工业物联网（IIoT）对石油和天然气领域的重要意义

# 工业物联网（IIoT）对石油和天然气领域的重要意义 ## 1. 危险环境带来的挑战 石油和天然气分布链中的油井及其他部分，在维护方面面临着诸多挑战，其中生态系统和可达性是两个关键因素。很多油气资源储层位于偏远地区，例如众多油田建在危险的北部海洋，气田则穿越沙漠、雪山等极端环境。在这样恶劣的氛围、有限的可达性和不安全的工作条件下，任何泄漏或溢出事故的预防和修复都变得极为困难。 ## 2. 油气远程监控系统 在石油和天然气领域，物联网框架的应用是获得最多投资和关注的方法，以下是其主要组成部分： ### 2.1 传感器 在油气开采中使用物联网传感器节点，有助于实现连续供应管理调节，并能对变化的情况做出快速响应。基于传感器的技术可用于监控管道压力、钻井过程、设备状况以及泄漏检测。对这些问题监测精度的提升，往往能为该行业带来数十亿美元的投资回报。 ### 2.2 智能算法 通过众多探测器记录和感知的信息与试验数据，会由智能算法进行交叉引用和分析。这些算法能生成独特的见解，辅助管理层做出关键决策，例如确定何时切换或停止钻井过程以避免问题。 ### 2.3 预测性和预防性维护 先进的技术能够迅速判断何时需要对小型资产进行重复性或临时性的维护。按需维护比常规测试更具系统性，能确保安全法规的落实。 ### 2.4 机器人和无人机 根据物联网的应用，无人机和机器人系统是油气生产过程中机械设备的关键组成部分。它们能实现更有效的位置调查、定期信息收集、垃圾场的三维测绘，还能适应钻井现场的恶劣环境。 ### 2.5 智能配件 在该行业中，可穿戴技术提高了工作效率，甚至有时能挽救生命。控制器套装、健身带、谷歌眼镜和头盔等设备，可对工人的危险操作进行持续监控，确保与平台的可靠连接，并通过提供有用的指导、警报或预防措施来增强劳动力能力。以下是智能头盔的组成部分： | 组成部分 | 说明 | | ---- | ---- | | 垫圈和螺丝 | 用于固定部件 | | 棘轮外壳 | 可能与调节或固定功能有关 | | PCB 外壳 | 保护印刷电路板 | | 透气孔 | 保证气体流通 | | PCB | 印刷电路板，承载电子元件 | | 纽扣电池 | 提供电源 | ### 2.6 可穿戴手表 少数石油服务行业在现场工程师前往偏远海上油田时会使用可穿戴手表。这种手表可与指挥中心进行交互，实现精确的定位和安全保障。例如，在发生石油泄漏或钻井平台火灾时，它能实时通知指挥中心有多少工人处于危险区域。控制中心还能通过语音和文本消息，一对一或一对多地通知工人转移到安全地点。此外，在矿产开采中，工人不能携带手机以免引发事故，而可穿戴手表能及时通知工人岩石崩塌的潜在危险，工人还可通过按下手表上的按钮将设备可能故障的数据发送到控制室。 ### 2.7 可穿戴眼镜 可穿戴眼镜是一种方便的电光头戴式眼镜，能以免提方式在镜片上显示信息，类似于手机。它不仅能为工人提供实际数据，除了视觉展示外，还能提供所采集物品的数据。此外，它还能生成三维图像，并立即将其传输给专家，以实现更好的协作。在偏远地区工作的工人也能实时获得远程同事的有用建议，这些建议包括部件更换和维护、安全协议遵循、指导、考勤和注册授权等方面。 ### 2.8 无人机 无人机在视觉检查传输线路是否泄漏以及检查海底系统的火炬能源消耗方面非常有用。管道可能跨越数千公里的崎岖地区，无人机能够在难以到达、环境恶劣或偏远的区域工作，并拍摄高质量的图像。其视频流可进行实时测量，用于预防性分析。这种无人无人机成本效益极高，在执行相同任务时可能会取代遥控直升机，为油气公司节省资金。它还能帮助定位有裂缝的管道系统的 GPS 位置，通过红外热成像摄像头，原本需要数天或数周才能发现的泄漏，现在只需几秒就能检测到，从而减少了传统检查点和维护服务的投资。此外，无人机在矿产开采中可用于传输输送机的图像，以识别矿物金属中的异物，还能利用红外光监测储存设施中因煤炭燃烧引发的火灾位置。 ### 2.9 24/7 关键系统监控 远程监控系统为持续监控基础设施提供了经济实惠的解决方案。即使在没有电话服务