山東工業(yè)職業(yè)學院

油田物聯(lián)網(wǎng)計算機網(wǎng)絡安全與遠程控制

彭麗英山東工業(yè)職業(yè)學院

油田物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)應用技術上的擴展，通過現(xiàn)代科技手段將實物聯(lián)入網(wǎng)絡；油田終端可延伸和擴展到任何設備與設備之間，進行信息交換或?qū)崟r通信。通過對油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的各個技術環(huán)節(jié)進行綜合分析，計算出各種潛在風險事件發(fā)生的概率，從而評估系統(tǒng)風險未發(fā)生或未造成重大損失之前予以處理的可行性。系統(tǒng)風險評估工作要伴隨著整個系統(tǒng)建設過程實時進行，將風險評估數(shù)據(jù)進行準確分析并記錄成冊，形成科學的系統(tǒng)風險評估報告，以供系統(tǒng)技術修復人員能夠在風險發(fā)生的第一時間有資料可參考，并及時采取解決措施，將風險造成的損失降到最低。

油田物聯(lián)網(wǎng)；安全控制；風險評估；數(shù)字油田

目前油田物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)仍然存在諸多漏洞，如網(wǎng)絡病毒、員工非法操作、不規(guī)范移動代碼連接等，這些因素會導致整個油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)癱瘓，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設時，企業(yè)要完善物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)評估機制，樹立良好的風險意識，采取行之有效的安全技術措施，保證物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

1 油田物聯(lián)網(wǎng)的含義與組成

油田物聯(lián)網(wǎng)是油田網(wǎng)絡通信技術在實物間的具體應用，是油田信息技術的重要組成部分。所謂物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，這其中含有兩層意思：第一，油田物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應用技術基礎與核心技術仍然是油田互聯(lián)網(wǎng)通信技術，油田物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)應用技術上的擴展，通過現(xiàn)代科技手段將實物聯(lián)入網(wǎng)絡；第二，油田終端可延伸和擴展到任何設備與設備之間，進行信息交換或?qū)崟r通信。實用與創(chuàng)新是油田物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的基礎與核心，油田物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代油田互聯(lián)網(wǎng)技術應用的擴展，它涵蓋了互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源優(yōu)勢，兼容所有互聯(lián)程序，因此油田物聯(lián)網(wǎng)技術具有更大的發(fā)展前景。

油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要是由傳感器、網(wǎng)絡服務、技術平臺、應用管理等部分組成[1]。傳感器層通過各類智能傳感器將油田實時動態(tài)信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計算機數(shù)據(jù)分析軟件能夠識別的數(shù)字信息，再應用實物間二維碼鐳射標識技術與現(xiàn)代智能數(shù)字化轉(zhuǎn)換裝置讀取數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù)傳遞到網(wǎng)絡服務部分。接著，通過網(wǎng)絡通信技術將油田信息以信號形式傳遞到各類大型云數(shù)據(jù)服務器，將油田生產(chǎn)工作中的動態(tài)數(shù)據(jù)與現(xiàn)代智能倉庫、油氣運輸車輛等設備實現(xiàn)對接，促進油田開采與發(fā)掘工作的機械化、智能化，保證生產(chǎn)工作高效與生產(chǎn)人員工作安全。

2 物聯(lián)網(wǎng)風險識別與安全分析

油田企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎設計規(guī)劃的初期，需要工程技術人員針對物聯(lián)網(wǎng)整個系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行精確計算分析，明確系統(tǒng)中存在的潛在安全隱患及發(fā)生故障的概率，建立科學規(guī)范化的安全與風險評估體系，才能夠有效預防物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)風險發(fā)生，并在故障發(fā)生第一時間綜合評估各種安全維護措施是否行之有效。

另一方面，風險評估工作還要隨著油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設相應展開，針對物聯(lián)網(wǎng)運行的不同時間段進行風險評估，將物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)風險發(fā)生概率降到最低。

完善的油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)風險評估機制與詳細的風險評估報告是采取風險防治技術措施的重要依據(jù)，具有非常重要的指導意義。

3 現(xiàn)代油田物聯(lián)網(wǎng)安全技術

通過對油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的各個技術環(huán)節(jié)進行綜合分析，計算出各種潛在風險事件發(fā)生的概率，從而評估系統(tǒng)風險未發(fā)生或未造成重大損失之前予以處理的可行性。系統(tǒng)風險評估工作要伴隨著整個系統(tǒng)建設過程實時進行，將風險評估數(shù)據(jù)進行準確分析并記錄成冊，形成科學的系統(tǒng)風險評估報告，以供系統(tǒng)技術修復人員能夠在風險發(fā)生的第一時間有資料可參考，并及時采取解決措施，將風險造成的損失降到最低。

3.1油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡控制

現(xiàn)代油田物聯(lián)網(wǎng)安全控制系統(tǒng)要承擔處于全球互聯(lián)網(wǎng)連接狀態(tài)中的油田物聯(lián)網(wǎng)安全控制和管理，并維護油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫信息處理軟件程序的安全運行環(huán)境。互聯(lián)網(wǎng)安全控制系統(tǒng)采取控制措施時要充分考慮以下幾點原則：①要保證整個互聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)的技術操作與物聯(lián)網(wǎng)計算機物物間的二維碼識別處理操作隔離；②建立油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的遠程監(jiān)測與控制系統(tǒng)的安全性基礎設施，充分發(fā)揮控制系統(tǒng)程序的智能化管理監(jiān)測優(yōu)勢；③建立局域性的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，保障油田物聯(lián)網(wǎng)中信息通信安全性與保密性，并且還要保障處于互聯(lián)網(wǎng)中的智能計算機系統(tǒng)安全的運行環(huán)境；④要求智能檢測系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的運行情況進行實時的工作日志記錄，并將風險、故障等情況進行詳細的記錄，形成風險評估報告。

3.2互聯(lián)網(wǎng)通信服務安全

現(xiàn)代油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在設計規(guī)劃的初級階段的風險評估工作中，不僅要保證與計算機結(jié)合的互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸過程中重要數(shù)據(jù)信息的保密性與安全性，也要保證網(wǎng)絡服務達到特定級別的服務標準和網(wǎng)絡信息傳輸管理要求。

3.3防范非法程序代碼

現(xiàn)代油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮重要的數(shù)據(jù)處理與控制功能的數(shù)據(jù)庫軟件程序易感染來自互聯(lián)網(wǎng)中非法程序代碼的干擾，嚴重時會破壞物聯(lián)網(wǎng)絡。這就要求相關的技術管理人員要采取相應的控制措施，防范系統(tǒng)安全運行過程中非法代碼的惡意干擾或入侵。除此之外，現(xiàn)代油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件程序能夠使用經(jīng)合法方式授權的移動自由代碼，因此為保證油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中相關監(jiān)測軟件程序能夠穩(wěn)定兼容并高效工作，要保證移動代碼的植入能夠在系統(tǒng)可控的安全環(huán)境下良好運行。

3.4數(shù)據(jù)信息實時備份

油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)每時每刻都需要分析、處理超大量的動態(tài)數(shù)據(jù)與信息，監(jiān)測油田的實時儲量、形體動態(tài)變化等數(shù)據(jù)，要建立科學合理的數(shù)據(jù)備份制度，例如在數(shù)據(jù)庫軟件中做好控制測試數(shù)據(jù)的備份工作。同時要確保計算機數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)有充足的備份數(shù)據(jù)信息存儲空間，確保油田物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠在遭受重創(chuàng)的情況下實現(xiàn)快速恢復，保證油田監(jiān)測開采及后續(xù)環(huán)節(jié)的順利進行。

3.5系統(tǒng)功能限制隔離

油田物聯(lián)網(wǎng)中，每個技術控制區(qū)域要求人機交互控制裝置SCADA系統(tǒng)的具體控制職能與物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)控制功能相互隔離；同時建立實際生產(chǎn)工作規(guī)范化操作守則（如控制機器與操作人員一一對應以實現(xiàn)責任制，規(guī)定設備控制人員具有對智能裝置的唯一控制操作權等），確保在實際工作中，如機器操作失誤或者出現(xiàn)意外情況可迅速劃分責任。另外，系統(tǒng)要設定具有特定安全等級的控制操作密碼，確保非法入侵者無法入侵該系統(tǒng)。

4 構(gòu)建數(shù)字油田管理系統(tǒng)

利用油田物聯(lián)網(wǎng)技術構(gòu)建數(shù)字油田管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)傳感技術、計算機軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)集成、信息共享的運用，實現(xiàn)對油田生產(chǎn)的數(shù)字化管理。

通過在井場、站庫等作業(yè)地點配備自動化設備、傳感器，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時采集和分析，為其他生產(chǎn)系統(tǒng)提供了精準的數(shù)據(jù)支持。

5 結(jié)語

運用現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術建設數(shù)字化智能油田，將是現(xiàn)代油田行業(yè)未來發(fā)展的主要趨勢。油田企業(yè)在大范圍應用物聯(lián)網(wǎng)絡提高資源共享效率及傳輸速度同時，也要注意到大網(wǎng)絡環(huán)境下的安全問題，尤其要注重物聯(lián)網(wǎng)絡計算機安全問題，不斷提高安全防范意識，制定相應措施，進而確保日常工作的順利進行。

[1]翟慧，賈晶晶．油田企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)模塊設計及安全性分析[J]．油氣田地面工程，2013，32（6）：75-76.

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.036