秦真; 王谦; 张宇宁; 罗红文
【期刊名称】《《电子世界》》【年(卷),期】2019(000)015磨内喷水
【总页数】2页(P149-150)
【作 者】秦真; 王谦; 张宇宁; 罗红文
【作者单位】重庆智尚嘉恩科技有限公司; 西南石油大学
【正文语种】中 文
当今社会，随着国家经济日益提升，各个行业对石油能源的需求逐渐增多，全社会朝着智能化、信息化、数字化时代发展，油田行业也在逐步向智能化、信息化、数字化的方向发展，与此同时，对我国石油资源开发的经济性、安全性和稳定性都提出了更高的要求。尤其是构
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成石油系统的采油设备，其工作稳定性和安全性，对石油生产系统具有重要意义。随着国家的不断发展，各行各业对石油的需求日益攀升，为了满足巨大石油需求，我国每年都会有大量的新建或扩建油田投入生产，并逐步建设为高产能油田。为了保证油田的持续稳定生产，油田巡检是必不可少的。目前，油田巡检主要还是采用传统的人工巡检方式去实现，但巡检的效果往往受工作人员业务能力、经验、工作环境等影响较大[1-3]。而且，油田通常地域辽阔、设备众多，油田巡检往往会面临人少设备多的客观因素，极大地制约了巡检有效性。采用传统的巡检方式，难以满足石油开发可持续发展的要求，因此，非常有必要将智能机器人引入到油田生产巡检工作中来。智能机器人作为一种新的巡检手段，在诸多行业已有应用，不仅避免了因人为主观因素导致的无效巡检，还提高了油田生产巡检效率和可靠性，智能机器人不仅能够代替人工完成常规巡检，甚至能够完成许多人工无法或难以完成的任务。由此可见，智能机器人在油田巡检中有着广阔的应用前景。然而，智能机器人在油田现场巡检过程中，仍面临着一些技术难题。因此，本文基于现场试验结果，对智能机器人巡检油田现场因公存在的问题进行分析，并提出对应的解决方案。 1. 油田用智能巡检机器人
油田智能巡检机器人系统有三大核心：端、通讯端和终端。端类似于监控后台，主要包括由服务器、控制系统、分析软件等设备和软件，并通过视频监控、数据分析等应用接收和处理智能机器人巡检产生的数据；通过集成模式识别和处理图像，完成对表计、设备异常和缺陷数据的自动识别，并进行分析以及时预警；通讯端通常则主要由交换机、无线组网等构成，主要实现端和终端的网络连接；而终端主要包括智能充电房、巡检点以及智能巡检机器人。
智能巡检机器人系统实现了对油田现场的声音采集、开关指示灯及表计设备的图像识别，得到图像数据，以及对油田内一次设备进行红外[7]测温等功能。通过智能巡检机器人巡检采集的各类数据，采用图像分析与处理，为现场运维人员提供全方位的数据支持。如图1所示即为油田智能巡检机器人系统网络结构拓扑图。
图1 网络结构拓扑图
图2 油田常用压力表
图3 发动机红外测温图像
2. 油田智能巡检机器人功能设计uc3907
2.1 数据采集与存储
智能巡检机器人可以通过高清摄像头、红外测温仪、声音采集器等设备实现油田表计、开关指示灯和一次设备的数据采集与存储。
2.1.1 可见光日常巡检
在油田巡检工作中，根据巡检目的，可提前设计巡检路线或根据需要自动调整巡检路线，采用智能巡检机器人搭载的高清可见光摄像头，对油田现场的表计、开关指示灯各一次设备等进行定点拍照，如图2所示，可满足常规的巡检设备要求。
2.1.2 红外热成像仪
智能巡检机器人搭载的红外热像仪，可以实时监测到抽油机、油液管道、用电设备及各连接头、开关触头等设备温度值，随机自动生成红外测温图像，并将其传输、储存于本地监控后台机，如下图所示即为发动机的红外测温实例图。
2.1.3 声音采集功能
油田智能巡检机器人可以对油田现场设备的工作声音频率进行实时采集，同时还可对设备工作状况进行录音。以及支撑远程指导作业，实现专家与现场运维人员的互动。
2.1.4 设备特定巡检任务
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在极端天气情况下（如：雷电、暴风暴雨等），或者设备周围存在安全隐患时，在特殊工况下，无法采用人工常规巡检，运维人员可通过在后台服务器上制定特殊的巡检任务，利用智能机器人完成对一个或多个设备的特殊巡检任务。
2.2 数据应用及分析
应用智能巡检机器人巡检所采集的数据，系统可支撑油田运维人员数据查询、实现设备故障诊断，异常告警信息、自动形成巡检报告等功能，如图4所示。
图4 接头温度变化曲线
图5 重点关注设备温度变化曲线生产三水醋酸钠
2.3 关键设备监视
油田生产现场，存在众多的高精尖设备，甚至有些设备直接决定了油田生产运行的“生死”，针对这些关键设备的运行状态，必须实时监视，因此，还需要添加重点关注的监视设备，巡检系统实时显示关键设备的工作状态巡检数据趋势分析图像，如下图所示即为关注设备的温度变化曲线实例。
2.4 告警提示
智能巡检机器人在进行巡检任务过程中，通过红外热成像仪，如设备运行过程中，出现问题异常，针对如温升、超温、仪表越限等不同的警情，实时发出警报，且服务器端会根据不同警情，发出不同声音及频率的警报。油田维护人员根据报警声类型，有针对性地对设备进行安全检查并及时进行维护，提高工作效率。
2.5 巡检分析报告
一次巡检任务结束后，后台服务端会通过对所巡检的设备，巡检的时间进行分类汇总，并加以分析，自动生产设备巡检报告，提供给油田运维人员查阅。
3. 油田智能巡检机器人应用存在的问题分析及解决方案
某油田采购了1台智能巡检机器人包括后台系统，包括智能充电室。该机器人巡检系统将该油田按设备类型分为3个巡检区和12个巡检任务进行巡检。
12个巡检任务都支持计划巡检和手动巡检两种模式。一次巡检任务结束后，巡检机器人自动返回充电室。若巡检机器人在执行任务途中收到服务端下发的紧急任务信息，机器人将暂停当前的巡检任务，根据新的指令，执行紧急巡检任务，并根据当前位置，自动规划最佳路线，对特殊任务中指示的巡检点，进行特殊巡检任务。
在本次应用中，基于合理的智能巡检任务，巡检效果很好。但是对油田现场巡检结果进行深入分析，发现智能巡检机器人在巡检油田过程中仍存在一些需要解决的问题，本文针对现场存在问题提出了相应的解决方案。
3.1 无法对二次设备进行巡检
目前已投入现场应用的大多数智能巡检机器人都能完成对油田现场的一次设备的巡检，但油田生产现场二次设备多位于封闭的监控室内，智能巡检机器人无法巡检到二次设备的运
行情况，不能有效地对此类设备开展巡检任务。但是，油田生产现场的二次设备对油田的安全生产至关重要。为了保障油田安全、持续、稳定生产，充分发挥职能巡检机器人的自主判断，对油田现场二次设备完成巡检是非常必要的。
