油气物联网
01 客户背景与项目挑战
客户为西北地区大型陆上油田,单井区跨度达数十平方公里,500 余口油井分布在戈壁、丘陵和盐碱地形中,原有数字化基础薄弱——仅约 30% 油井实现数据上传,且依赖混合的有线 RS485 + 4G 方案,存在三个核心痛点:
- 改造成本高:每口井开挖布线、防爆穿管的平均成本超过 1.8 万元,全油田改造预算难以批复
- 覆盖不全:远端阀室、计量站和偏远井组长期靠人工巡检,数据滞后 8-24 小时
- 运维压力大:4G 物联卡每月话费、SIM 卡管理与流量波动是隐性长期成本
项目目标:用一套统一无线网络承载井口、阀室、计量站的数据接入,单井改造成本压到 1 万元以内,关键数据上报延迟 < 5 秒。
02 艾森智能方案
基于客户的现场条件和预算约束,艾森智能交付了以 AIMesh 2.5 工业无线传感网络为核心的端到端方案:
感知层
- M01 工业无线传感模组:500+ 节点,分别挂接压力、温度、载荷、液位传感器
- D01 嵌入式数传模组:嵌入新装计量装置和功图采集器内部,UART 透传
路由层
- AP01 边界路由节点:60 台 AP01 分布部署在油田主干道路边,形成 RPL 多跳骨干网
- 全网 IPv6 + RPL 自路由,单网最大 5000 节点容量预留扩展空间
边缘层
- R580 智能 RTU:站场和计量站本地控制,IEC 61131-3 编写启停联锁逻辑
- 功图本地诊断(杆断 / 气锁 / 供液不足等异常识别)后仅上送特征参数
应用层
- 数据上送客户既有 SCADA 系统及艾森智能 PHM 设备健康管理 SaaS
- AIS-ECS 智能网管平台统一管理所有 AP01 与 M01 节点
全程零开挖,所有终端电池供电、AP01 太阳能 + 蓄电池供电,与油田原有架构解耦。
03 部署节奏
项目分三个阶段推进:
- 试点(1 个月):选定 30 口井 + 5 个站场作为试点,验证信号覆盖与端到端可靠性
- 批量(4 个月):分四批完成剩余 470 口井部署,每批 100-130 口,单批施工 30 天
- 优化(1 个月):现场调优 AP01 拓扑、节点上报频率与电池策略
试点阶段实测:30 节点 5 跳深度场景下,端到端 PDR(数据包送达率)99.96%,时延中位数 0.8 秒。
试点先行而不是直接全网部署,是大规模工业物联网项目降低风险的关键。
04 项目数字结果
6 个月完成全面部署,验收数据如下:
- 单井改造成本:从 1.8 万元降至 6,300 元,降幅 65%
- 覆盖率:从原 30% 提升到 100%(500+ 井 + 80 站场)
- 关键数据可靠性:端到端 PDR 平均 99.99%,瞬态尖峰 99.7%
- 数据上报延迟:中位数 < 1 秒,最慢 < 3 秒
- 电池寿命:M01 模组实测 5 年以上,2 节 AA 电池免维护
- 流量成本:4G SIM 卡数量从 500+ 降至 60(仅 AP01 上联使用)
- 巡检频次:常规油井巡检从每日 1 次降至每周 1 次
单从流量节省一项,年度成本节约就超过 60 万元,AIMesh 网络硬件 2 年内回本。
05 客户反馈与后续合作
油田信息中心主任在验收会上的反馈:
"我们对比过 WirelessHART 和 LoRaWAN 两套方案,最终选 AIMesh 2.5 的核心原因有三个:单跳距离更远(戈壁地形太关键)、IPv6 直接接入我们现有的工业互联网平台、单井成本能压到预算线以内。艾森智能在试点阶段就证明了 99.99% 的可靠性指标,这给我们后续大规模部署的信心。"
项目验收后,客户已启动二期合作:
- 在油田核心动设备区部署 100+ 振动传感节点,对接艾森智能 PHM SaaS
- 计划用 R580 智能 RTU 替换老旧 PLC,实现单井功图边缘诊断闭环
- 探索 E680 边缘控制器在 LLM 边缘部署上的应用
06 推荐产品组合
该项目使用的艾森智能产品矩阵:
- AIMesh 2.5 M01 工业无线传感模组(500+ 节点)
- AIMesh 2.5 D01 嵌入式数传模组(计量与功图采集嵌入)
- AIMesh 2.5 AP01 边界路由节点(60 台)
- AISControl R580 智能 RTU(站场边缘控制)
- AIS-ECS 智能网管平台
- PHM 设备健康管理 SaaS(二期)
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500 口井改造项目周期多长?
6 个月完成全面部署,其中试点 1 个月、批量 4 个月(分四批每批 100-130 口)、优化 1 个月。具体周期取决于油田地形与已有基础设施。
单井改造预算控制在多少?
验收数据显示单井改造成本从 1.8 万元降至 6,300 元,降幅 65%。含 M01 模组 + 传感器 + 安装人工。AP01 边界节点由项目级集中投入。
改造期间会影响生产吗?
不影响。AIMesh 2.5 部署完全无线、零开挖,与油田既有生产系统完全解耦。M01 节点电池供电,AP01 太阳能 + 蓄电池,不需要切电或停产配合。
与既有 SCADA 系统如何对接?
AP01 边界节点上行支持 Modbus TCP、OPC UA、MQTT,可直接桥接客户既有 SCADA。无需替换或改造 SCADA 系统,仅在采集层新增数据通路。