胜利油田智慧巡检智能化信息化改造实施方案

胜利油田智慧巡检智能化信息化改造实施方案

一、引言

山东东营胜利油田作为我国重要的石油生产基地，经过六十余年开发建设，已步入“老油田”发展阶段。油田作业区域横跨黄河三角洲，油井分布广、管线里程长、设备类型繁杂，传统巡检模式长期面临效率低、数据滞后、安全风险高等突出挑战。当前，胜利油田正加速推进“打造融合赋能的数智胜利”战略目标，数智技术正与油田业务深度融合，生产管控模式内外操高效协同，经营价值链日趋透明。

在此背景下，本方案以SmartEye系列产品为核心，结合胜利油田现状及国内同行业智慧巡检成功经验，提出一套完整、可落地的油田智能化信息化改造实施方案，助力胜利油田实现从“人工抄写”到“自动录入”、从“被动响应”到“主动预警”的全面转型。

二、胜利油田现状与需求分析

2.1 生产现状与信息化基础

胜利油田目前已建成较为完善的物联网基础。PCS油气生产指挥系统深度融合物联网，覆盖108个管理区，实时汇聚4.7万口油水井运行参数。油田自主研发的“胜小利”油气大模型已完成千问大模型底座全量适配，并上线手写识别功能，能够精准识别现场作业的手写台账和巡检记录。柔性生产体系已接入近4万台设备，推动设备在电价低谷时多运行、高峰时调整负荷。

然而，在巡检作业环节，仍然存在明显的短板。巡检人员携带普通记录本逐点巡查、手写记录、事后录入的模式尚未根本改变。虽然PCS系统汇聚了大量油水井运行参数，但现场巡检数据采集仍高度依赖人工，存在数据录入不及时、不准确、不完整的问题。亟需一套将智能终端采集与平台自动归档打通的巡检解决方案。

2.2 痛点问题分析

第一，巡检数据采集仍以人工抄写为主。 这是当前最突出的短板。巡检人员逐井巡查、纸质记录、回站录入的传统流程，不仅耗时费力，更导致数据从现场到管理后台存在严重滞后。抄写错误、漏记、字迹不清等问题时有发生，直接影响生产决策的数据质量。

第二，安全监管缺乏有效技术手段。 油田作业环境易燃易爆，硫化氢等有毒气体风险高。巡检人员是否按规定路线巡检、是否佩戴合规装备、是否进入危险区域，缺乏实时有效的监控和预警手段。传统安全管理以“事后追责”为主，缺乏事中干预能力。

第三，应急响应能力不足。 突发事件发生时，指挥中心无法第一时间获取现场视频、人员位置等关键信息，调度决策缺乏可视化支撑。信息需要逐级上报，应急响应周期长。

第四，跨系统数据存在“信息孤岛”。 虽然油田已建成多个信息系统（EPBP、ERP等），但部分数据尚未实现互联互通，巡检数据与生产指挥系统、安全管理系统之间的协同效率有待提升。

2.3 改造目标

本方案实施后，力争实现以下目标：

·     巡检数据采集自动化率达到90%以上，彻底告别“人工抄写”模式；

·     隐患发现响应时间缩短至分钟级，通过AI智能识别实现秒级预警；

·     巡检覆盖率提升至100%，通过北斗定位和电子围栏杜绝漏检；

·     应急指挥响应速度提升50%以上，实现“看得到、调得动、管得住”；

·     巡检报表自动生成，管理效率提升30%以上。

三、国内油田智能化巡检成功经验借鉴

3.1 华北油田巴彦勘探开发分公司——“AI智慧大脑”

华北油田巴彦勘探开发分公司临河联合站建成中国石油首座规模化应用光总线控制的智能站场，以“AI智慧大脑”全面接管站场各项生产管理工作。从采出液到合格成品原油，全生产链条由AI算法自动调控，实现了“集中监控、少人值守”的运行模式。

该站场的巡检模式同样实现了智能化升级：无人机空中巡逻、机器人地面巡检，所有视频画面与数据同步汇总至中控室。昔日靠人工巡查的“人眼”模式，如今变成“AI眼”巡检，真正实现井场无人值守、站场少人值守。集控中心可实时监控28项工艺参数，基于AI模型自动调节17个关键生产节点，做到“一屏统管、一键智控”。

借鉴价值：无人值守与AI巡检是油田巡检的重要发展方向。对于胜利油田而言，现阶段可以先实现“少人值守”，逐步向“无人值守”过渡。

3.2 中国石油AR智能头盔应用

中国石油已推出全球首款搭载5G模组的防爆AR智能头盔，适用于巡检作业、应急指挥等各种工业现场环境。在塔里木油田智能运营中心，场站关键设施运行异常从原来需要层层上报，转变为与现场同步感知、自动监测预警，使生产运行管控的颗粒度更细。

借鉴价值：智能穿戴设备是解决“人工抄写”痛点的有效手段，也是实现“感知—传输—分析—决策”全链条服务的关键环节。

3.3 AR智能头盔系统

经纬中原测控公司采用“穿戴设备+平台+AI+IoT”融合模式，研发的工业级防爆SMARTEYE智能头盔系统已在中原、江汉、胜利等多个油气田落地应用。该系统从最初仅具备视频通话、实时回传等基础功能，升级为集成“七大模块+九项特色功能”的综合性作业平台。

实际应用效果显著：系统上线以来累计在150余口油气井应用，隐患排查效率提升20%以上；已助力67口油气井优化作业参数，单井施工效率提升15%以上。

借鉴价值：智能安全帽系统在胜利油田已有成功应用先例，为推广SmartEye系列产品提供了良好基础。

四、SmartEye平台与终端产品体系

4.1 SmartEye平台概述

SmartEye是推出的多级网络视频监控系统，以数字视频压缩、传输、存储和回放技术为核心，集成智能图像分析功能。平台采用“前端单元—中心服务平台—用户客户端”的三层架构，支持通过GB28181协议接入多种品牌摄像头，兼容海康、大华等主流设备。

针对油田场景，SmartEye平台的关键能力包括：

·     多设备融合接入：支持智能安全帽、4G执法记录仪、无人机、车载DVR/NVR、布控球等移动终端接入，实现“天、地、车、人”四位一体的立体感知网络。打破各设备之间的协议壁垒，将视频、语音、位置、报警数据在一张图上实时汇聚、智能关联。

·     视频融合指挥调度：在指挥中心大屏上，可同时调取无人机俯瞰画面、车载镜头、单兵设备细节以及固定摄像头的实时画面。指挥员看到哪里，就能直接指挥到哪里的具体人员和车辆，实现精准调度。

·     AI智能分析：集成人员定位、危险气体检测、表计读数识别、行为合规检测等AI算法，支持边缘计算和云端分析两种模式。

·     国产信创支持：支持国产信创系统部署，满足关键基础设施安全要求。

4.2 SmartEye系列终端产品

4.2.1 防爆智能安全帽

SmartEye体系中的防爆智能安全帽是油田巡检的核心穿戴设备。产品通过ATEX/IECEx双重防爆认证，采用本安型电路设计，防爆等级可达Ex ib IIC T4 Gb，防护等级IP68。内置独立北斗定位模块，支持RTK厘米级高精度定位，可每分钟自动录取坐标，实现巡检轨迹完整追溯。云南石油已为油库巡检人员配备类似功能的防爆智能安全帽，兼具基础防撞防护、音视频录制、远程对讲和轨迹溯源等功能，巡检现场可同步留存作业影像。

4.2.2 防爆执法/工作记录仪

防爆款4G/5G执法记录仪、RTK作业记录仪是油田巡检的重要补充设备。最高支持1440P超清录像及3200万拍照像素，99°大广角和3%畸变控制，内置RTK北斗高精度定位。适用于巡检过程全程记录、关键节点拍照留证、远程视频会诊等场景。

4.2.3 AI智能布控球

一体化高清布控球可部署于油田关键作业区域，支持人脸识别、安全帽识别、烟火识别、抽烟识别等多种AI识别算法。防爆布控球采用铝合金材质、磁吸式安装，可实现固定点位的智能监控与风险预警。

危险气体检测仪，通过4G/5G执法记录仪或者4G/5G智能安全帽上报到平台，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=273

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什么是智能安全帽，如何选购智能安全帽，智能安全帽的主要功能，https://www.besovideo.com/detail?t=1&i=109

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4.2.4 其他终端设备

产品线还涵盖4G图传强光手电筒、4G车载DVR/NVR、智能眼镜、无人机4G补传系统等，可根据油田不同场景灵活选配。

五、实施方案设计

5.1 总体架构

本方案采用“端—边—云”三层架构：

端侧层（智能感知） ：部署防爆智能安全帽、防爆执法记录仪、AI布控球等终端设备，实现现场视频、定位、气体检测、体征信息的多维数据采集。

边缘层（AI计算） ：部署AI盒子等边缘计算设备，在靠近数据源的位置完成视频智能分析、异常识别和实时预警，降低传输延迟，保障断网情况下的基本分析能力。

平台层（统一调度） ：部署SmartEye可视化指挥调度平台，集成视频数据、定位信息、设备状态、巡检工单等多元数据，通过统一界面呈现给管理者，实现“看得到、调得动、管得住”。

5.2 部署范围与分期计划

第一期（试点阶段，3-6个月） ：

·     选择胜利油田1-2个典型采油厂（建议现河采油厂或类似已具备较好信息化基础的采油厂）作为试点

·     部署防爆智能安全帽60-100套、防爆执法记录仪20-30台、AI布控球10-15台

·     部署SmartEye平台，与现有PCS系统对接

·     选取油井日常巡检、管线巡线、作业现场安全监管三个场景开展验证

·     目标：验证设备可靠性、平台稳定性、业务流程适配性，采集运行数据

第二期（推广阶段，6-12个月） ：

·     扩大至5-8个采油厂，覆盖约30%的油水井

·     增加AI智能分析功能模块，部署表计读数识别、跑冒滴漏识别等AI模型

·     部署边缘AI计算节点，实现本地化实时分析

·     与油田“胜小利”大模型进行对接试点

·     目标：实现规模化部署，优化AI模型准确率，形成标准化操作规程

第三期（全面覆盖阶段，12-18个月） ：

·     实现胜利油田所有井站、管廊、作业区域的智慧巡检全覆盖

·     完成与EPBP、ERP等23个信息系统的全面对接

·     部署应急指挥模块，实现“平战结合”

·     目标：全面替代人工巡检记录，实现巡检全流程数字化、智能化

5.3 关键业务流程改造

5.3.1 巡检任务自动派发与执行

改造前：班组长口头或书面派发任务，巡检人员自行前往，执行情况事后汇报。

改造后：

1.  SmartEye平台按周期自动生成巡检工单，推送到指定人员的智能安全帽/手持终端；

2.  巡检人员接收任务后，按终端显示的巡检路线、检查要点依次执行；

3.  到达每个检查点时，系统通过北斗定位自动确认到点，自动记录到达时间；

4.  巡检人员通过语音指令或拍照完成检查项录入，数据自动回传平台；

5.  平台自动生成巡检报告，异常项自动推送至管理人员。

5.3.2 数据采集从“人工抄写”到“自动录入”

改造前：巡检人员携带纸质记录本，手写记录仪表读数、设备状态，回站后录入电脑。

改造后：

1.  坐标自动录取：安全帽每分钟自动录取坐标，巡检轨迹完整记录、可溯查询；

2.  AI自动读数：摄像头对准仪表盘，AI自动识别指针/数字读数，自动录入系统，消除人工抄写误差；

3.  照片自动归档：拍摄的设备照片自动添加时间、地点、人员水印，自动上传至对应工单；

4.  数据自动关联：采集的数据自动与PCS系统中的油井运行参数关联，形成完整的数据链条；

5.  报表自动生成：班次结束后，系统自动生成标准格式巡检报表，无需人工整理。

参考胜利油田现河采油厂的做法，数智技术与业务深度融合后，员工足不出户便能洞悉每口井的压力、温度和流量。本方案在此基础上进一步补齐了“现场巡检”这一数据采集短板。

5.3.3 AI智能识别与预警

借鉴华北油田“AI智慧大脑”经验，在SmartEye平台部署AI视觉识别模块：

·     表计读数识别：对指针压力表、数字式温湿度计、液位计等各类仪表自动读数，与阈值实时比对，超限自动报警。AI不会疲劳，确保每一次巡检都经历同等严苛的审视。

·     跑冒滴漏识别：通过像素级语义分割算法，对管道连接处、阀门密封面的液体渗漏或气体结晶进行早期预警，比人眼提前数个巡检周期发现微漏点。

·     人员行为合规检测：自动检测安全帽佩戴、高处作业安全带挂钩、防爆区域禁止携带手机等安全规程执行情况。

·     异常状态预警：结合PCS系统数据，当设备运行参数出现异常波动时自动推送预警信息至巡检人员终端，实现“被动巡检+主动预警”的双重保障。

5.3.4 应急指挥调度

借鉴胜利油田数智化管理服务中心“通信互联—AI预警—应急调度”的全流程闭环经验：

1.  事件发现：AI布控球或智能安全帽自动识别异常事件（火灾、泄漏、人员倒地等），秒级推送报警至平台；

2.  可视化确认：指挥中心立即调取现场视频画面和人员位置，确认事件性质；

3.  快速调度：一键圈选事发区域附近所有人员设备，发起集群语音通话，下达处置指令；

4.  过程记录：整个处置过程的视频、语音、调度指令自动存档，形成完整的事件处置档案。

5.4 系统集成方案

与PCS油气生产指挥系统集成：巡检数据自动同步至PCS系统，与油水井运行参数融合展示，实现“数据同源、一屏统管”。

与EPBP、ERP等系统集成：巡检工单、设备状态、人员考勤等数据与现有经营管理系统对接，支撑经营决策。目前油田市场运行管理平台已打通23个信息系统，覆盖2.7万用户，本方案可复用现有集成架构。

与“胜小利”大模型集成：将巡检采集的结构化数据和非结构化数据（照片、视频）接入“胜小利”大模型，提升其分析和诊断能力。试点阶段可先完成接口对接，逐步丰富数据维度。

与国标视频监控系统集成：通过GB28181协议接入油田现有固定点监控摄像头，形成“固定点监控+移动巡检”的立体覆盖。

六、实施保障措施

6.1 组织保障

建议成立由采油厂分管领导牵头的智慧巡检项目组，涵盖数智化管理中心、安全生产部门、一线采油管理区等各方人员。明确各方职责，建立周例会、月汇报机制，及时协调解决实施过程中的问题。

6.2 制度保障

制定《智慧巡检操作规程》《智能安全帽使用管理规定》《巡检数据管理办法》等配套制度，明确设备使用、数据采集、异常处置、考核评价的标准化流程，确保“有章可循、有据可查”。

6.3 培训保障

分层次开展培训：对管理人员重点培训平台操作、数据分析、应急指挥；对一线巡检人员重点培训设备使用、语音指令、异常上报；对IT运维人员重点培训设备维护、故障排除、系统管理。

6.4 运维保障

建立“设备巡检+平台运维”双保障机制。终端设备纳入油田现有设备管理体系，定期检测、校准、维修；平台系统由数智化管理服务中心统一运维，确保系统可用率不低于99.5%。

七、预期成效

参照华北油田等成功案例，智 能化巡检系统的推广应用可实现“井场无人值守、站场少人值守”的运行模式，大幅降低员工劳动强度，提升生产本质安全水平。结合胜利油田自身“数智胜利”战略部署，本方案的实施将为油田数字化转型提供有力支撑，助力胜利油田在数智化转型道路上持续走在前列。