ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ КОНТРОЛЯ ДЛЯ ПОЛЕВЫХ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СИСТЕМЫ «ПЛАСТ-СКВАЖИНА»
Введение 3
Глава 1. Теоретическая часть 4
1.1 Технология Промышленного Интернета Вещей (IIoT) 4
1.2 Облачные технологии и Интернет Вещей 4
1.3 Популярные протоколы, программные интерфейсы и форматы
данных IoT 5
1.3.1 MQTT 5
1.3.2 JSON 7
1.4 Сервисы и утилиты 7
1.4.1 Mqtt-spy 7
1.4.2 CloudMQTT 8
1.4.3 SQuirreL SQL Client 9
1.5 Языки программирования и среда разработки 9
1.5.1 Node.js 9
1.5.2 Node-RED 10
1.5.3 IBM Bluemix и Cloud Foundry 18
Глава 2. Практическая часть 19
2.1 Применение технологии IIoT в АСК 19
2.1.1 Структурные схемы развертывания КТС и измерительной ячейки 19
2.1.2 Краткое описание применяемых в работе контроллеров с
поддержкой протокола MQTT 23
2.1.3 Разработка и развертывание прикладного ПО: локального сервера
обработки и архивирования данных средствами пакета Node-RED. СУБД SQLite 24
2.1.4 Разработка и развертывание прикладного ПО: облачного сервиса
IBM Bluemix для обработки и архивирования данных средствами пакета Node-RED. СУБД Cloudant NoSQL DB 35
Заключение 42
Список литературы 43
Приложение А 45
Приложение Б 49
Приложение В 53
Приложение Г
Автоматизированные системы контроля (АСК) задействованы во многих отраслях производства: энергетика, газовая и нефтяная промышленность и др. Их применение актуально и для гидродинамических исследований нефтяных пластов.
Для эффективного управления выработкой нефтяного пласта, требуется постоянное слежение за движением нефтяных и водяных потоков в разрабатываемом пласте. Эффективнее всего, использовать метод фильтрационных волн давления (ФВД). Суть этого метода заключается в создании на возмущающей скважине изменение дебита и регистрации откликов в виде изменений давления на возмущающей и реагирующих скважинах.[1] Решением данной задачи является создание программноаппаратного комплекса.
Цель работы: создать программное обеспечение для автоматизированной системы контроля на основе технологии Промышленного Интернета Вещей (IIoT), для полевых гидродинамических исследований системы "пласт-скважина".
Задачи:
• Ознакомиться с теорией гидродинамических исследований;
• Разобраться как устроена концепция IoT и современные облачные технологии;
• Изучить работу современных протоколов и форматы передачи данных;
• Выбрать среду программирования для создания серверной части автоматизированной системы контроля;
• Разработать программное обеспечение для прикладного использования;
Комплексно оттестировать всю систему.
За время, отведенное на выполнение выпускной работы, были выполнены следующие задачи:
• Разработано программное обеспечение для работы автоматизированной системы контроля;
• Программное обеспечение размещено в облачном сервисе для удаленного доступа через сеть Интернет;
• Описаны информационные связи между прикладным программным обеспечением и каналами ввода вывода;
• Вся система оттестирована на измерительной ячейке (аналог системы «пласт-скважина») для проведения гидродинамических исследований.
На основании выполненных задач можно утверждать, что с помощью среды разработки Node-RED и технологии Промышленного Интернета Вещей можно создавать универсальное программное обеспечение для системы автоматизации различных технологических объектов, в том числе нефтедобычи.
