的勘探开发过程中,需要大量的数据信息存储和高性能计算应用；从业务模式来看,作为集团型巨型企业,ERP系统的大量应用同样需要极强的数据存储和分析能力.这两者都对怎么写作器资源的利用和信息化部门的运维能力提出了更高的要求.云计算技术,特别是IaaS技术,可以应用于石油石化企业自身的IT开发环境,为开发人员提供快速可部署、可迁移、可恢复的开发系统.而充分利用怎么写作器的资源也是云计算技术的主要功能之一.通过应用动态负载均衡,实现虚拟化分区间动态地调配资源,将多个应用特性互补的应用放在一起,既可以减少系统数量,也可以在单个时间段使某个应用充分利用系统的大部分资源.同时,出于降低总体拥有成本的考虑,采用云计算技术对怎么写作器进行整合也是石油石化类企业使用其的主要目的之一.此外,通过虚拟化平台,还可以提高管理效率,实现资源的快速部署,有效监控IT设备的运行状况,实现IT管理的自动化,避免人为的失误,保证IT怎么写作质量.

随着信息化应用的不断深入,石油石化企业对信息系统的安全性、稳定性和可靠性的要求也越来越高,信息系统运行严重故障或瘫痪将给企业经济发展带来难以估量的损失.

“绿色IT”是以环保为核心设计、制造、布置和处置IT产品以及其他有关方面,其表现在信息化建设的各个方面.对于基础设施需求的不断增加,导致企业每年在电力上的花费甚至会超过当年在硬件设备上的投资额.面对如此严峻的形势,打造绿色数据中心刻不容缓.

石油石化企业已经在设备采购过程中将绿色环保指标写进了标书.相比之下,以前考虑更多的是机器的配置、、单程运行的性能以及售后怎么写作质量,而现在则加大了其他指标的执行力度,比如节能降耗方面的要求.石油石化企业的绿色IT将表现在机房建设、机房布局、怎么写作器、终端设备等多个方面,例如,强调选用高效、低能耗的怎么写作器,强调机柜的摆放、风道的规划、使用挡板进行冷热通道的区分,制定人流、物流制度规范以及进行应用划分等.不仅在硬件方面,石油石化企业在信息化建设过程中对业务系统的有效整合,也是绿色IT的重要体现.这种整合直接带来的硬件投入的减少和运维成本的降低,也提升了企业的信息反馈和制定决策的效率.

基于新一代信息技术的

石油石化行业信息化架构

基于新一代信息技术的石油石化行业信息化总体架构可以分为四横两纵,四横自上而下分别是展示层、应用层、信息集成层、基础设施层,两纵分别是IT管控体系和信息安全体系.

展示层采集专业应用系统信息,实现生产、分析、决策指挥信息一体化展示,提供生产指挥决策数据怎么写作平台,扩大信息应用范围.生产调控、应急指挥等信息不仅可以在指挥大厅看到,领导和工作人员在办公室或者户外也可以实时掌握生产情况.通过界面集成企业各业务环节的相关生产信息,实现能源输送物流链的上下游一体化展现,为生产运行决策怎么写作.

石油石化企业信息化应用层覆盖了企业决策支持、经营管控、协同办公与综合管理以及各板块专业的应用.应用层的目标是面向企业各业务应用领域,全面实现整个企业的信息高效传递和智能响应,从而使企业的日常运行和管理效率大幅提高,形成智慧型、科技型、知识型石油石化企业.经营管控应用主要是企业人、财、物、设备资产、工程项目、生产管理、销售管理、供应链管理、客户资源管理等企业经营管控业务信息化应用功能.协同办公与综合管理应用主要是以协同办公平台为依托,提供公文管理、工作安排、行政管理、审计监察、党群管理、知识管理以及邮件等综合办公应用功能.

各板块专业应用包括勘探开发与管理板块、炼油化工与销售板块、怎么写作与支持板块等,为专业业务管理提供应用支持.

基础应用是对上述应用的一个支撑,包括SCADA提供生产调度管理支持,GIS提供与地理位置信息相关的业务信息综合展示,GPS对于油气运输过程中的定位提供支持.

在应用层建设过程中,高级计量体系、移动作业等新兴技术手段对石油石化企业信息化应用层的深入起到了推动作用.高级计量体系是一种基于智能表计,能够提供实时双向通信的智能信息化基础设施.AMI已逐渐发展为包含支撑表计数据生命周期各阶段（获取、传输、清洗、处理、存储、递送与展现）管理的相关技术.高级计量体系向石油石化企业的业务应用提供充足、可靠的数据支持,满足石油石化企业为推进收入保护、需求响应等业务的纵深发展所提出的数据支撑需求；此外,高级计量体系也融合了对负荷终端的负控功能,支持石油石化企业实现对管网负荷的远程控制和管理.

移动作业将掌上电脑与自动识别技术、全球卫星定位系统等多种技术手段相结合,完成移动中的设备定位和数据采集.近年来,开始逐步采用红外技术、无线通信或有线通信等手段将后台企业信息发布到掌上电脑,与现场工作人员分享企业经验.在石油石化行业业务应用方面,移动作业技术可以实现管网巡检作业标准化,提升风险事件预警与及时干预能力,提高巡检工作效率；对于高风险作业环境,移动作业技术更是能为现场工作人员提供顺畅的沟通渠道,降低作业风险.在信息保障方面,移动终端的接入要求后台信息怎么写作环境具有可靠的信息安全保障能力,避免非授权终端的入侵,以及通信数据的窃取和篡改.

集成平台建设共分为1个体系、1套规范与3个层次的集成应用,分别为：统一编码体系、集成标准规范和界面集成、数据集成、业务集成.

信息集成层的核心在于业务协同,是以云计算、SOA架构、Web2.0和社会化协作的思想融合企业协作资源,转接人、信息与流程,为用户提供更智能、更方便的业务协作怎么写作.业务协同是在SOA架构的基础上,搭建整套的协作环境,并将这些资源和怎么写作共享给用户.业务协同支持地域分散的一个群体借助于云计算及网络技术,共同协调与协作来完成一项工作任务,帮助企业迅速提高工作效率,使员工办公变得简单、高效、易于管理,进而降低企业管理成本,提升创新能力,提高运营效益.

业务协同平台充分地利用了SOA的设计理念,用面向怎么写作的思想来对系统进行建模,使系统的各功能模块能够以怎么写作的形式进行划分.在功能实现方面采用云计算、SOA、BPM、Web2.0技术,这使得平台的实现更加方便、快捷,并且平台的开发符合SOA的软件架构模式,从而使平台的软件架构具有SOA的松散耦合及可重用的特性.各使用者在平台中寻找需要的资源并进行使用,通过相互协同完成一次怎么写作过程.各个怎么写作提供者需要将自己的系统集成到业务协同平台中,供怎么写作使用者使用.此时,各个合作方有可能进行信息系统的集成,在SOA的支持下,实现平台中各个系统的高效集成运行.

基于新一代信息技术的石油石化行业信息化体系的基础设施层是采集、传输、存储和展示数据的基础环境,其规划的合理性和建设的安全性直接关系到平台的可用性、可靠性和延展性.基础设施层主要包括IT基础设施、软件系统、通信信息网络和终端数据采集设施等部分.

随着第二代互联网、第三代无线通信技术的发展,现代通信技术在短程、中程、远程各传输距离均获得了突破,对石油石化行业发展影响深远.丰富的网络地址资源促进了基于IP的SCADA和高级表计体系的广泛应用,为设备状态检修创造了数据条件；智能耗油设备的网络接入及其本地通信能力能帮助石油石化公司与用户建立起全新的客户关系,推动营销的应用创新；高速的可融合的通信基础设施可以促进三网融合乃至多网融合,石油石化企业的集团化、产业化由此具备了深入介入传媒行业的技术条件.

云计算通过网络以按需、易扩展的方式向用户交付所需的资源,包括基础设施、应用平台、软件功能等怎么写作.云计算呈现深化发展趋势,从虚拟化、网格计算等向软件怎么写作化（SaaS）、平台怎么写作化（PaaS）、基础设施怎么写作化（IaaS）等方向发展.用户通过怎么写作方式访问整合的基础设施、应用平台和软件功能,从而降低信息资产总拥有成本、简化IT环境、增加信息平台的整体可用性、提高信息化运营效率,对信息平台的集约化建设和保障有着广阔的应用价值.对于跨地域多组织实体的大型石油石化企业,云计算为海量数据处理、数据中心的集中化管理、人力资源集约化配置创造了技术条件.

物联网通过射频识别（RFID）、红外感应器、激光扫描器等传感器材,使物品间相互通信.其无线的、面向物品普遍适用的、随需连接的特性促使其行业应用蓬勃发展,大家熟知的包括不停车缴费、包裹定位与跟踪、农产品溯源等.在石油石化行业业务应用中,大型石油设备资产内部结构复杂,应用物联网技术可以近距离感知大型设备资产内部二次设备、附属设备的位置,获得基本台账信息,进而指导检修与替换策略,大幅度提升运维检修的工作绩效.应用还可推广到通信管路、综合布线、基础设施等信息化维护领域.物联网对石油石化行业的影响远不止此,物联网技术支持智能表计、石油天然气管网节点的传感器、控制器等以约定的协议连为一体,为管理智能化创造物质基础.

IT管控体系主要围绕信息化组织职能、流程制度、管理工具等进行建设,为信息化建设提供保障.新一代信息技术的发展,对石油石化行业的IT管控体系建设提出了更高的要求.随着云计算应用的越来越广,云计算强调集中化的优势以及应用平台资源的分层耦合管理,在实现“云化”改造以后,企业商业模式的创新和组织的重新设计需要做出调整,这种风险难以采用定量方式给予评估.

为了规避风险在“云”应用与推广时期,必须拥有健全、完善的推广应用组织结构,如成立专项工作组,并在组织和业务上保障项目的顺利推进；实施方成立各个层面的技术、业务、管理团队,并负责现场实施、开发和管理工作；监理方成立各专业监理小组,负责整个项目各层面的监理工作,以保障项目的顺利实施.

信息安全体系主要包括信息安全组织体系、管理体系和技术体系.信息安全组织体系是在企业所有业务领域和组织层级范围内构建信息安全领导、信息安全监管和信息安全执行的岗位和职责,确保公司的信息安全工作能够有效运转.信息安全管理体系则是从流程和制度上来细化和固化信息安全管理要求,石油石化企业需要按照等颁发的《信息安全等级保护管理办法》对企业在运行和在建系统进行评级,并根据不同等级设置保护策略.同时,可以借鉴国内外相关标准建立和完善信息安全管理流程制度.（本文摘自《新一代信息技术在两化深度融合中的应用》一书,由电子工业出版社出版）