1. 项目背景
为积极响应国家能源行业智能化改造战略,中海油田服务股份有限公司全面启动智慧油服升级改造工程。然而,海上钻井平台因历史技术壁垒及作业环境特殊性,长期面临智能化转型困境:
(1) 技术垄断:15年前部署的司钻系统主要由国外NOV、Aker等厂商垄断,其封闭式设计拒绝提供后台数据接口及注释,导致系统沦为“黑箱”,完全丧失可维护性与升级空间。
(2) 服务断供:近年国际政治经济环境变化,原厂技术支持受限,平台设备管理软实力提升受阻,智能化升级面临重大挑战。
(3) 技术瓶颈:中海油自三年前启动数据采集系统招标,因项目国内钻井行业属于首创,供应商技术方案无法满足无感采集、高精度及安全隔离等核心需求,智慧油服项目推进受阻。
2025年,中海油与万旺科技达成战略合作,创新采用“网络数据包侦听”技术,成功突破国外系统封锁,实现黑箱数据全量采集,为智慧油服升级奠定坚实数据基础。
2. 项目目标与原则
本项目以“安全、高效、可控”为核心原则,设定四大目标:
全量数据采集:覆盖所有变量,实现毫秒级(1ms)采集精度,为上层智能化应用提供高粒度数据支撑。
无感采集:不依赖密码、不修改PLC及上位机程序,确保生产系统零干扰。
安全隔离:杜绝数据注入风险,严防病毒侵入,保障生产系统绝对安全。
带宽优化:通过数据压缩与智能筛选,大幅降低卫星传输带宽需求,提升传输效率。
3. 项目实施与应用
(1) 项目实施进展
首批钻井平台数据采集系统部署已经成功实施,未来计划在中海油进行全面推广。
万旺科技“曜灵”数据采集系统成功实现20万个变量/平台的毫秒级采集,数据通过卫星实时传输至陆地数据中心,采集能力远超传统方案。
突破性实现“三无”采集:无密码、无程序修改、无生产干扰,彻底解决历史技术痛点。

(2) 项目创新性
技术路径创新:采用网络数据包侦听技术,通过单向串行总线设备镜像Profibus DP总线电平数据,自动解析生成结构化数据,实现“黑箱”透明化。
安全设计创新:硬件级隔离设计,杜绝信号反向传输,确保生产系统零风险。

(3) 重点难点与解决方案
难点:无感采集需在不接触生产系统前提下获取全量数据。
解决思路:
研发专用单向总线设备,物理隔离生产系统与采集终端。
通过电平信号镜像与实时解析,实现数据“只读不写”。
部署边缘计算节点,本地完成数据预处理,降低传输负载。
该项目颠覆了传统的数据采集方式,实现无感数据采集,不用增加PLC的通讯负担;实现了1ms级的采集频率,以及20万点位的采集量。远超常规协议问询的采集方式;实现了全量数据采集,诞生了很多全新的应用,包括:OT网络诊断,能够定位网络负载,干扰,等等故障,避免各种莫名其妙的停线无法追踪和回溯,从而解决掉一个工业企业都面临的难题;针对传感器等设备的虚接和闪断信号,能够实现AI的自动定位和报警,不放过任何一个异常信号,在停线故障前就解决掉隐患。
4. 效益分析
本项目是中海油践行国家能源安全战略、突破“卡脖子”技术的关键实践,其创新性、安全性与规模效应均具备行业标杆意义。
(1) 短期效益:为60个钻井平台提供智能化升级数据基础,年均可减少设备故障损失超千万元,显著提升成本管控与安全管理水平。
(2) 长期价值:打破国外技术垄断,构建自主可控的数据采集体系,为中海油服“智慧海洋”战略提供核心支撑,其战略意义远超经济效益。






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