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電氣自動化調研報告篇一

--自動化控制系統的應用

摘要

自動化控制系統應用領域廣泛，覆蓋了工業、農業、交通、科技、環保、國防、教育、生活等各方面，在國民經濟運行過程中發揮著不可替代的作用。目前，自動化控制系統行業的發展水平，已成為一個國家科技水平和綜合國力的重要體現。關鍵詞：自動化技術；自動控制系統；

一、自動化控制系統產業總體發展綜述

（一)世界自動化控制系統產業穩步增長 據權威研究機構datamonitor統計數據，2006年世界自動化控制系統產業(包括集散控制系統和可編程控制器兩大部分，不包括基于pc的工業控制系統和軟件)規模約為125億美元。美洲、歐洲和亞太地區市場規模分別為37億美元、41億美元和47億美元。2002～2006年復合增長率分別為5.8％、2.3％和5.3％。

今后幾年，世界自動化控制系統產業仍將保持快速增長態勢，預計到2011年，世界自動化控制系統產業規模將達到214億美元，其中，美洲、歐洲和亞太地區市場規模分別達到5l億美元、50億美元和63億美元，2006～2011年復合增長率將分別為6.7％、3.8％和6.0%。(二)發達國家高度重視自動化控制系統產業發展

縱觀世界，經濟發達國家都高度重視本國自動化控制系統產業的發展，將其視為國家的戰略重點之一。

歐洲地區工業自動化控制產業很發達，特別是德國大面積推廣應用自動化測控儀器系統，20世紀90年代就增加了350％的市場，帶動勞動生產率增率增長了1.9％。目前，自動化和控制是維持德國乃至全歐洲汽車和機械制造高品質的關鍵技術。在德國汽車生產車間里，大量使用了現現場總線、可編程控制器(plc)、運動控制、機器視覺、離散傳感器、hmi軟件等最新最先進的自動化產品。

美國將儀器儀表(自動化控制系統是儀器儀表大類產業中很重要的一大部分)納入信息技術產業并采取優先發展的政策，加大戰略性投資。日本科學技術廳把自控測量傳感器技術列為21世紀首位發展的技術，已成為亞洲測量傳感器生產第一大國。

（三）自動化控制產品在節能環保和節約資源領域發揮重大作用

自動化控制產品廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保等各行各業，在節能環保和節約資源領域發揮著重要作用。

集散控制系統(dcs)是一種分布式控制系統，從傳統的儀表盤監控系統發展而來，面向大型工業生產領域。它適用于電力、化工等行業連續性生產過程的監視與控制，強調連續過程控制精度，可實現pid、前饋、串級、多級、模糊、自適應等復雜控制，適用于工藝過程復雜、被控設備多、控制點數龐大的系統。如在火電廠脫硫裝置中采用dcs控制產品對火電廠排放超標的煙氣進行脫硫處理，可實現煙氣達標排放、保護生態環境以及避免人體受到有害氣體直接或間接的損害。

可編程控制器(plc)是一種控制裝置，從傳統的繼電器回路發展而來，面向一般工業控領域。它的發展基于制造業的現場設備控制需求，強調開關量邏輯控制，適用于小型自控場所。如在筑物自動化中采用plc系統控制照明、供暖、空調，可實現節省能源的目的；在電站、化工、印染和造紙等行業的污水處理過濾系統中采用plc產品，不僅可提高污水處理自動化程度和安全可靠性，而且清污效果好、排污耗水量少，達到節能環保的效果。

二、關鍵產品市場及技術發展動向

(一)集散控制系統(dcs)：信息化、集成化 ⒈ 市場快速增長 據美國automation research corp(arc)發布的報告預測，世界集散控制系統(dcs)市場以每年7％的增長率快速增長，并將從2006年的約125億美元發展到2011年的210億美元。尤其是亞洲dcs市場需求將高速增長，2006年亞洲dcs市場銷售額約為38億美元，到2010年將達到60億美元。

增長的原因主要得益于以上這些國家基礎設施工業如煉油、化工、電力、油氣、能源等行業投資項目的增加促進該國自動化工業的發展，從而導致對集散控制系統的需求大增。

目前，dcs主要集中在美國、日本、德國等發達國家，如美國霍尼韋爾(honeywell)、福克斯波羅(foxboro)、西屋(westing house)；日本橫河電機(yokogawa)、日立；德國西門子等。國內知名的dcs生產商主要有：北京和利時、浙大中控和上海新華控制技術集團等。經過近30年的發展，集散控制系統已經進入第四代。honeywell公司推出的experion pks系統、emerson公司的plantweb(emerson proce management)、橫河電機公司的r3(prm——工廠資源管理系統)、abb公司的industrial it系統等都是新一代dcs的代表，國內的和利時公司也推出了自己的第四代dcs-macs—smartpro系統。⒉ 向信息化、集成化和開放化方向發展 ⑴信息化

計算機技術、網絡技術、通信技術的發展推進了dcs的信息化進程，信息化已經不是以控制功能為主的控制系統，而是一個充分發揮信息管理功能的綜合平臺系統。dcs實現的信息化功能主要包括以下幾方面：

① scada功能

scada(supervisorv control and data acquisition，數據采集與監視控制)功能包括通過各種通信協議實現數據采集，對各種實時數據、歷史數據、報警信息、事故記錄等進行存儲，分類、綜合和顯示；各種方式的信息顯示和傳送，如屏幕顯示、遠程瀏覽顯示及無線終端顯示等。幾乎所有的第四代dcs都提供了比較全面的scada功能。如experion pks中，通過digital video manager 實現圖像的傳輸和顯示；通過dsa（distributed system architecture）用戶可實現全球聯網；通過hmi web technology用戶可實現任何位置的人機界面的組態；通過esenrer用戶可以安全地訪問過程信息，還有遠程監控，支持無線終端等功能。

②設備管理和智能維修功能

第四代dcs通過智能化現場信號處理模塊的自診斷功能實時對dcs系統本身的部件自動診斷，而且一般都提供冗余措施，在關鍵部件發生故障時報警并自動切換到冗余備件上，保證設備正常工作，還能通過現場總線技術對現場儀表的運行狀態自動診斷，并可實現自動校正，確保各變送器和執行器正常工作。例如，emerson公司的piantweb系統，honevwell公司的aetman pks系統等都提供了這樣的功能。

③還包括能源管理、批處理和配方管理、支持開放的數據庫接口和多種流行標準網絡接口等功能。

(2)集成化

dcs的集成化主要體現在功能的集成和產品的集成。過去的dcs廠商基本是以自主開發為主，提供的系統也是自己的，如今的dcs廠商更強調系統的集成性，dcs中除保留傳統dcs所實現的過程控制功能之外，還集成了plc(可編程控制器)、rtu(遠程終端設備)、fcs(現場總線)、各種回路調節器、各種智能采集或控制單元等。此外dcs廠商不再把開發組態軟件或制造各種硬件單元視為核心技術，而是對dcs的各個組成部分采用第三方集成方式或oem方式。(3)開放化

隨著網絡技術、數據庫技術以及現場總線技術的發展，為dcs系統的開放創造了條件。各dcs廠家競爭的加劇，促進了細化分工與合作，各廠家放棄了原來由自己獨立開發的模式，變成集成與合作的開發模式，有力地推動了系統的開放。dcs的開放性體現在與第三方產品的互連上，主要體現在：在企業管理層支持各種管理軟件平臺連接；在工廠車間層支持第三方先進控制產品、scada平臺、mes產品、batch處理軟件，同時支持多種網絡協議(主要是以太網)；在裝置控制層可以支持多種dcs單元、plc、rtu、各種智能控制單元等，以及各種標準的現場總線儀表與執行機構。3．融入現場總線技術，打造更完善的綜合系統

現場總線控制系統(fcs)作為一種雙向串行多節點的數字通信系統，有很多dcs無法比擬的優點。有許多專家、學者甚至預言現場總線控制系統將取代dcs，但是由于技術上、標準上以及經濟性等多方面的原因，fcs不可能在短時間內完全取代dcs，所以既要利用現場總線技術的先進性，又要考慮客觀實際，目前過程控制系統大多采用了將現場總線集成于dcs的思想

傳統意義上的dcs實現分散控制、集中管理，但實際上，dcs的控制功能并沒有真正的分散化，管理功能主要是監控和協調。因此，在未來的發展中，dcs將與fcs集成，充分發揮dcs的監控、管理和決策功能以及fcs的現場智能儀表的控制和通信功能，實現生產過程控制的徹底分散化、網絡化，使系統配置達到最優，實現完整的控制、管理網絡架構。4．中小型dcs需求日益擴大

以前dcs主要應用于石油、化工、鋼鐵等行業的大型企業，而眾多的中小型企業相對而言資金比較緊張，也沒有必要上很大規模的dcs，但卻迫切需要進行技術改造，提高控制系統的自動化程度,同樣需要適合的中小型dcs系統。因此，中小型dcs市場具有很大的開拓空間。中小型dcs同大型dcs相比，可靠性要求沒有那么高，甚至可不要冗余；靈活性也較大，完全沒有必要像大型dcs那樣占用專門的監控室。為了占據中小型系統市場，目前，國內外不少著名的dcs公司都推出了自己的中小型dcs，如honeywell公司的plantscape scada,國內和利時公司的focs等。

(二)可編程控制器(plc)：高速度、大容量 ⒈ 市場規模不斷擴大

由于全球經濟快速發展特別是各個領域的制造企業的快速發展，帶來了可編程控制器(plc)以及各種自動化產品和服務的健康增長。據arc發布的報告，2006年全球可編程控制器(plc)市場約為83億美元，今后五年預計還將以7.3％的年復合增長率增長，到2011年將達到120億美元。

2006年，plc的最大市場仍在歐洲、中東和北美，但亞太地區近年來受到了更多的關注，快速增長的市場需求為plc產品帶來了更多的機會和巨大的潛力。尤其是中國由于良好的商業環境，為全球制造業提供了投資建廠的難得機會。迅速攀升的外商在華直接投資，以及快速增長的中國市場需求也帶動了中國plc市場的飛速發展。據arc預測，未來5年，中國的plc市場將以12.4％的年均增長率強勁發展，中國plc市場規模將由2006年的約7.5億美元增長到2011年的13億美元。

⒉ 制造業集中在歐美日

目前，plc制造企業主要集中在歐美日等發達國家。歐美以大中型plc聞名，日本以小型plc著稱。

美國是plc生產大國，有100多家plc廠商，著名的有a-b公司、通用電氣(ge)公司、莫迪康（modicon）公司、德州（ti）公司和西屋公司等。其中a-b公司是美國最大的plc制造商，其產品約占美國plc市場的一半。a-b公司產品規格齊全、種類豐富，其主推的大中型plc產品是plc-5系列。該系列為模塊式結構。德州儀器（ti）公司的小型plc新產品有510、520和ti100等，中型plc新產品有ti300、5ti等，大型plc有pm550、530、560、565等系列。

德國的西門子(siemens)公司、aeg公司、法國的te公司是歐洲著名的plc制造商。德國西門子的電子產品以性能精良而久負盛名。在中、大型plc產品領域與美國的a-b公司齊名。西門子plc主要產品是s5、s7系列。s7系列是西門子公司在s5系列plc基礎上近年推出的新產品，其性能價格比高，其中s7-200系列屬于微型plc；s7-300系列屬于中小型plc；s7-400屬于中高性能的大型plc。

日本的小型plc最具特色，在小型機領域中頗具盛名。日本有許多plc制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型plc市場上，日本產品約占有70％的份額。

三菱公司較早的plc產品是小型機f系列及其升級產品f1／f2系列。繼f1／f2系列之后，三菱公司又推出fx系列和fx2系列，在容量、速度、特殊功能、網絡功能等方面都有了全面的加強。fx2n是近幾年推出的高功能整體式小型機，它是fx2的換代產品，各種功能都有了全面的提升。近年來還不斷推出滿足不同要求的微型plc，如fxos、fxls、fxon、fxin及α系列等產品。

歐姆龍(omron)公司的plc產品，大、中、小、微型規格齊全。微型機以sp系列為代表，其體積極小，速度極快；小型機有p型、h型、cpm1a系列、cpm2a系列等；中型機有c200h、c200hs、c200hx、c200hg系列；大型機有c1000h、c2000h、cv等。松下公司的plc產品中，fp0為微型機，fpl為整體式小型機，fp3為中型機，fp5／fp1o、fpl0s、fp20為大型機。3．應用領域不斷擴大

目前，plc已廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、文化娛樂等各行各業。隨著plc性價比不斷提高，其應用領域不斷擴大。如在日本，plc的應用范圍已從傳統的產業設備和機械的自動控制，擴展到以下應用領域：中小型過程控制系統、遠程維護服務系統、節能監視控制系統，以及與生活相關聯的機器、與環境關聯的機器，而且均有急速上升趨勢。值得注意的是，隨著plc和dcs相互滲透，兩者界線日趨模糊，plc從傳統的應用于離散的制造業向應用到連續的流程工業擴展的趨勢更加明顯。

4．向高速度、大容量、多品種方向發展

為了提高plc的處理能力，要求plc具有更好的響應速度和更大的存儲容量。因此，向高速度、大容量發展是大勢所趨。目前，plc的掃描速度已成為很重要的一個性能指標，有的plc的掃描速度可達o．1ms／k步左右。在存儲容量方面，有的plc最高可達幾十兆字節。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。

當前中小型plc比較多，為了適應市場的多種需要，今后plc要向多品種方向發展，特別是向超大型和超小型兩個方向發展。現已有i／o點數達14336點的超大型plc，其使用32位微處理器，多cpu并行工作和大容量存儲器，功能強。同時，小型plc由整體結構向小型模塊化結構發展，使配置更加靈活。為了市場需要已開發了各種簡易、經濟的超小型和微型plc，最小配置的i／o點數為8～16點，以適應單機及小型自動控制的需要，如三菱公司α系列plc。

(三)現場總線(fieldbus)：協調共存性、開放性 1．新興市場增幅最大近年來，現場總線方案呈現快速增長趨勢，現場總線目前正越來越被更多的工業領域中的用戶所接受。根據arc發布的報告，2006年全球現場總線市場約為8.317億美元，預計在未來的5年內，其年復合增長率將達到22.3％，預計至2011年，此市場將達到22.79億美元。其中，巴西、俄羅斯、印度和中國等發展中國家現場總線的增長幅度最大。arc的研究報告中將亞洲/大洋州地區稱之為“現場總線增長發動機”，年復合增長率接近32％；報告預測，拉丁美洲現場總線增長率，包括iec的多種現場總線協議在內，接近34%。

根據arc的觀點，現場總線需求全球增長大部分要歸功于它的強有力功能，它們既能實現設備管理用上現場數據，又能通過德國技術監督協會認證的現場總線網絡實現與安全系統的連接和借助于opc等技術實現其應用。

arc預期，隨著廠商投資力度的加大，現場總線解決方案的功能將會擴大，從而使其應用范圍更大，既能用于規模最大的企業，又能作為在功能性上發展的有針對性的解決方案。

⒉ 現場總線種類和標準繁多

由于在現場總線技術的開始階段沒有一個統一的國際標準，各企業和企業集團相繼開發自己的總線產品，制定現場總線標準，形成了百花齊放的局面。目前，世界上存在著大約四十余種現場總線，如法國的fip和德國西門子公司的profibus總線，挪威的fint、美國埃施朗(echelon)公司的lonworks現場總線，德國菲尼克斯電氣(phenix contact)公司的interbus現場總線，德國博世(bosch)公司的現場can總線，德國羅斯蒙特（rosemount）公司的hart現場總線，瑞士卡羅(carlo gavazzi)公司的dupline現場總線，丹麥procedata公司的p-net現場總線，peterhans公司的f-mux現場總線，以及asi(actratursensorinterface)，modbus,sds，arcnet等，還有國際標準組織一基金會現場總線fe： fieldbus foundation，worldfip，bitbus，美國的devicenet與vontrolnet等等。這些現場總線大多用于過程自動化、醫藥領域、加工制造、交通運輸、國防、航天、農業和樓宇等領域，大概不到十種的總線占有80％左右的市場。

而且，各種總線都有其應用的領域。比如ff、profibus-pa適用于石油、化工、醫藥、冶金等行業的過程控制領域；lonworks、profibus-fms、deviecenet適用于樓宇、交通運輸、農業等領域；deviecenet、profibus-dp適用于加工制造業，而每種現場總線都力圖將其應用領域擴大，彼此滲透。3．向協調共存性和開放性方向發展

由于行業、地域、經濟利益等多種原因，目前在不同領域形成多個頗具影響力的總線標準，造成在眾多領域總線標準各異。目前各重要制造商，除力推自己的總線產品之外，也都力圖開發總線兼容接口技術，將自己的總線產品與其他總線連接，在國際標準中出現各類總線標準協調共存的局面。

同時，現場總線還有向著開放統一方向發展的趨勢。雖然這種趨勢現在看來為時尚早，但從用戶角度看，多種總線并立決不是一件好事。由于現場總線采用完全不同的通信協議，要解決這些不同標準之間的相互兼容和互操作性問題，就必然會增加用戶的投資和使用維護的復雜性。統一的tcp／ip協議使得internet網絡快速發展的經驗和以太網標準的許多進步，使一直為現場總線不同協議的兼容問題所困擾的工業界看到一線希望。許多現場總線組織正致力于發展ethernet/ip技術，以太網以其廉價高速方便的特性被引入底層網絡，不僅方便現場層、控制層和管理層在垂直面的集成，更能降低在水平層面的集成成本。當然，要使工業以太網最終成為統一的總線標準還有許多技術問題有待解決(如總線供電、本征安全等)。

4．高速現場總線的設計和開發成為競爭焦點

現場總線技術發展體現在兩方面：一是低速現場總線領域的發展和完善；二是高速現場總線技術的發展。

目前，現場總線產品主要是低速總線產品，應用于運行速率較低的領域，對網絡的性能要求不是很高。高速現場總線主要應用于控制網內的互連，連接控制計算機、plc等智能程度較高、處理速度快的設備以及實現低速現場總線網橋間的連接，它是充分實現系統的全分散控制結構所必需的。到目前為止，這一領域還比較薄弱。因此，高速現場總線的設計、開發將是競爭十分激烈的領域，這也將是現場總線技術實現統一的重要機會。而選擇什么樣的網絡技術作為高速現場總線的整體框架將是其首要內容。

三、

（一）石油化工自動化技術的應用

石油化工工業自動化技術隨著工藝和裝備技術的不斷發展而發展，從初期簡單的手工操作到連續工藝及負荷不斷加大，對生產穩定性要求越來越高，對控制的要求及自動化水平也越來越高，儀表使用越來越普遍，從簡單回路的閉環控制到單元裝置的全面自動化，使用的控制工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到dcs的廣泛應用；控制水平也從單參數簡單控制回路到多變量復雜控制回路，先進控制系統、優化控制系統在各種場合都有成功應用的典范。

（1）現場總線（fieldbus）是應用于生產現場，在現場儀表（包括變送器、執行器、記錄儀，單回路調節器、可編程序控制器等）之間、現場儀表和控制設備之間實現全數字化、串行、雙向、多變量數字通信的網絡互連技術。它的出現，給工業控制技術領域產生了非常大的影響。

雖然現場總線國際標準iec61158包含了ff、profibus、controlnet、worldfip、p-net等在內的八種類型（現已增加到十種類型）的現場總線，沒有實現它最初的“制定單一現場總線”的目標，同時也宣告了多種現場總線并存的局面已經形成。但與現有的dcs、plc等相比，現場總線控制系統fcs由于具有的全數字多點通信、現場設備狀態可控、開放性、互可操作并能實現分散控制等特點，仍然是石油化工行業基礎自動化系統的發展趨勢。

（2）現場總線與dcs相結合將現場總線技術集成到現有控制系統中，將現場總線智能儀表連接到dcs上，利用dcs豐富而成熟的控制功能和軟、硬件產品帶動現場總線的推廣應用。一般來講，現場總線與傳統控制系統之間的集成主要有三種途徑：一是現場總線在dcs、plc的i/o層次上的集成，現場總線設備作為i/o卡件集成在dcs、plc中；第二是現場總線集成在dcs、plc網絡上，現場總線設備通過網關集成到dcs、plc上，統一組態、監控與管理；第三則是獨立fcs與dcs、plc之間的信息集成，即fcs與dcs、plc都獨立工作，兩者之間通過網關實現信息的映射與互訪。在目前傳統控制系統仍在大量使用的情況下，以上幾種方法不僅可以利用dcs、plc成熟的技術與經驗，也可以發揮現場總線的優勢。

同時，在現場總線推廣應用的基礎上，逐步完善管控一體化功能。利用現場總線的全數字通信功能，收集現場智能設備所提供的大量非控制信息，建立現場智能設備數據庫，建立和完善現場智能設備的遠程狀態監控、故障診斷、預防維護、在線調校等遠程管理功能，實現對現場設備的一體化管理與控制。

（二）鋼鐵過程自動化技術

隨著經濟的迅猛發展及激烈的市場競爭，我國正經歷從一個高速增長期到以科學發展觀統領鋼鐵工業發展的轉軌過程。轉變增長方式、結構優化調整成為了行業中心，任務特別是在面臨世界金融危機的形勢下，加速淘汰落后生產能力，加快提升科技開發與創新能力，發展循環經濟，降低消耗，降低成本，生產適銷對路、市場急需的產品已成為發展的重要特征。正是基于這種特定變化的市場環境的壓力，以及發展的技術環境驅使，近年來，作為鋼鐵業發展重要技術支柱的自動化系統，也有許多變化與提高。在鋼鐵過程自動化系統的技術組成中，包含的內容很多，這里就檢測技術、控制技術、系統化技術等方面展開，它們是鋼鐵過程自動化系統的基礎和核心，從而也映射了系統總體的現狀與發展動向。

2.1 檢測技術 1、應用現狀

生產過程的檢測傳感技術的發展，源于生產過程質量、能耗、環境和安全等的需求推動，而應用的檢測技術也給鋼鐵生產過程的控制和產品質量提供了堅實的技術保障。毋用置疑，給予檢測技術推動的發展有很大影響的是市場對生產過程需求的變化。近年來，除了原來用于過程控制的檢測外，很明顯地加強了對產品（包括中間產品）的缺陷等質量的檢測、原材料的檢測、環境安全檢測，其中大部分以信息反饋的方式進入了自動化系統。鋼鐵生產過程中過程檢測技術在系統中所起的作用與地位示意如圖1所示。粗線箭頭代表現在主要的信息流向，細線箭頭為輔助流向而虛線箭頭為今后傳感信息。

圖1 鋼鐵生產過程中過程檢測技術作用與地位

（1）過程控制檢測

鋼鐵過程檢測有許多對象，其絕對量檢測有：溫度、尺寸等如下表所示：

表一：鋼鐵過程檢測

過程檢測以基本狀態量的檢測為基礎。它體現了系統對象的能觀性，也對應了系統的能控性。因此，檢測技術對控制系統有很強的制約，它直接關系到系統能夠實現的自動化水平。系統對象的檢測，考慮了兩個部分，即被控對象及其環境。如：軋制過程在線連續測量軋件尺寸的能力和水準，決定了軋制可控程度和質量。熱軋過程測量是在相對高的振動和高溫、水流、氧化層粉層等干擾下實現的。鋼材軋制過程中紅外溫度掃描和成像，ccd鋼板寬度測量和板頭尾形狀測量技術的開發極大提高了軋制過程的自動化水平。而軋制過程熱軋板形控制和控軋控冷技術將溫度測量要求在惡劣的環境下擴展到多點、動態、高速和高精度水準。

（2）關于表面、內部缺陷檢測

鋼鐵生產過程涉及到產品質量方面。從表面缺陷、甚至是表面微細缺陷的檢測到內部缺陷的檢測。如：鑄坯表面缺陷檢測識別、板材的平直度、凸度檢測，涂鍍產品覆層檢測到管、線、型材等產品表面缺陷的在線檢測和各種新型的高分辨率的表面缺陷檢測和針孔檢測，進而到以δ值測量儀為代表的鋼材內部質量檢測技術的應用過程，充分反映了對產品質量檢測要求的深化。（3）關于在線的原材料質量檢測

鋼鐵生產的過程控制，既要考慮原材料是正常質量的情況，又要防止不能應對或無法預期的原材料變化和缺陷的發生。因此，除具備了燒結礦、煤、焦水份的紅外、微波、中子射線檢測、煤灰份檢測、鐵水硅、硫成份分析檢測外，作為在線的原材料質量檢測，重要的是硅鋼板的硅素含有率的檢測等。（4）關于環境安全的檢測

鋼鐵生產過程，嚴格控制有礙于環境安全的有害物質的泄漏與排放。避免造成不良甚至于嚴重后果。因此，關于環境安全的檢測是必須的。目前有:燒結過程粉塵排放量、成份檢測、高爐gas回收量和成份檢測、焦爐gas回收量和成份檢測、冶煉過程粉塵排放量和gas成份檢測、加熱爐排放廢氣成份檢測、酸洗涂鍍等廢液排放檢測、水循環和排放的水質檢測等。2、發展動向

（1）從使產品質量穩定化發展到使產品高質量化

這是持續性開展的方向。伴隨it技術的進展、傳感器的高性能化、數據處理的高速化，對應于檢測需求的高層次化，使以往不能達到的檢測水準現在則有可能達到。其中，引人注目的是廣泛應用圖象化處理方法。2.2 控制技術

1、應用現狀

在鋼鐵過程自動化中，除了順序控制外，最廣泛采用的基礎控制是作為經典控制的前饋（ff）/反饋（fb）（如下圖所示）或其組合方式的實用控制和以模型為基礎的高級控制術在鋼鐵過程的控制中起著極其重要的作用。

圖2 轉爐煉鋼廠鍋爐汽包水位的自動控制（前饋/反饋控制）

為保證煉鋼生產的需要，在生產中常采用前饋/反饋調節自動給水系統，經過無數次的調改調節參數，系統中配上一些報警連鎖裝置，最終確保安全生產的需要！（1）前工序過程

由于能控性受制于能觀性的原因，目前，高爐、轉爐的模型均多為操作指導模型，特別是高爐為大規模非線性系統，應用控制理論的建模工作極其困難。大致經歷了兩個階段：首先，通過從過程機收集的數據，借助于數學模型，計算出反映高爐爐況的指標，從而為高爐爐長提供高爐運行狀態指導高爐操作的go-stop系統；其次，綜合了專家的實踐經驗和有關理論研究，通過ai技術與信息處理來對爐況的現狀、未來趨勢作出預報、給出最佳操作方針以達到指導高爐爐長對高爐冶煉過程的控制。如今，已普遍采用專家系統進行高爐的生產支持系統和借助于經驗的智能型爐況診斷系統。煉鋼過程以轉爐吹煉為中心，通過吹煉模型的高級化控制工程網版權所有，提高了鋼水溫度、成分命中率和縮短處理時間。（2）軋鋼工序過程

線性近似的軋制壓力與軋機剛度靜態模型與近似電氣、液壓系統及張力發生機構動特性的動態模型的組合來描述。板厚及張力控制可通過應用最優控制、魯棒控制等技術來實現。多變量控制技術應用于熱軋活套器存在的板張力與活套量（活套高度）的變量耦合情況以及應用于冷軋板形的軋制力變化補償、軋輥溫度凸度補償及輥磨損補償的情況。另外，模型預測控制也應用于熱軋薄板的蛇行控制而基于混合系統（hbs）模型技術用來改善熱軋板的寬度控制等。（3）連續處理線工序

除連續涂鍍線實現了全線的速度與張力控制外，還進行把控制技術與操作訣竅結合的涂層智能（ai）的應用等。即由于實際生產中，存在爐內輻射熱使帶鋼溫度測量困難且又無法測定合金狀態的情況下，建立并應用融合以操作人員的訣竅（know–how）為準則的智能控制提高了成品收得率。

2、發展動向

（1）以實現高質量、多品種、短交貨期、穩定化生產為目標需求的控制技術開發仍是主線。主要特點為：

通過控制與操作經驗結合來克服過程非線性問題。為克服非線性，考慮與操作經驗訣竅的結合問題。即以控制理論為核心的控制技術不僅通過調整系統的動態特性取得提高質量和收得率的實效，而且還把操作技能納入技術體系，這給新產品的量產化帶來了希望。與相關領域的合作，不僅要有系統控制技術與檢測領域的合作，而且要在計算機能力不斷提高的背景下，通過與智能技術、過程解析技術、材料科學等多領域的合作控制工程網版權所有，來開創自動化的新局面。（2）以“在線最優化”為核心的過程控制 鑒于大量數據的在線實時處理已成為現實，鋼鐵業正著力研究基于大規模數據的高水準建模技術及控制技術來實現在線最優化。由于it技術的高速發展，不僅使原來高速響應困難的模型預測控制等最新控制理論在鋼鐵業的應用出現了轉機。經由網絡大規模采集的現場數據挖掘的知識發現，為結構優化創造了條件。

以過程穩定、技術經濟指標為目標，對關鍵工藝參數在線連續檢測基礎上，綜合利用預測技術及在線仿真來進行多變量最優化及實現工序間最優化，而基于可視化技術與基于大量數據的信息趨勢引導技術支持穩定化生產。

（3）期盼突破高爐過程自動化的難點 高爐是鋼鐵過程自動化的最難點，國內外正著力沿著從操作指導→半自動化→全自動的途徑緩緩前進。雖然爐頂裝入物控制及熱風爐燃燒控制等也能部分自動化，但把握高爐整體的生產控制關鍵是高爐整體過程模型及基于檢測高爐底部反應狀況及現象解析的傳感器與模型的開發。而通過智能控制與實用控制結合等手段，來實現廣義的鋼鐵生產過程的高性能閉環控制則也是可實施途徑。即基于用戶知識庫的閉環控制系統，以實現配料、焦比、堿度、噴吹等目標的在線控制。它將進一步降低人為因素對高爐操作的負面影響，使高爐運行更加科學合理。（4）節能降排對控制技術的需求

高爐進行高效率生產（包含環境對策）、余壓發電控制技術的開發；轉爐進行面向節能、再循環的控制技術開發。通過吹煉模型的高級化削減合金鐵、副原料成本，減少渣量；通過轉爐爐壓的適正化，提高工廠內再循環轉爐co煤氣的回收量。諸如：根據外擾推定觀察器的應用來降低爐壓變動量，或從生產數據分析建立最佳爐壓設定值模式方法等。

（5）軋鋼控制重心轉移向材質性能控制

軋鋼控制重心，從以往的外部尺寸規格控制逐漸轉移到關心生產好材質的控制系統來。當然，關于尺寸規格控制也會要求愈來愈嚴，仍需要持續性不斷改善。另一方面，更要關注材質的生產問題。試用基于模型的最優化和數據庫等直接控制材料的耐力與強度等機械特性。例如：包括在線冶金模型、與基于材質性能預測的鋼板材質控制系統等，而以熱軋帶鋼力學性能預報模型及其在線應用技術廣受關注。它不僅對有效余材充當滿足客戶需求，縮短交貨期，降低庫存、加快資金周轉有積極意義，而且為更靈活地組織生產提供了嶄新的手段，被認為是實現動態生產控制的關鍵技術之一。

2.3 系統化技術

如何選擇系統構成要素：計算機、控制器、網絡、傳感器、執行器、信息軟件/控制軟件、人機界面等，集成構建成自動化系統才能達到所期望的目標要求？這就是系統化技術面臨的任務。

系統的組成涉及：要素、連接、結構、功能、環境。其中，由于構成要素的產品多樣性，以及組成的系統結構形態的多樣性，也帶來功能分擔的合理性、多樣性。既要把握資源的有效利用率，還要考慮h/w、s/w更新會帶來的問題。“集成”雖提高了系統構建的靈活性、效率性，但如何確保系統構成要素配置的優化和功能/性能的兼顧性以及使系統總體的性能/價格比的相對最優？這也是系統化技術所要解決的問題。

1、應用現狀

根據鋼鐵過程的對象類別及處理方法要點確定功能分配的原則，并按照系統構成所必須遵循的效用性、經濟性、安全性、可靠性、開放性、實時性、人機性等方面具體目標要求進行綜合考慮。

目前，鋼鐵生產過程的自動化系統，基本按工藝流程不同特點（即過程結構、過程特征、控制特點、功能要求、信息處理類型）的差異決定相對成熟的系統結構類型的選擇（如有下述四種類型）。

（1）層次型功能分散系統：若干計算機經由通信網絡結合成層次型結構，分擔功能、負荷。

（2）網型功能分散系統：經由通信線路或網絡協調若干計算機，分擔系統的功能、負荷。

（3）網絡化自治分散系統：是作為模擬生理細胞的自治性以達到自治可控性與自治可協調性的經由網絡若干計算機系統。

（4）web型三層雙重化系統：系統基本由邊界服務器、應用服務器、數據服務器的三層雙重化系統構成。

而對應系統的系統結構有如下選擇。

①以上工序自動化系統構成的具體應用類型有:階層型功能分散系統和web型三層雙重化系統。

②軋鋼工序的自動化系統構成的具體應用類型有：階層型功能分散系統和網絡型自治分散系統。

③處理線自動化系統的具體應用類型有：階層型功能分散系統；網絡型自治分系統以及web型三層雙重化系統。

2、發展動向

系統化技術在進一步深化發展，它緊隨it技術進步及系統對象的迫切需求而變化，其中柔性、自治性、實時性、安全性為主要趨勢。

目前，系統技術的發展，正處于一個重大變革的時代。無論是網絡(工業以太網、現場總線)、控制器(plc、dcs)、計算機（服務器）傳感器、執行器、信息軟件/控制軟件等，其本身的內在結構與功能都在不斷的發展與變化，而它們之間的結構如何整合更合理？更由于傳感器與執行器智能化的發展牽動了控制技術與系統技術之間的關系，因此，未來的變數很大。近期看，總的發展動向表現在以下幾個方面。

（1）各種控制器、網絡向集成化、標準化的方向發展

控制器在強化平臺綜成的同時進一步推進開放化、國際標準化以及工業以太網，進一步與現場總線的融合，對系統技術的發展有很大影響。

（2）自治分散的系統技術仍在延續和變異

目前，鋼鐵企業自動化系統的主流，仍然是自治分散型系統。即類似生物體細胞自治性，即以自治可控性和自治協調性為目標，經由網絡連接的多計算機系統。

（3）基于web技術應用的系統技術正在發展

由于it技術的進步和普及，現在因特網的使用者達到很高的比例。而支持構成因特網系統的，則是稱之為web服務器及數據庫服務器(db服器)的各種服務器群，構成該硬件與軟件的技術統稱之為“web技術”。以降低系統的建設費用為目標，不僅采用通用化的pc服務器，而且使分擔功能的各層分別冗余化以提高可靠性。這樣，在成本降低的同時，使信息開放化，軟件可實現再利用，功能的高獨立性。雙重化結構也提高了系統可靠性。目前，在鋼鐵業的應用正在不斷深化。

電氣自動化調研報告篇二

自動化養豬場調研報告

隊 長：陳東彥 20111982 隊 員：陳崇任 20111980 班 級：電氣201102班

目錄

摘要：......................................................................................................................................2 現狀分析：.............................................................................................................................3

一、豬舍的主要環境因數 ...................................................................................................4

1.1溫度 ................................................................................................................................4 1.2 濕度...............................................................................................................................4 1.3 空氣質量.......................................................................................................................4 1.4 光照...............................................................................................................................4

二、自動化養豬場的結構部分附圖 .................................................................................5

2.1自動給料系統 ................................................................................................................5 2.2豬舍通風溫控系統........................................................................................................6 2.3豬舍空氣凈化自動清洗豬圈系統................................................................................6 2.3豬舍視頻監控系統........................................................................................................7

三、存在的主要技術問題 ...................................................................................................7

四、具體改進方案 ................................................................................................................8

五、調研心得 .........................................................................................................................9

六、參考文獻： ....................................................................................................................9

2 摘要：

自動化養豬場作為現代畜牧業的標志之一，在畜牧業生產上有著舉足輕重的地位。它是一套養豬場自動監控系統和信息化管理系統，包括：視頻監控系統、自動化給料系統、自動化清洗豬圈、通風恒溫系統及信息化管理系統，實現養豬場自動視頻監控、種豬廠房自動溫濕度調節、育種廠房自動恒溫保溫調節及信息化管理功能。養殖戶也可以隨時隨地通過電腦、手機了解到豬舍環境參數變化并根據具體環境參數控制相應執行機構實現 24 小時不間斷的監測及控制。對養豬生產過程中主要環境參數進行自動的精確監控，不僅能改善豬舍環境，利于豬群健康成長，加速豬群生長，降低了生產成本，節約了人力物力，而且結合現代科技，運用嵌入式計算技術、現代網絡技術、無線通信技術以及無線傳感器網絡技術進行遠程實時監控，提供最適宜豬生長的外部環境，保障了豬在生長過程中的成活率及營養價值。現代養豬場一般采用半自動化控制方式或全自動化的控制方式。

關鍵字：豬舍，自動化，調研 現狀分析：

在國外，尤其是歐美等發達國家的規模化養豬業發展很迅速，并且形成了從養豬的飼養到豬舍設備和飼養管理模式的一個完整的過程。建有針對豬群性能的自動化測定系統，豬舍中安裝有自動給料系統，當耳朵上裝有電子感應器的豬走進食槽附近時，識別器就會迅速辨識其耳號，并輸送到監控中心，記下其耳號，記錄該豬每天的進食次數、進食量、時間、體重增重情況等，并由監控中心進行科學的分析處理。而在我國的養豬業中，不管是城市郊區的集約化養豬，還是總體數量較大的農戶散養和專業戶飼養，均難以創造明顯的經濟效益。養豬越多越虧本的現象在我國時有發生，其根本原因在于我國養豬業的科技水平較低，大量的生豬飼養還是沿襲傳統的離散農戶小規模飼養方式，豬舍衛生條件比較差，傳統的人工喂養方式，人工清洗豬圈欄，產豬效率低。但是，人們對動物蛋白質特別是豬肉的需求量越來越大，對豬肉質量要求也越來越高，安全、無公害、高瘦肉率的豬肉需求量不斷增長。因此，發展標準化、自動化養豬順應了農業產業化的發展方向，是實現由傳統畜牧業向現代化農業轉變的根本途徑。

一、豬舍的主要環境因數

通過去養豬場調研及查閱網絡上相關文獻資料以及和相關管理員的交談。了解到，我國養豬業主要采用高度封閉式飼養模式，多頭豬共同生活在一個封閉區域內，加上天氣、季節變更、風力等外界環境的影響使豬舍內的環境復雜多變。豬舍內的生長環境對豬的繁殖、生長發育、健康狀況和豬肉產量產生很重要的影響，現有大多數豬舍主要存在著以下幾點缺陷和不足： 1.1溫度

溫度是豬群健康成長的基本保障，適宜的環境溫度，是保證豬群正常生長、發育和繁殖的前提條件，是能夠打造豬群正常免疫力的一個重要因素，同時溫度也是控制病原體的最好屏障。可是，現有大多豬舍是采用燃燒燃料為豬舍提升溫度和開窗通風降低溫度。對于溫度的控制無法精準，效率也不高，還會造成舍內燃燒廢氣的堆積，影響豬的健康生長。1.2 濕度

豬舍內濕度的來源有很多途徑，比如豬呼吸時呼出的水汽、豬舍內飼養管理用水、豬的糞尿中含的水汽、進入豬舍內的外部水分等。潮濕的環境會促使細菌、致病性真菌和寄生蟲的繁殖滋生，降低豬的抵抗力。而現在的養殖技術是定期通過人工對豬圈進行沖洗,然而沖洗豬舍后帶入大量的水造成空氣中的濕氣加重，僅僅依靠經驗鼓風除濕，效率不高，還會造成豬舍內溫度偏低。1.3 空氣質量

由于養豬場大都采用密閉式的飼養模式。在相對潮濕密閉的環境中，豬的糞尿及其發酵分解物，會產生相當多的氨氣、硫化氫、甲烷等對豬群生長不利的氣體。對于這些不利氣體的排放完全是依靠人工經驗來進行通風排氣，由于豬舍較大通風時間較長，從而降低了舍內溫度，直接影響到豬的生長，而沒有從根本上、源頭上減少有害氣體的產生。1.4 光照

光照的時間和強度對豬群的生長發育和健康都有一定的影響。適宜的光照可

4 促進豬體的蛋白質、脂肪及礦物質的沉積，有利于健康快速生長，還可以提高豬的繁殖能力。可是，大多數的豬舍是半封閉或全封閉的狹小空間，光線比較暗，不利于豬個體的生長。

二、自動化養豬場的結構部分附圖

2.1自動給料系統

該給料系統主要由計量筒、料線、驅動器、料塔等組成。該系統通過調節鈕調整每頭豬供料的數量，方便觀察記錄每頭豬的供料情況。

給料系統附圖

5 2.2豬舍通風溫控系統

通風系統主要由電控箱、變速換氣扇、進氣口、溫度感應器等組成；溫控系統包括降溫和加熱兩個子系統．降溫設備主要由水簾降溫裝置和風機組成．加熱設備主要由智能化地暖設施組成。該系統可按需設置舍內溫度和風速并自動運行，保證豬舍內的溫度適宜和空氣清鮮。

通風溫控系統附圖 2.3豬舍空氣凈化自動清洗豬圈系統

該系統由傳感器、排風扇、可移動的清糞裝置等組成，若傳感器檢測到有害氣體濃度一旦超過閾值，控制中心立即控制清糞裝置使其及時清糞，同時啟動排風扇進行換氣保證豬舍里的空氣環境清新。

空氣凈化系統附圖

6 2.3豬舍視頻監控系統

該系統主要包括攝像頭、電源裝置、報警系統、監視顯示器、光纖接入等組成，該系統能使管理員在辦公室通過監視顯示器清楚地看到豬舍內豬只的活動情況和工作人員的操作情況．可方便對生豬養殖的科學管理。

視頻監控系統附圖

三、存在的主要技術問題

3.1節能潛力有待進一步挖掘。養豬場為半敞開式，空氣流動量大，保溫性能差，為了達到溫度穩定，需要消耗較多電力。應盡可能的采用密封環境，實時檢測空氣質量，定時定量通風模式能進一步降低電力消耗，達到更好的節能效果或結合太陽能與普通電源供電，節能、安全、環保。

3.2水簾降溫裝置受環境溫度、適度條件限制，當環境溫度過高時，采用地表循環儲水降溫范圍變小。可采取地下儲水的方式，進一步降低循環水溫度，提高降溫效果。

3.3豬舍內的監控節點與監控中心的布線過多，而且其環境比較潮濕。當時間久了電線容易老化，為此應該進一步完善。結合現代網絡技術、無線通信技術以及無線傳感器網絡技術進行遠程實時監控，滿足豬舍特殊的環境要求，方便養殖場的擴展和維護。

四、具體改進方案

改進的系統主要由若干個監控節點和監控中心組成。監控節點是組成養豬場環境遠程監控系統的基本單位，分布在每個豬舍中，負責監測豬舍內的環境信息并執行相應的控制輸出驅動命令，完成豬舍環境的實時監測和執行相應的控制動作，每幾十平方米的豬舍中放置一個這樣的設備。監控中心可以和網絡中的任何一個監控節點進行雙向通信，并具有實時顯示環境信息、聲光報警、遠程發送報警信息，接收用戶發送來的控制命令等功能，該設備放置在豬場辦公室中作為監控終端。系統還采用了模糊控制推理算法，根據人的經驗編寫模糊規則實現豬舍環境的智能控制。

自動化養豬環境監控系統的改進方案設計描述如下：

4.1采集豬舍內的溫度、濕度和空氣質量氨氣、h2s氣體等豬舍環境信息，對這些信息進行預處理后發送到控制中心，控制中心能對這些信息進行身份認證，并刷新控制信息。

4.2控制中心能夠實時顯示當前的環境信息及當時的日期和時間信息，并且能夠保存到數據庫中，方便查詢和科學的管理。

4.3控制中心收到的環境信息后與設定值相比較，若超限則在啟動聲光報警裝置的同時向用戶手機發送報警信息，用戶可以發送預編輯好的信息向監控中心發送控制命令，再由監控中心無線發送到監控節點，從而啟動相應的執行機構。 4.4豬舍內的控制輸出驅動可以接收監控中心發來的控制指令，并執行相應的執行機構。

4.5每個監控節點發送完數據后進入休眠狀態，以此來節約監控節點的能耗消耗，一段時間后自啟動，監控中心按照豬舍編號順序依次接收監控節點的數據。 4.6監控系統應該盡可能的做到低功耗，低成本，高穩定性、強抗干擾能力。結合太陽能與普通電源供電，節能、安全、環保。

改進系統總體結構附圖

五、調研心得

通過調研我們對現代畜牧業有了一定的的了解。養豬場的各個方面的設計，都會影響到豬個體的生長，因此都要以豬個體生長生殖的規律作為依據，為豬個體生長營造一個良好的環境，并減少生產成本。此外，我們還了解到我國現在養豬場的設計和生產效益還存在比較多的缺陷，與國外先進技術還有很大差距。個體養豬戶較多，規模較小，小型養豬場往往面臨著資金、技術支持、環境保護等難題。所以，要推動我國養豬業的現代化，國家應該加大對養豬業的投入，特別是技術的支持，對于養豬場的自動化、智能化控制方面需要加大研究力度。通過養豬場的調研和查看相關資料，我們收獲頗豐。作為一名大學生，不應該僅僅從書本或者是課堂學習，我們應該結合實踐和調研，這樣才能了解自己所學專業的用處和在當今社會的發展狀況，才能做到與時俱進，開拓創新。

紙上得來終覺淺，投身實踐覓真知。

六、參考文獻：

1、曹進,張錚.封閉豬場內氨氣對豬群生產性能的影響及控制實驗[j],2003,23(4):56-57.

2、王朝煒.王衛東.物聯網無線傳輸技術與應用.北京：北京大學出版社，2012

3、李靜杰.豬場環境條件對豬群健康的影響[j],養殖技術顧問,2009,10(3):45-46.

4、劉敬順，施景橙。精確性飼養技術在現代化養豬業中的應用。,2006.5、劉繼軍.我國養豬生產的發展方向 [ j].農業工程學報,1997, 13(增): 28-31.6、朱能武, 鄧昌彥, 熊遠著.我國工廠化養豬環境工程技術研究應用現狀及發展前景 [ j].湖北農業科學, 2000(6):56-58.7、李錦玉.論集約化養豬生態系統 [ j].家畜生態, 2001(22): 16-22.9

電氣自動化調研報告篇三

無錫職業技術學院

調研報告

我國包裝機械的現狀及與國際水平的差距

我國早在50年代中期就有少數工廠生產包裝機械，50－60年代，我國包裝機械如煙草加工、制糖、制鹽、釀酒等行業水平很低。改革開放初期，引進了一批食品機械和包裝機械，具有一定的促進作用。80年代后期，隨著國民經濟的突飛猛進，市場對包裝機械的需求日趨擴大。在此間期，我國的一大批機床、通用機械、農機行業的企業開始轉產從事包裝機械的生產。據1986年不完全統計，當時僅有縣以上包裝機械企業1062年，工業總產值27．8億元。進入90年代，全行業實現了高速發展，年平均增長率達30％。據中國食品和包裝機械工業協會1994年統計，當時我國包裝機械生產廠家有1540家，包裝機械行業總產值為25．56億元，包裝機械的產量總數258420臺，其中，包裝容器制造機械17112臺，直接包裝機械213303臺，包裝裝潢印刷機械10508臺，輔助包裝機械7493臺。據中國包裝總公司計劃部第三次全國工業普查資料表明，1995年包裝機械總產量為489569臺，其中，包裝容器制造機械29514臺，直接包裝機械455284臺，專用包裝機械4771臺。1997年底，全國增加至1600余家從事包裝機械的生產廠家；同時，從事包裝機械研究及開發的科研院所達75個，另有21所高等院校從事包機械專業的教學和科研工作。我國進口額較大并增長幅度較大的有紙漿、紙或紙板的制造和整理機械，其次是包裝或打包機器，各種容器的裝封、貼標簽機器，其他干燥器等。

1.1.1產品技術方面的差距

我國的包裝工業過去長期處于一種生產力水平低下、主體技術不高、規模過小、游離分散生產、企業管理水平不高、國家投入不足的狀況，大部分企業仍然處于需要技術改造、技術創新、提高產品質量、加強現代化管理以及體制轉軌的關鍵時期。包裝行業的結構調整、技術升級、產品換代、規模效益以及布局合理、經營體制的轉換等，仍是新世紀的大大重要課題。

我國包裝機械產品與發達國家相比，其差距主要表現在：控制技術和產品可靠性方面較差，且技術更新的速度太慢，新技術、新材料、新工藝推廣的范圍太窄。從整體水平上看，比發達國家要落后20年，現在我國包裝機械產品中僅有5％左右能夠達到發達國家90年代初期的水平，還有20％的產品僅能和國外80年代的產品相比，其余60％左右僅能達到國外70年代的水平。我國的包機在產品的開發、性能、質量、可靠性、價格、服務等方面與進口產品在競爭中處于劣勢，抵擋不了進口產品在競爭中處于劣勢，抵擋不了進口產品的大量涌入。進口設備中，一般是技術含量高或大型設備，大都是國內不能制造或達不到使用技術要求的。如無菌包裝機，大型、高速飲料灌裝機、貼標機、組合電子秤等。有的設備國內雖然也能制造，但可靠性不好，生產出的食品質量、保質期等都不如進

口設備，如冰淇淋包裝機。包裝機械進出口比例相差太大，以1998年為例：包裝機械進出口總額14．8億美元，進口總額14．4億美元，比1997年增長21．3％，出口僅為0．45億美元，比1997年還下降8．9％，進口約為出口的近33倍。我國出口的大多是低檔次、低附加值或勞動密集型產品，而進口產品都是大型成套設備和高技術含量的產品。

1.1.2產品品種方面的差距

目前國外包裝機械產品的品種大約有2300多種，成套數量多，并且不斷有新技術、新產品出現。國外的包裝機械產品一方面向高精度、大型化發展，另一方面向多功能方向發展。如意大利ilapak公司的小劑量顆粒包裝機采用機械轉鼓式計量，連續式封合并裁切，一機多工位，包裝速度可達120袋／分鐘，其控制系統采用微機和可編程控制器。與發達國家相比，我國包裝機械產品品種及配套數量少，只有1300多種。缺少高精度和大型化包裝機械產品，在鋼制兩片罐成型設備、高精度電子計量裝置、高速電阻焊機、大型中空容器成型機械等方面仍屬空白。

1.2發達國家包裝機械技術水平及發展趨勢

上世紀50至70年代，電子技術和合成化工的迅速發展，對包裝機械產生了委大的影響，出現了一系列以采用合成材料為包裝材料的新包裝工藝及設備。如機電密切結合的高速自動化包裝機、調整操作方便的多功能包裝機和勞動生產率極高的自動包裝線的大量出現，使包裝機械在產業機械中成為矚目的一個領域。日本在那個時期的包裝機械生產每年平均增長率達20％，進入穩定發展的80年代，增長率仍然高于10％。80年代，各發達國家為了維護本國包裝機械市場，擴大出口能力，積極采用其他領域的新技術（如微電子、激光、熱管、新材料等），成為開創包裝機械新局面的關鍵性年代。歐 家的包裝機械生產，以大、中型企業為主，以聯合經營的方式擴大在國際市場上的競爭實力。歐美制造廠在經營上，重視展覽會上的成交和銷售；在發展方針上，不太注重本公司產品的品種，而是注重增加在原有品種的基礎上繼續研究改進性能。日本的包裝機械制造廠則中小企業為主，最拿手的是微電子技術，用它來控制包裝機，達以安全性高、無人操作、高生產率，大大提高了國際市場競爭能力。美國、德國、日本、意大利是世界上包裝機械四強。

美國

美國是世界上包裝機械發展歷史較長的國家，早已形成了獨立完整的包裝機械體系，其品種和產量均居世界之首。其產品以高、大、精、尖產品居多。現有包裝機械制造企業700多家，1996年全美包裝機械產值為43．9億美元，90年代以來，美國包裝機械市場以6％左右的年均速度增長，據預測，2000年美國包裝機械市場規模將達到50億美元，2005年將達到68億美元。新型機械產品中以成型、填充、封口三種機械的增長最快，裹包機和薄膜包裝機占整個市場份額的15％，厚紙盒封盒包裝機在市場占有率中居第二位。美國的包裝機械制造廠大部分附屬于大包裝材料廠，銷售也完全依賴母公司。這是因為包裝材料的產值一般是包裝機械的20倍左右，機械產業與材料產業結合，自然獲得了強大的資本后盾。而包裝機械常常與包裝材料一起進行系統化的銷售，從而保證了其產品技術領先的地位。過去美國包裝機械業是由小規模、家族式生產所構成，技術也甚為散亂，各自競爭。

到今天，包裝機械業務越來越多是由專業經理人員經營，建造的機械不單供應龐大的美國市場，也出口到全世界。美國的包裝機械與計算機緊密結合，實現了機電一體化控制。據世界包裝機械協會總會（copama）表示，1997年全球的包裝機械銷售額為180億美元，其中美國制造商占了50億美元，約為總數的28％。據最近統計信息表明，美國包裝機械占美國產業機械總值的1％強，1995后美國包裝機械產值40．2億美元，產業機械產值為3536億美元，比例為1．1％；1996年此項比例為1．2％。美國國內包裝機械市場規模在世界上也是名稱前茅。1992年為43．8億美元，1998年為48．3億美元。美國包裝機械出口額也較大，1998年美國對中國的包裝出口額為3578萬美元，與1992年的641萬美元相比，增長了4．01倍。中國已成為繼加拿大、墨西哥、日本、英國、德國之后，美國包裝機械的第6大出口市場。

日本

日本與美國、德國相比，起步雖較晚，且包裝設備經歷了引進一消化一發展的研究過程，吸收國外的長處，并加以改進，目前已成為世界上僅次于美國的包裝機械生產國。60年代以前，生產廠家不足60家，只能包裝糖果、香煙等。60－70年代，是日本包裝機械工業起步階段，產值增長非常高。包機由1960的38億日元劇增到1970年的560億日元。70－80年代，增長速度雖不如60年代那么高，但年均增長率仍達13％。80－90年代，是日本包裝機穩定增長的階段，將微電子技術成功地應用于包裝機械的控制，以后又將光導纖維技術、工業機械人技術、模塊技術應用于包裝機械，達到安全性高、無人操作、高生產率的水平，大大提高了其國際市場競爭力。

日本的包裝機械制造廠以中小企業為主，包裝機械的品種齊全，產品品種近500種,規格有700多個。其中，包裝機械以中小型單機為主，具有體積小、精密度高、易安裝、操作方便、自動化程度高等優點。90年代以來，已將變頻調整、光電追蹤、無觸點電子開關、動態數據顯示等技術運用在包裝機械中。1992年產值達4670億日本，近幾年有所下降，1995年為4280億日元，1996年回升到4400億日元。亞洲是日本包裝機械的主要出口市場。1996年日本對亞洲的包機出口額為221億日元，比上一年增加22％。占出口總額的比例，也由1994年底的59％、1995年的60％提高到1996年的65％。從90年代以來，日本對中國的包機出口額連年大幅增長，由1991年的12．8億日元分別增加到1993年的4．04億日元和1995年的59．4億日元，1996年又增加了14億日元。自1995年起，中國取代美國而成為日本包裝機械的最大出口國。1996年，日本對中國的包裝機械出口額為73．4億日元，占出口總額的21．6％。也就是說，日本出口的5臺包裝機械中就有一臺是銷往中國的。

德國

德國的包裝設備在計量、制造、技術性能等方面居領先地位，特別是啤酒、飲料灌裝設備具有高速、成套、自動化程度高、可靠性好等特點，享譽全球。如haiag、boch、rovema等大公司生產的集機一電一液及微機控制于一體，采用

光電感應，靠光標控制袋長，并配有防靜電裝置。其中袋包裝機速度達160袋／分鐘，大型自動包機upm－600的最大包裝容積達80l，制袋尺寸達800mm×1200mm。并能集制袋、稱重、充填、抽真空、封口等工序在一臺單機上完成。teepach co.（茶葉包裝公司）生產出世界上最高速的茶葉包裝機，其速度達350袋／分鐘。

所以為了使我國的包裝設備在當今激烈的國際競爭當中占有一席位置，我國必須在這方面加大科技投入，積極培養具有良好創新能力的人才設計隊伍，擺脫我國在某些大型號、高精密包裝設備長期依賴國外進口的現狀，研發出具有我國自主知識產權的先進包裝設備。

1.3.1 21世紀包裝機械基礎技術的發展重點：

從發達國家的包裝機械企業發展的成功經驗可以得到啟示：美、日、德、意等國家積極采用其他領域的新技術（如微電子、激光、熱管、新材料等），開創包裝機械新局面。21世紀包裝機械基礎技術的發展重點：機電一體化技術的應用、熱管技術、基礎配套技術、設計技術、模塊化技術、制造技術。機電一體化技術和微機應用可提高包裝自動化程度及可靠性和智能化程度；熱管技術可提高包裝機械的封口質量；基礎配套技術中配套的電子元件、專用泵、閥產品、傳感器、電機及電器控制元件，開發各種在線或離線的檢測設備；采用模塊化設計技術和cad／cam技術，可以提高包裝機械在材料選擇、加工裝備與工藝技術的水平。

1.3.2堅持技術創新，不斷提高產品質量和開拓新品種

加入企業集團后，企業將逐步成為產業技術開發和投e的主體。如美國的包裝機械產業與材料產業結合，自然獲得了強大的資本后盾。而包裝機械常常與包裝材料一起進行系統化的銷售，從而保證其產品技術領先的地位。我國也可以嘗試借鑒他們的成功建立技術創新的運行機制，采用產、學、研相結合的方式，積極創造條件，鼓勵科研院所與企業結合的經驗。國外包裝機械的成功經驗表明：企業用于研究與開發的投資占銷售額的1％，企業難以生存，占2％可勉強維持，占5％才有競爭力，而我國的包裝機械企業平均水平不足1％。因此，在技術日新月異的今天，國際競爭日趨激烈的今天，僅靠擴大投資、擴大規模的粗放經營已被淘汰，要多渠道、多層次的增加科研經費，積極引進人才，開發出產銷對路的高新技術產品。

1.3.3調整出口產品結構，開拓國際市場

我國應該立足接受國外技術，洋為中用，開發出“新、奇、特”的包裝設備，開拓國際市場。世界已進入信息時代，競爭呈現出高速度、高強度、全方位的新特點，實施電子商務是包裝機械企業開拓國際市場的必然趨勢。

1.3.4增加智力投入、加強科研隊伍建設

經濟競爭的關鍵是技術競爭，技術競爭的實質是人才競爭，要在國內外市場競爭中取勝，必須重視培養和用好包裝機械的技術人才，做到人盡其才。包裝機械產品中的大部分生產線都是技術密集性產品，它是集機、光、電、磁、聲、化、生、美為一體的高技術、高智能的產品，發展速度快、更新速度快。因此，有遠見的領導和企業家要切實地從政策上與物質上支持包裝機械的教育、科研、設計部門，使它們走在包裝機械生產的前面，而不是滯后于生產需求。科研體制與機制改革，將使包裝機械的工作與產品開發和生產更密切地結合，它們或者聯合生產產品，或者組成科技企業、企業集團，或者與生產企業形成合體。總之，包裝機械科研單位要向經濟實體方向轉變。例如，株洲工學院與廣東中山包裝集團共同成立的廣東中山包裝分院，就是產、學、研相結合的典范，已取得了良好的經濟效益和社會效益，值得推廣。

發展包裝機械行業。既要有一大批學術帶頭人，專家隊伍，也需要一批高級有管理技術人才，既懂經營、善于管理、有開拓精神懂得企業家隊伍。在培養專門人才的同時，也要有計劃、全面系統地提高行業職工的整體素質。

電氣自動化調研報告篇四

安全監控系統工作調研報告

（一）

——自動化、管理信息化情況調研報告

-----李廣錚----

山西離柳焦煤集團有限公司隸屬于山西省呂梁市，是集采煤、選煤、焦化、發電、化工及新型建材生產經營為一體的大型國有煤焦企業集團。集團公司下屬各礦分別分布于呂梁市孝義市、中陽縣、臨縣以及內蒙古鄂爾多斯市。公司成立50多年來，堅持以煤為主、多元發展；以打造國內一流企業為目標，遵照循環經濟的模式，不斷延伸煤—焦—電、煤—焦—化、煤矸石—電—新型建材的產業鏈。針對我公司的現狀，兌鎮煤礦屬自動化、信息化程度較高的礦井，現以該礦為例，對煤礦自動化、管理信息化的建設與使用情況匯報如下：

一、企業基本概況

該礦屬霍西煤田汾孝礦區西部煤田。于1978年開始新建，1986年竣工試生產，1988年經山西省煤炭廳組織驗收合格投產。礦井設計能力90萬t/a，2010年礦井核定生產能力120萬t/a。

證載井田面積為13.3326km2，本礦井田內可采煤層—9號、10號、11號煤。

（一）生產情況：兌鎮煤礦現開采9號、10號、11號煤層，具體情況為：

(1)9號煤層

位于太原組中下部，煤層厚度1.35～2.01m，平均1.59m，為井田穩定可采煤層，煤層結構簡單，不含夾矸，頂板為k2石灰巖，但大都有薄層泥巖偽

頂，底板為泥巖。

(2)10號和11號煤層

位于太原組中下部，上距9號煤層0.50～1.80m，屬10號、11號合并層，煤層厚度6.09～9.91m，為井田穩定可采煤層，煤層結構復雜，含夾矸2～9層，煤層頂板為泥巖，底板大部為粘土泥巖，局部為砂質泥巖。

（二）安全管理：兌鎮煤礦現設設有調度室、機電科、安全科、通風科、生技科等安全生產職能部室和綜采一隊、綜采二隊、開拓隊、掘進隊、通風隊、運輸隊、探水隊和綜合機電隊。各科室、各隊部現都已實現計算機辦公，網絡構建也已實現。文檔、圖紙等技術資料已全部實現計算機管理。

二．自動化建設和運行情況

對現有部分系統的綜合集成：現在各礦井正常運行的系統有緊急避險六大系統、井下通訊系統、風機在線監測系統、35kv變電所電力監測系統、束管采集系統、運輸控制系統、工業電視系統等，兌鎮煤礦已對部分系統進行了集成，實現了綜合監控，極大的提高了安全生產效率。

三．煤礦管理信息化建設及運行情況

礦井已基本建成了以安全監控調度中心為平臺的網絡結構，監控調度中心現已構建了較為規模的服務器群。安全管理、安全信息監控、機電設備管理、材料出入管理、運輸自動控制等都已實現信息共享。另外，集團公司還組建了安全短信發布平臺，定時不定時的發布安全信息，使公司、礦井相關人員都能及時了解到井下實時生產情況，都能實時了解到井下有害氣體參數及通風參數的監測數據。管理信息的建設和運行，及大提高了礦井的生產效率和安全系數，為大規模的實現現代化礦井奠定了堅實的基礎。

四．煤礦自動化、信息化建設和使用中存在的問題

我們企業建礦早，基礎差，員工文化程度低，業務素質較差，隨著企業近年來的飛速發展，員工素質有了較大提升，充實了很多中高學歷人才，但新老交替尚未完成，低文化程度員工尤以生產單位較為突出，使的兩化的建設和使用較困難，具體存在以下一些問題：

1．專業技術人員嚴重不足

兌鎮煤礦是一個老礦井，技術人員多以四十歲左右的為主，對近年來迅猛發展的煤礦現化化控制技術不能及時消化接受，新補充的年輕技術人員又缺乏井下作業經驗，在三四年內不能擔以大任。以上情況，造成了井下應用的新裝備不能正常運行，對設備的使用和維修不能及時掌握和跟進維護，使得部分新設備不能正常運行，甚至于只能棄之不用。這樣，即增加了成本，又浪費了資源。

2．設備的更新換代緩慢

對于一個幾十年的老礦井，井下設備多，更新升級成本高，現有的機電設備通信協議不能接入新的采掘及控制裝備，致使現化化建設不能一步到位，為了節約成本，最大化的提高生產效率，只能逐步對各種設備進行升級換代。這樣，延緩了自動化的建設進程。

3．技術協議不規范

在建設自動化礦井的過程中，所使用的煤礦監測與控制系統協議不規范，各生產廠商多以技術保守，各自為方。煤礦又不可能所有的設備采用同一廠商的設備，這樣造成各廠商的設備不能匹配。安裝維修拖延扯皮現橡時有發生，嚴重影響了生產單位的投入效率。

4．政府對企業自動化和管理信息化建設扶持力小，推動力度不夠，效果不明顯。

五、取得的成效

礦井自動化和管理信息化的建設及使用，極大的提高了生產率，提高了辦公效率，使企業的各項業務實現了模塊化、集成化、集約化，提高了企業在市場中的競爭力，取得了以下一些主要成效：

1、自動化和信息化的應用，提高了產能，企業利稅從2008年1.2億元上升到2011年的2.49億元；

2、提高了員工素質，降低了勞動強度，增強企業的核心競爭力；

3、企業管理實現了集約化、模塊化、辦公自動化，提高了企業的管理水平，堵住了管理上的漏洞；

4、通過物質供應系統和供應商管理，降低企業的庫存，節約占用資金，節約生產材料，降低生產成本；

5、加速礦井安全生產知識在企業內部中的傳播和存檔，實現知識的及時更新和應用；

6、安全監控數據的共享，提高了企業的安全生產管理效率和水平，預防了安全生產重大事故發生。

六、取得的經驗

近年來，我公司認真貫徹政府“兩化融合”的決策部署，深入落實科學發展觀，加強與各相關部門的協調配合，創新工作機制，完善工作舉措，著力推動信息化技術在煤礦生產領域的全面滲透、廣泛應用和綜合集成，著力增

強企業的自主創新能力、可持續發展能力和企業競爭力，兩化融合推進取得以下顯著成效。

1、技術改造煤礦原有的落后設施，提高煤礦安全生產的效益。先以兌鎮煤礦為信息化試點礦井，對“兩化融合”進行了初步實踐，現在又以朱家店煤礦作為“兩化融合”示范礦井，通過對“兩化融合”的技術進行理論論證和科學實踐，逐步摸索出一套適合企業發展的“兩化融合”道路。

2、全面推廣信息化技術，支撐煤礦產業升級。取得了一批重大理論技術和實踐技術的突破：

? 六大系統聯網：實現安全監測監控系統、井下人員定位系統、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統的系統聯網集成；

? 無人值守：變電所、主通風、主運輸、液壓制氮、主排水無人值守；

? 礦山物聯網：通過感知層、網絡層、展示層，利用二維碼、rfid射頻識別技術、wifi射頻定位、gps定位技術、網絡視頻技術技術實現人員識別定位、設備實時監控、物資動態監控和管理；

? 集團私有云計算及存儲：通過集團私有云的建設，實現云端數據的海量存儲；通過虛擬技術，實現集團軟硬件資源的集中共享，避免重復投資；通過網絡安全技術，實現集團內數據的安全共享；

? 掌控礦山和移動辦公：利用交互式鏡像技術和屏幕圖像處理技術，實現手機終端與應用系統的互動，通過網絡連接和手機終端，實現礦端的掌控礦山和集團層面的移動辦公。

七、建議

政府助推不足導致礦井自動化建設動力不足；企業專業人員缺乏，沒有成型的優異案例，導致現代驅動力不足；服務廠商繁多，技術力量不足，產品間的集成度差。

安全生產指揮中心

2013．4

電氣自動化調研報告篇五

2012年電氣自動化技術專業

調研報告

為了適應經濟建設的發展，滿足社會對電氣自動化專業類高等職業技術人才的需求，進一步推動高等職業教育體制改革，把電氣自動化專業辦成精品專業、特色專業，加快了電氣自動化專業的建設步伐，機電學院按照教育部關于大力發展職業教育的有關文件精神，制定了切實可行的專業人才培養方案和措施。電氣自動化專業教師團隊通過深入走訪周邊企業，了解企業的生產情況、人才需求狀況等，現將調研情況報告如下：

一、電氣自動化技術專業的社會需求

1.電氣自動化技術專業人才需求的社會背景

電氣自動化技術是電氣控制領域的一門重要學科，其由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關，發展非常迅速，現在也比較成熟。已經成為高新技術產業的重要組成部分，廣泛應用于工業、農業、國防等領域，在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。

自動控制理論和電力系統是電氣自動化專業的基礎，電力電子技術、控制技術則為其主要技術手段，同時也包含了系統分析、系統設計、系統開發以及系統管理與決策等研究領域。該專業還有一些特點，就是強弱電結合、電工電子技術相結合、軟件與硬件相結合，具有交叉學科的性質，電力、電子、控制、計算機多學科綜合，使本專業畢業生具有較強的適應能力，是“寬口徑”專業。

2.西安市及周邊城市的電氣自動化專業人才需求現狀

從專業技術層面看，電氣類專業的技術發展迅猛，電氣控制裝置向系列化、模塊化、標準化方向發展。機電一體化的設備日趨增多，高新技術的發展需求更多的電氣自動化技術專業的學生。經市場調研，電氣自動化技術方面的人才市場有著相當大的潛力，技術人才需求旺盛：配電柜與電氣控制柜的安裝、調試，電氣設備生產與工藝技術操作，維修電工，自動化設備的安裝、調試、維護及運行等方面的人才，企業普遍反映缺乏。因此，與工業高速發展不相適應的是：高素質的技能型人才極為短缺，主要表現在以下幾方面：

（1）電氣自動化技術在制造行業生產及管理中的應用現狀

隨著企業新一輪技術和設備的引進、嫁接改造的完成，電氣自動化技術已經越來越廣泛地應用在現代生產過程中，成為現代設備控制和工藝過程控制中不可缺少的重要部分。無論是整個生產線的連續生產工藝控制，還是單機生產控制，無論是單個工藝指標的檢測調整還是最終產品的質量控制，plc、dcs、fcs、工控機等技術與設備在生產中廣泛應用。一些重要的生產環節和生產線，沒有自動化系統的正常工作，整個生產就無法進行。

（2）企業對自動化專業人才需求狀況

信息化帶動工業化的大潮正浩浩蕩蕩地席卷著傳統制造業。汽車工業、鋼鐵工業、機械制造業等作為國家的支柱產業和信息化規劃的重點，對信息化及相關技術和人才的需求是非常急迫的。

現場技術人員和勞資部門告訴我們，企業生產中的自動化系統的特點是由專業廠家開發調試。在投入正常生產后，需要有專人跟班對自動化系統的運行狀況進行監測、維護及操作，并對可能出現的問題及時跟蹤分析，判斷故障點，使得自動化系統充分發揮對生產工藝過程、工藝參數的最佳控制。另外經常需要根據

生產工藝和設備狀態設置、調整控制參數，這些工作往往是保證生產過程正常、產品質量優異、以及控制生產成本的關鍵。從人才結構層次分析，此類崗位最適于高職畢業生來承擔。

（3）高職層次自動化人才需求量

從我國目前的情況來看，電氣自動化技術人才傳統上大多來自高校自動化及相關專業的畢業生，雖然具備較強的理論基礎，但實踐動手能力較為薄弱，同時也不愿到生產一線從事應用與維護性的工作。另一方面，中專層次的學生只能從事一些技術含量低的操作，沒有能力從事系統的管理、開發與維護，這樣就造成了電氣自動化技術人才結構的斷層，需要職業院校培養大量高級技能型、應用型人才，以完善我國的自動化人才結構。

為了進一步地了解自動化人才的需求狀況，我們分別對西安、咸陽和寶雞20多家企業單位進行了市場調查。調查顯示，大部分單位對現有在崗的電氣自動化人才不滿意，原因主要集中在以下兩個方面，一方面是部分專業人才學歷較高，但實際工作能力和實踐動手能力較弱，上崗后往往需要重新培訓；另一方面是部分老技術人員不能適用現代技術的發展，在新技術面前無能為力。80%的企業表示仍需要大量的技能型自動化人才。

隨著產品和產業結構的調整，技術含量高的企業在迅速發展。企業產品質量、效益的提高，主要取決于勞動者的素質。一是在現代企業中，設備更新、管理方式現代化、工藝流程自動化程度的提高，導致崗位群的構成發生變化，新的職業崗位對從業人員提出了新的要求；二是由于企業經營方式和生產方式的變化，對原有技術崗位提出了更高要求；三是隨著新技術的不斷出現，新產品的不斷問世，企業在科技成果的商品化轉化過程中，需要大量既懂產品設計又熟悉生產工藝、具有較強工程實踐能力的人才。高素質、高技能的電氣自動化技術專業人才是現代企業迅速發展不可缺少的。

我們還對其它地區和其它行業進行了調查得到的信息是：大量事實證明，生產過程的自動化和集約化、生產技術的精密化和高度化、生產設備的復雜化和信息化，更依賴于大批高級生產過程自動化人才。一些國家和地區，正是由于培養了大批自動化高級技術人才，為運用科技成果，引進、吸收世界先進技術，最終為形成自主技術提供了人力條件，才帶來了經濟的騰飛。該專業的課程設置緊密結合企業的技術需求，就業面寬，市場需求旺盛。

二、電氣自動化技術專業化的崗位能力要求

1.對高職生素質和能力結構的要求

由于計算機技術及計算機網絡技術的發展，工業控制系統已經不再是傳統意義上的單機控制模式。plc技術和單片機技術在設備控制上的大量運用，使得工業控制實現了網絡化、集成化。企業普遍提出，希望電氣自動化專業的學生，要有吃苦耐勞精神。要求他們既了解生產工藝、生產設備，又懂得自動化的基本知識和操作技能熟練的復合型高素質、高技能型人才。在企業以后的發展中，機電一體化的觀念逐漸加強。現代制造技術的發展和微電子技術的大量運用，現代化的設備已經很難將機械技術與電氣控制技術截然分開。因此，現代企業對于技術人員，尤其是生產一線的應用型技術人員都要求具備必要的機械和電氣知識。這就對操作人員提出了更高的要求，高職學生應加強這方面的能力培養。

2.高職層次自動化人才在企業中的定位（崗位群)

該專業就業方向比較靈活：可就業于各類工礦企業，如汽車制造、冶金、化工、電力、紡織、煙草等行業，從事自動化系統及設備的日常維護、技術改造、故障

搶修等工作；也可在中央控制室、專業產品營銷等部門工作；或在技術服務型公司，從事技術合作項目的洽談、系統設計、安裝、調試和后期技術服務工作等。

通過在本行業的調查，使我們更加認識到，為各類企業培養具有行業背景的電氣自動化技術人才的重要性和緊迫性。隨著我國制造業的快速發展，社會急需高素質、高技能的掌握機械、電氣自動化、生產過程自動化的復合型人才，電氣自動化技術專業具有廣闊的發展前景。

3.用人單位對電氣自動化專業學生的素質要求

統計表明，企事業單位對電氣自動化技術專業學生的素質要求較高，按需求的重要性進行排序是：

①電氣自動化技術專業及相關的技術基礎理論水平。

②電氣自動化設備維護、改造能力。

③計算機控制技術能力。

④外語綜合能力及科技寫作能力。

⑤組織管理能力。

⑥人際交往能力。

⑦自然科學及人文科學基礎等。

三、調查反映的問題及幾點認識

1、學生的“語言、文字表達能力”有待提高

提高學生的“語言、文字表達能力”是企事業單位對大學教育提出的又一點建議。現在的學生雖然高考作文好、計算機應用熟練、外語通過等級考試，但自然科學的文字功底淺，表現出歸納總結能力差、對事件或具體的工程技術狀況表述不清，甚至詞不達意。雖然素質教育、文化氛圍在高校也提了不少年，也加強了這方面的建設，但如何實際的用在生產、開發和科學技術研究中的交流、總結中，還明顯不足。

2、情商亟待提高

調查告訴我們，所有的企事業單位對學生的非智力品質都有強烈要求，它們都要求學生具有強的適應環境的能力，吃苦耐勞、腳踏實地的工作作風，敬業與拼搏精神，合作精神，甚至要培養學生“抗挫折能力”。只有能夠戰勝困難和失敗，堅持不懈、鍥而不舍，才可能贏得創新成果。而目前，工程技術人員的創新動力、創新目標和百折不撓的創新毅力都較缺乏，我們的社會、家庭及學校教育對此都未能給予足夠重視。

通過廣泛的社會調研、與企業的交流和討論，我們強烈感受到社會對電氣自動化類應用型人才的強烈需求，看到目前的高等職業教育所培養的人才與市場所需求的人才之間還存在不相適應的方面。電氣自動化類專業的人才培養模式改革不僅勢在必行，而且非常迫切。

四、《電氣自動化技術專業2012級人才培養方案》修改意見

根據調查結果結合我院學生的學習現狀，為了對課程進行有效整合、提高

教學

（1）公共課保持穩定，維持10門不變，總學時由756減少到750學時；專業平臺課由11門縮減為7門，總學時由708縮減為627學時；專業核心課由13門縮減為10門，總學時由1482縮減為1458學時；所有課程總學時由3146縮減131學時，為3015學時；

（2）《軍訓》增加24學時理論授課；增加《機械基礎》課程實訓30學時，總學時達到100學時；增加《電子技術》課程7學時，總學時達到105學時；《變頻調速技術》增加25學時，總學時為100； 《傳感器檢測技術》增加5學時，總學時為80；《組態控制技術》增加7學時，總學時為75；《自動化生產線技術》增加30學時實訓，總學時為98；

（3）將2011級電氣自動化專業人才培養方案的《機械制圖》與《電氣工程cad》兩門課程合并為《機械制圖與cad》，總學時由140學時縮減為120學時；

（4）取消《電機及拖動》、《電機拖動綜合實訓》兩門課程，更改為《電機與電氣控制》課程，學時由原來的98學時縮減為92學時；《電工基礎與測量》實訓30學時，課程學時由原來的108學時縮減為80學時；

（5）《英語》減少20學時，為140學時；《電力電子技術》由70學時縮減為65學時、《自動控制基礎》由68學時縮減為65學時；縮減《工廠供配電技術》3課，總學時為95學時；縮減《單片機原理及應用》10學時，總學時為95學時；縮減《plc原理及應用》30學時，總學時為105；《液壓與氣動技術》減少8學時，總學時為60；《崗前綜合實習》減少30學時，總學時為210；

（6）其余課程學時保持不變；

五、總結

通過廣泛的社會調研、與企業的交流和討論，感受到社會對電氣自動化類應用型人才的強烈需求，看到目前的高等職業教育所培養的人才與市場所需求的人才之間還存在不相適應的方面，通過修訂人才培養方案，希望能夠培養出更多的適合市場需求的電氣自動化專業畢業生。

自動化教研室

2012年4月

電氣自動化調研報告篇六

油氣田生產數字化建設與應用情況調研

報告

信息管理部 2010年6月

油氣田生產數字化建設與應用情況調研報告

“十一五”以來，隨著集團公司信息化建設的深入，各油氣田企業陸續加大了生產操作過程的數字化建設與應用，把面向生產前端的數字化管理作為轉變生產發展方式的重要抓手和舉措，實現信息系統和自動化設備的充分結合，在優化生產作業流程、精簡組織機構、提高企業管理水平、減少員工勞動強度、降低操作成本、提高安全生產等方面發揮了顯著作用，同時也極大地豐富了集團公司統一部署的信息系統的建設和應用。

為進一步了解和推動油氣田生產數字化建設，深化“十一五”統一建設信息系統的應用，做好“十二五”信息技術總體規劃，按照集團公司領導的指示精神，信息管理部和勘探與生產分公司共同組織油田專家，于3月下旬至5月末深入到9個油氣田（大慶、遼河、長慶、塔里木、新疆、西南、吉林、大港、華北）的井場、站庫、作業區、采油廠等生產一線開展了專題調研（詳見附件1），并通過調研問卷方式收集了其他油氣田數字化建設情況。同時，邀請多家國外公司進行了交流研討（詳見附件2）。現將調研情況和主要收獲匯報如下：

一、油氣田生產數字化建設與應用情況

油氣田的信息化建設總體上可以劃分為三個層面：一是面向生產操作過程的數字化；二是面向生產管理、科學研究的信息化；三是面向企業經營管理的智能化。“十五”和“十一五”期間，按照信息技術總體規劃，集團公司統一組織實施的勘探與生產技術數據管理系統、油氣水井生產數據管理系統、erp系統等，在很大程度上是集中在后兩個層面的信息化建設。

近些年，隨著技術的進步，圍繞油氣田生產的自動控制、通訊、視頻監控、信息應用等技術日趨成熟；各油氣田企業按照集團公司戰略發展的要求，結合生產管理需要，對一些生產地域分散、自然條件較差、人工作業較難的生產現場實施了第一個層面的數字化建設。面向生產操作過程的數字化建設主要由數據自動采集系統、數據傳輸網絡系統、生產管理系統、自動化控制系統、井站配套支持系統等部分組成。通過在井場、站庫等現場安裝數據自動采集、監控裝置及自動化控制設備，實時采集各項生產數據和工業視頻信號，并通過無線或有線網絡將這些數據、信號傳輸到后方的生產指揮調度中心或中央控制室進行集中管控，借助生產管理系統對收集的信息進行匯總、綜合處理與應用分析，提供生產指揮決策支持，初步實現了生產操作自動化、生產運行可視化，管理決策系統化。

本次調研主要就是針對第一個層次，即面向生產操作過程的數字化建設。

（一）各油氣田企業都圍繞井站開展了數字化建設工作，取得了初步成效。

目前，大多數油氣田都開展了以井、站庫為核心的面向生產前端操作過程的數字化建設試點工作，實現了井口溫度、壓力、載荷、流量等生產數據的實時自動采集和站庫生產流程運行狀態的實時監控。2

我們現場調研的九家油氣田各具特色，均取得了試點成功，有些油田正在組織力量推廣。

大慶油田積極探索，取得初步成效，已經完成1296口井、628座站的數字化試點建設。采油二廠通過實施工業視頻監控，實現全廠中轉站、聯合站的視頻監測、安全報警，保證了一線生產設備的安全運行及女工人身安全。天然氣分公司則通過實施的生產自動監控與指揮系統實現172條、總計1220公里長的油氣輸運管道的集中管控，大屏可視化展示。

遼河油田充分發揮鉆采院技術力量，將信息技術與自動控制設備相結合，已經完成2291口井、45座站的試點建設。在曙光采油廠實現了產液量的自動計量和汽竄報警停抽；在特油公司實現了井口、井下實時動態數據采集。

長慶油田成功探索出適合“三低”油氣藏有效益開發的數字化管理模式，將開發生產前端的數字化與勞動組織結構和生產工藝流程優化相結合，已經完成8834口井、294座站的數字化建設，正在全面推廣。長慶蘇里格氣田預計產能達到200億立方米時，用工控制在2000人以內，有力支撐油田快速發展。

塔里木油田數字化建設起點高，單井產量高，已經完成212口井、50座站的數字化建設，目前正在研究全油田推廣方案。英買力、克拉

2、迪那氣田自動化率達到100%。其中克拉2氣田通過對生產全過程監控，有效保證井口、處理廠內各裝置安全運行，為西氣東輸管線提供穩定氣源。

新疆油田通過融合信息化、自動化系統，將現場生產管理由傳統的經驗管理、人工巡檢，轉變為智能管理、電子巡井；將前方分散、多級的管控方式，轉變為后方生產指揮中心的集中管控，已經完成3914口井、609座站的數字化建設，正著力推進改造進度。陸梁油田實現了市區外240公里范圍生產現場的遠程監控，大大改善了沙漠油田一線員工的生產生活條件。

西南油氣田積極試點高含硫天然氣田的數字化建設，已經完成233口井、251座站的數字化建設。在利用信息技術、自動化技術提高安全生產、實施集中管控等方面正做著有力探索。

吉林油田推進信息化和自動化集成應用試點，已經完成111口井、303座站的數字化試點建設，長嶺氣田初步實現了單井、集氣站、指揮中心為生產控制單元的三級生產管理網絡。

大港油田依托地面簡化優化工程的實施，經過近幾年的大規模建設，成功實現了油水井自動計量和診斷；實現了老油田撤銷計量站、停運摻水系統、縮短工藝流程，達到了優化工藝、節能降耗、高效管理的目的，已經完成2324口井、25座站的數字化建設，正

總結

華北油田逐步形成了自我為主研發、建設、管理和維護的發展模式，已經完成1779口井、201座站的數字化建設。通過采油五廠數字化示范建設試點，推動以區塊、油田為單元整體建設和勞動組織形式轉變。2009年在沁水盆地建成國內第一個數字化的煤層氣田。目前用工控制在400人，而傳統管理卻需要1300人。

（二）由于條件不同、重視程度不一，各油氣田企業的數字化建設范圍、規模也不同。

通過綜合分析各油氣田面向生產操作過程的數字化建設，可以看出油井與氣井建設的不均衡、井與站建設的不均衡、東部與西部建設的不均衡、新區與老區建設的不均衡。

在單井方面，目前集團公司油氣水井總計22.8萬口，已經實現數字化自動采集和監控的約2.36萬口，占總井數的比例為10.3%。其中油水井21.9萬口，實施數字化的比例為9.0 %；氣井8996口，實施的比例為43.7 %。出于安全生產和管理的需要，數字化管理的氣井數普遍高于油水井。

在聯合站、中轉站、處理站、計量間等站的建設方面，據不完全統計，目前集團公司約11007座，實現數字化的站為2640座，約占24%。其中：聯合站已建606座，占總數的50.8%；中轉站已建472座，占總數的50.1%；處理站已建279，占總數的63.1%；計量間已建1283座，占總數的15.2%。

在地域方面，西部油田由于生產地域相對分散、自然環境惡劣，需要技術創新，數字化建設及探索較之東部油田實施的程度和數量都比較高。從單井角度統計數字化建設程度可知，新疆15.1%、長慶22.3%、塔里木16.2%；而，大慶1.5%、遼河10.9%、吉林0.4%。

在試點建設進展方面，多數油田在新產能建設的同時，設計數字化應用環節，取得經驗和效益后，推廣實施到老油田改造。在建設規模上，多以局部試點實施為主，長慶、新疆等部分油田經過這幾年的快速發展，具有一定規模，成效明顯。如長慶蘇里格氣田3個處理廠、62座站點及2800余口氣井全部納入數字化管理，實現了自動采集、遠程傳輸、電子巡井、視頻監控、遠程開關控制等功能，從而對整個氣田生產過程進行實時管控和決策指揮；新疆陸梁作業區2座處理站、62座計量站及1124口油水井完成數字化后，中控室搬遷到克拉瑪依市內，使油田生產步入了現代化的集中管理模式，大幅提高了生產管理效率。

（三）國際油公司始終把面向生產操作過程的數字化建設作為油田開發的重要基礎。

國外油公司開展數字化建設的時間比較早，持續進行了一系列的數字化技術的探索與應用。20世紀60年代，arco油氣公司在iatan east howard油田將自動化技術用于注水控制，并很快發展到報警、泵控、撬裝試井裝置等領域。20世紀90年代，dcs的功能越來越強，工作效率越來越可靠。隨著通信技術的發展，scada（supervisory control and data acquistion，即監控與數據采集系統）越來越多地用于油田的生產控制與管理。進入21世紀后，各油公司的應用越來越普及，目前國際油公司基本上都實現了生產數據的自動收集、處理、計量；并在此基礎上進一步發展形成生產自動預警、生產裝置自動監控、支持生產指揮決策。比如，英國石油公司的工程師可以通過測量井下壓力和溫度等參數的傳感器獲得實時數據，對生產進行監控和優 6

化，保證地層油氣達到最大采收率。殼牌石油公司對中東阿曼的3000多口油井通過數字化改造，實現了油田無人值守，所有員工可以在任何地點，實時獲得油井及其設備的實時數據，通過監視持續的信息流，進行快速響應，實施遠程操作。bp公司已經在20個油田使用了油井監測技術，獲得了1—3%的產量效益。

近些年，國際石油公司非常重視油田生產信息化和自動化建設，已經充分認識到在提高工作效率、降低生產和管理成本上的巨大作用，并不斷加大在這方面的投入，進一步實現企業流程再造，變革企業生產發展方式，提高企業經濟效益和增強競爭力。

二、油氣田生產數字化建設效果

油氣田生產數字化建設一開始就是從企業的戰略發展出發，從實際的生產管理需要出發，通過反復研究與實踐，實現了信息系統和自動化設備的充分結合，在優化生產作業流程、精簡組織機構、提高企業管理水平、減少員工勞動強度、降低操作成本、提高安全生產等方面發揮了顯著作用，實現了生產發展方式的轉變，在一線生產管理中發揮了實際作用，取得了很好的效果，真正體現了為企業創效、為員工謀福。具體表現在：

（一）改變了傳統的生產管理方式，提高了工作效率和管理水平數字化建設使生產管理方式轉變成為可能，使現場生產管理由傳統的經驗管理、人工巡檢、大海撈針、守株待兔的被動方式，轉變為智能管理、電子巡井、精確制導的主動方式。將前方分散、多級的管 7

控方式，轉變為后方生產指揮中心的集中管控，這些方式的轉變有助于圍繞生產運行管理，優化工藝參數、簡化工藝設施，優化生產過程，從而大大提高生產效率。例如巡井由平均3天一次，提高到5-10分鐘一次，效率提高了800倍。

（二）優化了生產管理流程，減少了一線用工總量，節約了成本 將數字化與勞動組織結構和生產管理流程優化相結合，使作業區與聯合站共建、井站結合、多站合建成為可能，從而減少了管理層級，控制了一線用工總量，構建了與數字化管理相配套的新型勞動組織架構。例如長慶西峰油田由原來的五級流程轉變為三級流程后，用工總量由1700人下降到1000人以內，新疆陸梁油田優化流程后用工總量控制在500人以內，用工僅為新疆油田同等規模采油廠的20％，實現了市區外240公里生產現場的遠程監控，改善了沙漠油田一線員工的生產生活條件。

（三）提供了更好的技術手段，保證人員、設備的安全和生產持續穩定運行

電子巡井、實時跟蹤、過程監控、智能預警等數字化技術的應用，能夠及時、準確、連續地掌握一線生產動態，保證了生產持續穩定運行；實現了生產現場的自動連續監控，一旦發生生產異常等情況可以及時采取措施，避免現場設備啟停帶來的風險；減少了員工和車輛的出行，降低了高壓、高溫裝置的巡檢、有毒有害環境下的操作風險。

(四)改善了員工的工作生活環境，提高了素質，體現了以人為本的理念

油田生產現場往往遠離城市，地域分散，環境惡劣，傳統的管理主要依靠現場人員值班，耗費大量的人力和物力。通過油氣田生產數字化，將員工從駐井看護、油區巡護、資料錄入等簡單、重復性勞動中解脫出來，員工集中居住。使員工的工作生活環境和生活質量得到大大改善；同時，員工有更多的時間學習和培訓，提高了素質，促進了一崗多能、復合型員工隊伍的建設。

油氣田生產數字化建設也是響應國家發展戰略的要求，節能降耗，清潔生產、保護環境的重要舉措，通過井站合并，減少了耕地、草原等占用；通過采用太陽能或風能等環保型供電方式，減少了碳的排放量，保護了環境。所有這些必將進一步提升企業形象，促進社會和諧發展。

三、油氣田生產數字化建設的體會和認識

通過這次調研，了解到不同油氣田生產數字化建設的成果和做法，深刻認識到數字化建設工作在勘探開發生產管理中的重要作用，主要有以下幾點體會和認識：

（一）油氣田生產數字化建設十分必要、實施效果明顯

面向生產操作過程的數字化建設，就是通過信息技術與工業生產的融合，緊緊圍繞生產運行管理，提高生產操作每個單元的自動化程度，保證了生產持續、穩定、高效運行；為優化生產管理流程，實施 9

精細化管理創造了條件，提供了保障，并根據生產管理特點，按流程建立勞動組織架構，優化一線員工布局，從而把人和機器的效率發揮到最佳水平。長慶、新疆、塔里木等油田的實踐充分證明數字化建設十分必要的、能夠有力地支撐油田科學快速的發展。

（二）實施油氣田生產數字化建設的技術是成熟的、經濟可行的各油氣田地理特點、氣候條件、社會環境各不相同，井網密度、開發歷史和建設基礎差別較大，在數字化建設過程中通過不斷試點摸索，充分應用國內外的成熟技術和產品，逐步成功研發出適應當地生產實際和管理要求的技術和產品，并得到了實際的應用。總體上看技術是成熟的，產品大多實現了國產化，價格在不斷降低，并且形成了一些有效的建設模式。如以新疆陸梁為代表的沙漠油田數字化模式和以長慶蘇里格為代表的氣田數字化模式，對于后續數字化建設推廣具有十分重要的借鑒和學習意義。

（三）數字化生產管理融入到整個生產管理流程中，實用性強

數字化以油田或區塊為單位，分析優化生產作業流程，從生產一線需求出發，與崗位相結合、與生產相結合、與安全相結合開展實施建設，解決生產過程中的實際問題，使生產操作的每個環節和過程都是基于數字化管理，成為日常工作的一部分，改變了以往的粗放型生產管理方式，管理更加科學和有效。體現了業務主導，滿足了實際應用需要。

（四）領導高度重視，員工積極參與、持續穩定投入是成功的關鍵

數字化是一場深刻的管理革命，必須與優化生產流程和組織結構相結合才能取得明顯的成效。實踐表明，只有企業的主要領導充分認識到數字化的作用和意義，大力支持，動員企業全體員工共同參與，才能克服困難，取得成功。

四、存在問題

數字化建設在一些油田取得了一定成效，但還存在著問題和不足，主要表現在以下幾個方面：

（一）數字化建設沒有統一規劃，無企業統一標準，建設不平衡 集團公司層面尚未統一規劃，統一設計，還處在各油氣田公司自發組織建設，目前各油田采用的技術標準不統一，應用的產品設備不標準，數據開放性差，不同廠商的水平參差不齊。同時各油田公司投入不足、實施范圍和程度不同，建設不均衡。

（二）生產現場網絡基礎差

中轉站、聯合站、處理站與采油廠和油田的網絡連接通常采用有線的方式。而計量間和單井點多面廣，大多數遠離城市，地處偏僻的山區、戈壁或沙漠，可依托的公共通信資源稀缺，需要的投入較大，多數尚未接入公司企業網絡，嚴重制約了數字化的發展。

（三）數字化建設投入有限，缺乏專項投資

數字化建設投入主要來自新區產能建設投資和老區配套改造投資。由于成本控制，數字化建設的費用往往有限。通常，百萬噸產能的油田用于數字化建設的投入大約在2億元左右，在整個投資中不足3%。目前，往往還是通過擠占勘探開發的投資，直接影響了數字化的推進。

（四）認識理念的束縛

數字化建設是一場新的革命，是企業轉變生產發展方式的有效途徑，必將帶來管理思想、認識理念、體制、流程、組織模式、工作習慣的改變，會面臨機構固化、人員求穩等困惑，需要積極的引導和疏通。

五、下一步工作建議

（一）總體思路

數字化建設要總體規劃，統一標準，因地制宜，穩步推進。新區數字化建設要與產能建設同步進行；老區數字化建設要以井站工藝流程改造與數字化技術應用相結合為突破口，全面推進數字化應用。“十二五”期間面向生產操作過程的數字化建設要作為重點工作來抓，力爭基本完成油氣田生產數字化建設任務。建議開展三方面的工作：一是，編制油氣田生產數字化建設指導意見，開展數字化建設標準研究，跟蹤國內外行業標準，建立中國石油油氣田生產數字化建設標準體系。

二是，編制油氣田生產數字化建設總體方案，開展可行性研究，引入物聯網技術，設立信息化專門項目，建成油氣田生產物聯網系統。三是，加強國際合作交流，吸收國內外先進技術和建設經驗，提高技術和產品的國產化率；培育擁有自主知識產權、高素質專業化的技術隊伍。

（二）“十二五”油氣田生產數字化建設的主要內容

近年來，基于井場、站庫等油田生產現場的數據采集、智能識別、數據融合、過程控制、參數優化等油氣田物聯網建設凸現重要。將油氣田生產數字化建設和物聯網技術結合起來，統籌考慮，是油氣田信息化建設發展的必然趨勢。油氣田生產數字化建設主要包括數據自動采集系統、數據傳輸網絡系統、生產管理系統、自動化控制系統和井站配套支持系統，共五個部分。

其中，數據自動采集系統、數據傳輸網絡系統和生產管理系統與信息化的關系更為緊密，建議在“十二五”期間，以“油氣生產物聯網系統”為項目名稱，完成老油田數字化改造。自動化控制系統、井站配套支持系統按油田配套項目組織實施。

（三）組織方式

數字化建設要繼續堅持“業務主導，部門協調”的原則，在各油氣田同步開展，全面推進。

（1）在集團公司層面設立項目建設指導委員會，負責項目的總體 13

協調。下設項目經理部和由生產工藝、自動化、信息等方面人員組成的技術專家組，負責項目的組織和技術把關。各油氣田建立相應的組織機構，負責項目的具體實施。

（2）由信息管理部和勘探與生產分公司在集團公司層面明確建設的目標范圍、技術標準，確定產品選型，統一組織入圍招標，并做好項目實施的全過程監督與控制。

（3）由于項目具有實施范圍廣、資金投入大等特點，為充分調動各油氣田的積極性，建議根據各油氣田的工作量情況按年度直接下撥建設資金，各油氣田在集團公司的總體框架下，按照信息管理部和勘探與生產分公司審定的方案組織實施。

（4）項目實施過程中要注重技術人才的培訓工作，總部技術專家組與各油氣田技術人員定期開展技術交流，把握項目技術方向，指導項目實施。

（四）投資估算

長慶蘇里格氣田數字化生產管理系統3年總投資2.8億元，平均每口氣井的自動化和信息化投資10萬元，其中信息化約為2.5萬元/井，集氣站（計量站）55萬元/站，處理廠496萬元/廠。

新疆陸梁油田數字化建設5年總投資1.2億元，平均油井5.5萬元/井，計量站40萬元/站，處理站500萬元/站。

根據長慶蘇里格氣田和新疆陸梁油田數字化建設的模式和經驗，結合其他油氣田的實施情況，初步測算油、氣、水井單井數字化建設 14

費用分別為2.9萬元，2.6萬元和2.1萬元，井場網絡建設的單井費用為2.5萬元。考慮各油氣田建設方式的不同，老系統整合、接口開發和生產管理系統建設等因素，依據由集團公司統一投資建設規模為60%，初步估算油氣生產物聯網系統建設總投資約為172億元。其中，油氣水井數字化建設費用為56億元，井場及站庫網絡建設為97億元，系統整合、接口開發及生產管理系統建設費用為19億元。

油田配套項目建設投資估算為96億元，其中，自動化控制系統10億元、井站配套支持系統86億元。

同時，由于建設投資較大，建議分別由總部信息化投資、勘探與生產分公司信息化配套專項投資和各油氣田配套投資分別投入。

信息化與自動化緊密結合是石油行業信息化建設的一個重要方向，有著廣闊的應用前景。通過長慶、新疆、塔里木等油氣田生產數字化建設的不斷實踐和積累，“十二五”期間應積極推進物聯網技術應用，搭建油氣田生產物聯網系統平臺，從集團公司層面建設數據自動采集、數據傳輸網絡、生產運行管理三個系統，配套自動化控制、井站配套支持兩個項目，全面實現生產操作過程的數字化，為集團公司持續調整優化結構，加快轉變生產發展方式，實現科學發展，著力推進綜合性國際能源公司建設發揮巨大作用。