方案介紹

AISControl R58x系列邊緣控制器是艾森智能新一代IT和OT融合的邊緣計算產品，部署在工業生產現場，實現工況數據采集和基于數據的智能業務。

• 1. 油氣生產物聯網的改變

  云-邊-端油氣生產物聯網新架構：

  

  邊緣層設備根據需要部署在靠近云端或靠近終端的位置。邊緣控制器是單井邊緣層的核心網元，南向支持有線和無線的現場總線接入，北向適配寬窄帶或衛星網絡回傳鏈路，將現場網絡與回傳網絡解耦，在組網上提供了更多的選擇性和更大靈活性。

• 2. 生產狀態監控

  生產狀態監控指邊緣控制器實時分析單井或井組工況數據如功圖、油壓、油溫、電參等，評估單井和井組的健康狀態，判別異常工況特征并實施保護性停井和預警。

  以抽油桿斷脫為例，其功圖特征：功圖扁平，呈水平條狀，面積遠小于正常功圖；功圖位于最小載荷線的下方。其它判斷：電流變小，油壓下降。

• 3. 數據過濾

  油氣井生產長期處于穩定的狀態時，工況數據的變化不大，存在大量數據冗余。利用邊緣控制器在數據產生源頭進行有效數據過濾可以節約數據傳輸、存儲和分析成本。

  以功圖數據過濾為例。簡單地，通過分別計算當前時刻與前一時刻示功圖面積S_k與S_k-1并計算出兩個時刻示功圖面積差ΔS_k= S_k-S_k-1。若ΔS_k在設定的范圍以內認為兩張功圖相似。

• 4. 智能間抽

  油氣井隨著開采普遍出現供液不足的問題。抽油機不能根據井下液面的波動進行實時的調整，油井實際供液能力與抽油機電機輸出功率不匹配，供排不協調，既降低了抽油機工作效率又增加了抽油機設備損耗。

  利用邊緣控制器對單井進行功圖分析，實時控制間抽時間和沖次，有效節約生產能耗，初步實現節能增效和精細管理。實現邏輯上，智能間抽業務可以比較當前功圖和前一副功圖的面積變化來確定是否需要停抽一段時間再重新啟抽。

• 5. 數據緩存和續傳

  在通信網絡不穩定、時常中斷的情況下，在邊緣控制器上實現數據緩存與斷點續傳功能保障了工況數據的完整性，生產狀態回溯更可靠、數據分析更準確，從而提升了油氣生產數字化的質量。

  數據緩存要求每條工況數據需要攜帶準確的時間標記；邊緣控制器上需要部署數據庫實現大量數據的緩存和恢復；邊緣控制器實時監測回傳鏈路的狀態，實現鏈路中斷下緩存，鏈路恢復后續傳的動態切換。

• 6. 電參功圖數據的同步采集

  工況數據的同步采集是普遍需求。在采集抽油機功圖數據時，往往也需要采集該時刻的電流和功率數據。由于功圖和電參為不同的無線儀表，因此要求邊緣控制器協同，共同完成同步采集的工作。

  邊緣控制器預先配置好電參和功圖采集參數，保證采集時刻同步。根據功圖上報的采集結束時間點，邊緣控制器計算時延，推送校準后的時間到電參，電參截取相同時間段的樣本上報給邊緣控制器。