本公開總體上涉及改進(jìn)對(duì)油氣井場(chǎng)處的井設(shè)備的操作進(jìn)行監(jiān)視和控制的控制系統(tǒng)的操作。更具體地，本公開內(nèi)容涉及使設(shè)備能夠執(zhí)行配置、分析和調(diào)試服務(wù)，以輔助油氣井場(chǎng)處的井設(shè)備的操作，控制來自油氣井場(chǎng)的油氣的流動(dòng)，以及優(yōu)化油氣井場(chǎng)處的油氣的生產(chǎn)。

背景技術(shù)：

在經(jīng)由油田和/或氣田中的油氣井從油氣儲(chǔ)層(reservoir)提取油氣時(shí)，可以經(jīng)由管線的網(wǎng)絡(luò)將所提取的油氣輸送到各種類型的設(shè)備、罐等。例如，可以經(jīng)由油氣井從儲(chǔ)層提取油氣，然后可以經(jīng)由管線的網(wǎng)絡(luò)將油氣從井傳輸?shù)礁鞣N處理站，所述各種處理站可以執(zhí)行各個(gè)相的油氣處理，以使所生產(chǎn)的油氣可用于使用或輸送。

可以在井場(chǎng)或沿管線網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)位置處收集與所提取的油氣有關(guān)的信息或與用于提取、輸送、存儲(chǔ)或處理所提取的油氣的設(shè)備有關(guān)的信息。該信息或數(shù)據(jù)可以用于確保井場(chǎng)或管線安全地進(jìn)行操作，并且確保所提取的油氣具有某些期望品質(zhì)(例如流量、溫度)?？梢允褂帽O(jiān)視設(shè)備來采集與所提取的油氣有關(guān)的數(shù)據(jù)，該監(jiān)視設(shè)備可以包括采集數(shù)據(jù)的傳感器，并且包括傳送器，該傳送器將該數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算設(shè)備、路由器、其他監(jiān)視設(shè)備等，使得井場(chǎng)人員和/或場(chǎng)外人員可以查看和分析該數(shù)據(jù)。

除了監(jiān)視井設(shè)備和油氣井場(chǎng)的性質(zhì)之外，監(jiān)視設(shè)備如遠(yuǎn)程終端單元(RTU)可以控制用于從油氣井場(chǎng)提取油氣的井設(shè)備的操作。通常，RTU存儲(chǔ)并且執(zhí)行控制程序，以影響與用于控制井設(shè)備的操作的處理相關(guān)的決策的制定。

然而，在給定油氣井場(chǎng)所在的遠(yuǎn)程位置的情況下，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或RTU的操作者可能無法獲得技術(shù)或操作支持，以輔助RTU、井設(shè)備或者可以是油氣井場(chǎng)的一部分的任何部件的配置、調(diào)試、操作或維護(hù)。因此，現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到期望下述改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，所述改進(jìn)的系統(tǒng)和方法用于配置、調(diào)試、維護(hù)和管理油氣井場(chǎng)處的各種設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施方式中，一種遠(yuǎn)程終端單元(RTU)可以控制與油氣井相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)操作。RTU包括處理器，該處理器將關(guān)于RTU、井設(shè)備、油氣井或其任意組合的一個(gè)或更多個(gè)屬性發(fā)送至基于云的計(jì)算系統(tǒng)。然后，處理器可以發(fā)送包括關(guān)于云服務(wù)的一個(gè)或更多個(gè)指令的模型數(shù)據(jù)，所述云服務(wù)要由基于云的計(jì)算系統(tǒng)基于從RTU提供給基于云的計(jì)算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。處理器然后可以向基于云的計(jì)算系統(tǒng)發(fā)送執(zhí)行用于井設(shè)備的操作的一個(gè)或更多個(gè)控制動(dòng)作的請(qǐng)求，當(dāng)從基于云的計(jì)算系統(tǒng)接收到對(duì)請(qǐng)求的許可時(shí)，處理器基于控制動(dòng)作來控制井設(shè)備的操作，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送至基于云的計(jì)算系統(tǒng)。

在另一實(shí)施方式中，一種可以通信地耦接至遠(yuǎn)程終端單元(RTU)的云計(jì)算系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)處理器，該遠(yuǎn)程終端單元監(jiān)視和/或控制與油氣井相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或更多個(gè)井設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)操作，該處理器被配置成：接收關(guān)于RTU、井設(shè)備、油氣井或其任意組合的一個(gè)或更多個(gè)屬性。處理器可以然后從RTU接收控制動(dòng)作請(qǐng)求，使得控制動(dòng)作請(qǐng)求包括第一組指令，該第一組指令使RTU以第一方式調(diào)整井設(shè)備的操作。然后，處理器可以接收包括與一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)相關(guān)聯(lián)的第二組指令的模型數(shù)據(jù)，所述一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)要由基于云的計(jì)算系統(tǒng)基于從RTU提供給基于云的計(jì)算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。處理器可以然后確定以第一方式調(diào)整井設(shè)備的操作的影響是否大于閾值，當(dāng)影響大于閾值時(shí)，將對(duì)控制請(qǐng)求的拒絕發(fā)送至RTU，并且基于數(shù)據(jù)來執(zhí)行服務(wù)。

在又一實(shí)施方式中，一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被配置成使處理器將關(guān)于遠(yuǎn)程終端單元(RTU)的一個(gè)或更多個(gè)屬性發(fā)送至基于云的計(jì)算系統(tǒng)，該遠(yuǎn)程終端單元控制與油氣井相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)操作。然后，處理器可以發(fā)送包括關(guān)于云服務(wù)的一個(gè)或更多個(gè)指令的模型數(shù)據(jù)，所述云服務(wù)要由基于云的計(jì)算系統(tǒng)基于從RTU提供給基于云的計(jì)算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。處理器可以然后將執(zhí)行用于井設(shè)備的操作的一個(gè)或更多個(gè)控制動(dòng)作的請(qǐng)求發(fā)送至基于云的計(jì)算系統(tǒng)，當(dāng)從基于云的計(jì)算系統(tǒng)接收到對(duì)請(qǐng)求的許可時(shí)，處理器基于控制動(dòng)作來控制井設(shè)備的操作，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送至基于云的計(jì)算系統(tǒng)。

附圖說明

當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他的特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)將更好地被理解，貫穿附圖用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本文呈現(xiàn)的實(shí)施方式的利用基于云的計(jì)算系統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)的高級(jí)概述的框圖；

圖2示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的可以生產(chǎn)和處理油氣的示例油氣場(chǎng)的示意圖；

圖3示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的用于圖2的示例油氣場(chǎng)的基于云的通信架構(gòu)的示例性概述；

圖4示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的可以在圖3的基于云的通信架構(gòu)中采用的遠(yuǎn)程終端單元(RTU)的框圖；

圖5示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的可以在圖2的油氣場(chǎng)中采用的通信網(wǎng)絡(luò)；

圖6A示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的圖5的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的框圖；

圖6B示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的詳細(xì)描述的圖5的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的框圖的第二實(shí)施方式；

圖6C示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的詳細(xì)描述的圖5的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的框圖的第三實(shí)施方式；

圖7示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的用于監(jiān)視設(shè)備對(duì)自身配置的方法的流程圖；以及

圖8示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的用于輔助監(jiān)視設(shè)備對(duì)自身配置的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將描述一個(gè)或更多個(gè)具體實(shí)施方式。為了提供這些實(shí)施方式的簡(jiǎn)明描述，在本說明書中沒有描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的全部特征。應(yīng)該理解的是，在任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)的開發(fā)過程中，如在任何工程項(xiàng)目或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須做出大量的特定于實(shí)現(xiàn)的決策來達(dá)到開發(fā)者的具體目標(biāo)，例如與系統(tǒng)相關(guān)約束條件和商業(yè)相關(guān)約束條件相兼容，這些具體目標(biāo)可以在各實(shí)現(xiàn)中各不相同。而且，應(yīng)該理解的是，這種開發(fā)可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，但是對(duì)于受益于本公開內(nèi)容的普通技術(shù)人員來說，這種開發(fā)可能仍然是設(shè)計(jì)、加工以及制造的常規(guī)工作。

當(dāng)介紹本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的元素時(shí)，冠詞“一個(gè)”、“一種”、“該”和“所述”旨在表示存在元素中的一個(gè)或更多個(gè)。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意指除了所列元素之外還可能有另外的元素。

本公開內(nèi)容的實(shí)施方式一般針對(duì)提供用于對(duì)油氣井場(chǎng)處的井設(shè)備進(jìn)行配置、調(diào)試、操作、維護(hù)和管理的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。此外，本公開內(nèi)容的實(shí)施方式涉及利用基于云的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)在油氣井場(chǎng)更有效地執(zhí)行各種操作。

通常，當(dāng)在油氣井場(chǎng)處初始化諸如遠(yuǎn)程終端單元(RTU)之類的部件時(shí)，用戶可以配置RTU，使得RTU根據(jù)期望的功能來操作。然而，用戶可能不熟悉RTU可以被配置以用于操作的各種方式。例如，RTU的操作可以取決于部件可以與之相關(guān)聯(lián)的油氣井的類型、可以控制RTU的井設(shè)備的類型等。此外，用戶可能不知道RTU能夠?qū)崿F(xiàn)的某些功能或操作。例如，RTU可以向另一計(jì)算設(shè)備(諸如基于云的計(jì)算系統(tǒng))提供數(shù)據(jù)，該另一計(jì)算設(shè)備可以執(zhí)行某些類型的分析，并且基于所提供的數(shù)據(jù)生成各種可視化。然而，由于可以被監(jiān)視的不同類型的RTU和不同類型的資產(chǎn)的數(shù)目可以是多個(gè)，所以用戶難以知道如何配置每種不同類型的資產(chǎn)，更不知道每個(gè)相應(yīng)的RTY可以實(shí)現(xiàn)的所有功能。

因此，在某些實(shí)施方式中，RTU可以包括模型數(shù)據(jù)，該模型數(shù)據(jù)可以包括與被監(jiān)視的資產(chǎn)的類型、所尋求的云服務(wù)的類型、關(guān)于RTU的位置信息等相關(guān)的信息。模型數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在RTU的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)裝置內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，模型數(shù)據(jù)可以在制造期間被存儲(chǔ)在RTU內(nèi)。通過將模型數(shù)據(jù)包括在RTU內(nèi)，RTU可以提供關(guān)于其功能的細(xì)節(jié)以及要由所連接的設(shè)備對(duì)其他設(shè)備執(zhí)行的優(yōu)選操作，而不需要等待其他設(shè)備對(duì)RTU設(shè)置進(jìn)行配置。因此，每個(gè)新調(diào)試的RTU可以獨(dú)立地操作，以使用戶能夠調(diào)試新的RTU，而不需要維護(hù)多個(gè)不同類型的RTU的知識(shí)庫。

在某些實(shí)施方式中，在RTU開始其操作之后，RTU可以基于模型數(shù)據(jù)中提供的信息將獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送至基于云的計(jì)算系統(tǒng)。也就是說，模型數(shù)據(jù)可以指定由基于云的計(jì)算系統(tǒng)提供的某些操作或服務(wù)。在接收到由RTU獲取的數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)時(shí)，基于云的計(jì)算系統(tǒng)可以分析由油氣井場(chǎng)處的RTU獲取的數(shù)據(jù)，并基于分析來提供關(guān)于如何控制井現(xiàn)場(chǎng)處的井設(shè)備的操作的建議。通過利用基于云的計(jì)算系統(tǒng)的計(jì)算能力，與使用單個(gè)RTU的計(jì)算能力相比，可以配備RTU以更快地改進(jìn)油氣井的生產(chǎn)。在某些實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)可以關(guān)于與多個(gè)其他油氣井場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)來分析來自油氣井場(chǎng)的收集數(shù)據(jù)。因此，使用在油氣井場(chǎng)處獲取的所有數(shù)據(jù)，基于云的計(jì)算系統(tǒng)可以基于其他油氣井場(chǎng)處的每個(gè)井的生產(chǎn)特性來生成可以預(yù)測(cè)油氣井場(chǎng)的生產(chǎn)的分析。

考慮到前述內(nèi)容，在某些實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)可以監(jiān)視與油氣井場(chǎng)處的相應(yīng)井相關(guān)聯(lián)的各種特性，分析所監(jiān)視的特性，并且向RTU或者向可以協(xié)助井操作者控制相應(yīng)井的各種操作參數(shù)的計(jì)算設(shè)備(例如，移動(dòng)電話)提供某些數(shù)據(jù)分析和/或可視化(例如，圖表)。因此，用戶可以接收與油氣井場(chǎng)處的相應(yīng)井相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的分析。此外，基于云的計(jì)算系統(tǒng)可以向RTU發(fā)送命令，以基于數(shù)據(jù)分析自動(dòng)地調(diào)整相應(yīng)井的某些操作參數(shù)。以這種方式，可以實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)地修改相應(yīng)井的操作參數(shù)，以確保有效地生產(chǎn)相應(yīng)井處的油氣。關(guān)于上述實(shí)施方式的另外的細(xì)節(jié)以及關(guān)于用于改進(jìn)油氣井場(chǎng)處的井設(shè)備的操作的另外的實(shí)施方式的細(xì)節(jié)將在下面參照?qǐng)D1至圖8進(jìn)行詳細(xì)論述。

基于云的計(jì)算系統(tǒng)

圖1示出了利用基于云的計(jì)算系統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)10的高級(jí)概述。企業(yè)10可以包括一個(gè)或更多個(gè)工業(yè)設(shè)施14，每個(gè)工業(yè)設(shè)施14具有使用中的多個(gè)工業(yè)設(shè)備16和18(例如，資產(chǎn))。工業(yè)設(shè)備16和18可以構(gòu)成在相應(yīng)設(shè)施14內(nèi)操作的一個(gè)或更多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)。示例性自動(dòng)化系統(tǒng)可以包括(但不限于)批量控制系統(tǒng)(例如，混合系統(tǒng))、連續(xù)控制系統(tǒng)(例如，比例積分微分(PID)控制系統(tǒng))或離散控制系統(tǒng)。工業(yè)設(shè)備16和18還可以包括以下設(shè)備，例如工業(yè)控制器(例如，可編程邏輯控制器或其他類型的可編程自動(dòng)化控制器)、諸如傳感器和儀表之類的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、操作員接口(例如人機(jī)接口、工業(yè)監(jiān)視器、圖形終端、消息顯示器等)、工業(yè)機(jī)器人、條形碼標(biāo)記器和讀取器、視覺系統(tǒng)設(shè)備(例如，視覺相機(jī))、智能焊機(jī)或其他這樣的工業(yè)設(shè)備。

在特定實(shí)施方式中，工業(yè)設(shè)備16和18可以通信地耦接至計(jì)算設(shè)備26。工業(yè)設(shè)備16和18與計(jì)算設(shè)備26之間的通信鏈路可以是有線或無線連接，諸如等。通常，計(jì)算設(shè)備26可以是可以包括通信能力、處理能力等的任何類型的處理設(shè)備。例如，計(jì)算設(shè)備26可以是諸如可編程邏輯控制器(PLC)、可編程自動(dòng)化控制器(PAC)或可以監(jiān)視、控制和操作工業(yè)設(shè)備16和18的任何其他控制器之類的控制器。計(jì)算設(shè)備26可以被并入任何物理設(shè)備(例如，工業(yè)設(shè)備16和18)中，或者可以被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的計(jì)算設(shè)備(例如，通用計(jì)算機(jī))，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備等。

除了與工業(yè)設(shè)備16和18通信之外，計(jì)算設(shè)備26還可以與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12建立通信鏈路。這樣，如下面將更詳細(xì)描述的那樣，計(jì)算系統(tǒng)26可以訪問由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12提供的多個(gè)基于云的服務(wù)。通常，計(jì)算設(shè)備26可以向基于云的計(jì)算系統(tǒng)12發(fā)送數(shù)據(jù)并且從基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收數(shù)據(jù)，以在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)試，操作和維護(hù)中輔助工業(yè)設(shè)備16或18的用戶。

示例性自動(dòng)化系統(tǒng)可以包括一個(gè)或更多個(gè)工業(yè)控制器，其有助于監(jiān)視和控制示例性自動(dòng)化系統(tǒng)的相應(yīng)過程?？刂破骺梢允褂帽镜赜策B線I/O或經(jīng)由諸如以太網(wǎng)/IP、數(shù)據(jù)高速公路Plus、控制網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)等工廠網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備交換數(shù)據(jù)。給定的控制器可以從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接收指示設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)及與其相關(guān)聯(lián)的過程(例如，溫度、位置、部件存在或不存在、流體液位等)的數(shù)字或模擬信號(hào)的任意組合，并且執(zhí)行用戶定義的控制程序，該控制程序基于所接收的信號(hào)對(duì)受控過程執(zhí)行自動(dòng)決策。然后，控制器可以根據(jù)由控制程序做出的決策來向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備輸出適當(dāng)?shù)臄?shù)字和/或模擬控制信令。這些輸出可以包括設(shè)備致動(dòng)信號(hào)、溫度或位置控制信號(hào)、給加工或物料搬運(yùn)機(jī)器人的操作命令、混合器控制信號(hào)、運(yùn)動(dòng)控制信號(hào)等?？刂瞥绦蚩梢园ㄓ糜谔幚碜x入控制器的輸入信號(hào)并控制由控制器生成的輸出信號(hào)的任何合適類型的代碼，其包括但不限于梯形邏輯、順序功能圖、功能框圖、結(jié)構(gòu)化文本或其他這樣的平臺(tái)。

盡管圖1中所示的工業(yè)企業(yè)10將工業(yè)設(shè)備16和18描繪為駐留在固定位置的工業(yè)設(shè)施14中，但是工業(yè)設(shè)備16和18也可以是移動(dòng)控制應(yīng)用的一部分，例如包含在卡車或其他服務(wù)車輛中的系統(tǒng)。另外，盡管圖1的工業(yè)企業(yè)10是針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)描述的，但應(yīng)注意，如下文將詳細(xì)描述的那樣，本文所描述的工業(yè)企業(yè)10可以應(yīng)用于其他工業(yè)環(huán)境，例如油氣生產(chǎn)井場(chǎng)。

在特定實(shí)施方式中，工業(yè)設(shè)備16和18可以通信地耦接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12，其可以提供對(duì)于工業(yè)設(shè)備16和18可能不可用的各種應(yīng)用、分析操作和對(duì)數(shù)據(jù)的訪問。也就是說，工業(yè)設(shè)備16和18可以與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12交互，使得工業(yè)設(shè)備16和18可以使用各種基于云的服務(wù)20來更高效或有效地執(zhí)行其各自的操作?；谠频挠?jì)算系統(tǒng)12可以是使得基于云的服務(wù)20能夠被具有云能力的設(shè)備訪問和利用的任何基礎(chǔ)設(shè)施。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以包括可以通過諸如因特網(wǎng)，以太網(wǎng)/IP，控制網(wǎng)等的實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)連接的多個(gè)計(jì)算機(jī)。通過使用多個(gè)計(jì)算機(jī)，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以通過構(gòu)成基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的多個(gè)計(jì)算機(jī)來分配大規(guī)模分析操作。

通常，由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12提供的計(jì)算機(jī)或計(jì)算設(shè)備可以專用于執(zhí)行各種類型的復(fù)雜和耗時(shí)的分析，其可以包括分析大量數(shù)據(jù)。因此，工業(yè)設(shè)備16或18可以繼續(xù)其各自的處理操作，而不執(zhí)行可能涉及分析從其他數(shù)據(jù)源收集的大量數(shù)據(jù)的附加處理或分析操作。

在特定實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以是通過具有因特網(wǎng)連接和適當(dāng)?shù)氖跈?quán)以利用基于云的服務(wù)20的設(shè)備經(jīng)由因特網(wǎng)可訪問的公共云。在一些場(chǎng)景中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以是平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)，并且基于云的服務(wù)20可以駐留在基于云的計(jì)算系統(tǒng)12上并在其上執(zhí)行。

在特定情況下，對(duì)基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的訪問可以由相應(yīng)的基于云的服務(wù)20的所有者提供給用戶作為訂閱服務(wù)。替選地，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以是由企業(yè)10內(nèi)部操作的計(jì)算機(jī)專用網(wǎng)絡(luò)。例如，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以包括托管基于云的服務(wù)20并駐留在由防火墻保護(hù)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)上的一組服務(wù)器。

基于云的服務(wù)20可以包括但不限于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、控制應(yīng)用(例如，可以基于對(duì)近實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)或其他因素的分析來生成并向工業(yè)設(shè)備16和18傳送控制指令的應(yīng)用)、諸如基于云的操作員接口系統(tǒng)的可視化應(yīng)用、報(bào)告應(yīng)用、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)應(yīng)用、通知服務(wù)或其他這樣的應(yīng)用。如果基于云的計(jì)算系統(tǒng)12是基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，則在相應(yīng)工業(yè)設(shè)施14處的工業(yè)設(shè)備16和18可以直接或經(jīng)由因特網(wǎng)與基于云的服務(wù)20交互。替選地或另外地，工業(yè)設(shè)備16和18可以通過在相應(yīng)的工業(yè)設(shè)施14處的單獨(dú)的云網(wǎng)關(guān)22來訪問基于云的計(jì)算系統(tǒng)12。此處，工業(yè)設(shè)備16和18可以經(jīng)由有線或者無線通信鏈路連接至云網(wǎng)關(guān)22。在一個(gè)實(shí)施方式中，工業(yè)設(shè)備16和18可以使用集成云接口來直接訪問基于云的計(jì)算系統(tǒng)12。

在特定實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12還可以通信地耦接至數(shù)據(jù)庫24，數(shù)據(jù)庫24可以存儲(chǔ)與工業(yè)設(shè)備16和18有關(guān)的數(shù)據(jù)、由工業(yè)設(shè)備16和18獲取的數(shù)據(jù)、與工業(yè)設(shè)施14相關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)等?；谠频挠?jì)算系統(tǒng)12可以使用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫24內(nèi)的數(shù)據(jù)來執(zhí)行各種類型的數(shù)據(jù)分析，下面將更詳細(xì)地論述。

通過向工業(yè)設(shè)備16和18提供對(duì)基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的訪問，工業(yè)企業(yè)10可以利用基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的計(jì)算能力來分析從多個(gè)工業(yè)設(shè)備16和18獲取的數(shù)據(jù)、更有效地執(zhí)行更全面的數(shù)據(jù)分析并且向工業(yè)設(shè)備16和18的用戶提供對(duì)附加信息和操作支持的訪問，以更有效地管理工業(yè)企業(yè)10的操作。例如，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以提供基于云的存儲(chǔ)，其可以被縮放以容納由工業(yè)企業(yè)10中的各種設(shè)備生成和獲取的大量數(shù)據(jù)。此外，在不同地理位置的多個(gè)工業(yè)設(shè)施14可以將它們各自的數(shù)據(jù)遷移至基于云計(jì)算系統(tǒng)12，以用于匯總、整理、整體分析和企業(yè)級(jí)報(bào)告，而無需在設(shè)施之間建立專用網(wǎng)絡(luò)。在特定實(shí)施方式中，工業(yè)設(shè)備16和18可以包括在任何設(shè)施處安裝時(shí)自動(dòng)檢測(cè)和與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12通信的配置能力，從而簡(jiǎn)化與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的集成。在另一實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以包括診斷應(yīng)用，其可以跨越整個(gè)工廠或跨越組成企業(yè)10的多個(gè)工業(yè)設(shè)施來監(jiān)視相應(yīng)自動(dòng)化系統(tǒng)或與其相關(guān)聯(lián)的工業(yè)設(shè)備的健康。另外，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以包括基于云的很多控制應(yīng)用，其可以通過產(chǎn)品的生產(chǎn)階段跟蹤產(chǎn)品的單元，并且在每個(gè)單元通過每個(gè)階段時(shí)收集每個(gè)單元的生產(chǎn)數(shù)據(jù)(例如，條形碼標(biāo)識(shí)符，每個(gè)生產(chǎn)階段的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，質(zhì)量測(cè)試數(shù)據(jù)，異常標(biāo)志等)。應(yīng)當(dāng)注意，這些工業(yè)云計(jì)算應(yīng)用作為示例提供，并且本文描述的系統(tǒng)和方法不限于這些特定應(yīng)用。

圖2示出了示例性油氣場(chǎng)30的示意圖，其可以采用基于云的計(jì)算系統(tǒng)12來輔助對(duì)油氣場(chǎng)30處的各種井設(shè)備的調(diào)試、操作和維護(hù)。如上所述，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12也可以在其他工業(yè)環(huán)境例如油氣場(chǎng)30等中實(shí)施。

現(xiàn)在參照?qǐng)D2，油氣場(chǎng)30可以是可以從地下提取油氣例如原油和天然氣)并進(jìn)行處理和儲(chǔ)存的區(qū)域。因此，油氣場(chǎng)30可以包括多個(gè)井和多個(gè)井設(shè)備，其可以控制從井中提取的油氣的流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在油氣場(chǎng)30處的井設(shè)備(例如，工業(yè)設(shè)備16或18、資產(chǎn)等)可以包括配備成監(jiān)視和/或控制井場(chǎng)處的油氣的生產(chǎn)的任何設(shè)備。因此，井設(shè)備可以包括抽油機(jī)32、潛油泵34、井樹36等。在經(jīng)由井設(shè)備從地面提取出油氣之后，可以將提取的油氣分配至其他設(shè)備，例如井口分配歧管38、分離器40、儲(chǔ)罐42等。在油氣場(chǎng)30處，抽油機(jī)32、潛油泵34、井樹36、井口分配歧管38、分離器40和儲(chǔ)罐42可以經(jīng)由管道44的網(wǎng)絡(luò)連接在一起。因此，從儲(chǔ)層提取的油氣可以經(jīng)由管道44的網(wǎng)絡(luò)輸送至油氣場(chǎng)30處的各個(gè)位置。

當(dāng)井的井底壓力不足以將油氣提取至地面時(shí)，抽油機(jī)32可以機(jī)械地將油氣(例如，油)提升出井。潛油泵34可以是可以浸沒在可以泵送的油氣液體中的組件。因此，潛油泵34可以包括氣密密封的馬達(dá)，使得液體可以不穿過密封件進(jìn)入馬達(dá)。此外，氣密密封的馬達(dá)可以將油氣從地下區(qū)域或儲(chǔ)層推送至地面。

井樹36或采油樹可以是用于自然流動(dòng)井的閥、線軸和配件的組件。因此，井樹36可以用于油井、氣井、注水井、水處理井、氣體注入井、冷凝井等。井口分配歧管38可以收集可能已由抽油機(jī)32、潛油泵34和井樹36提取的油氣，使得收集的油氣可以被發(fā)送至油氣場(chǎng)30中的各種油氣處理或存儲(chǔ)區(qū)域。

分離器40可以包括壓力容器，其可以將從油井和氣井產(chǎn)生的井流體分離成單獨(dú)的氣體和液體成分。例如，分離器40可以將由抽油機(jī)32、潛油泵34或井樹36提取的油氣分離成油成分，氣成分和水成分。在油氣被分離之后，可以將每個(gè)分離的成分儲(chǔ)存在特定的儲(chǔ)罐42中。儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐42中的油氣可以經(jīng)由管線44輸送至運(yùn)輸車輛，煉油廠等。

井設(shè)備還可以包括可以放置在油氣場(chǎng)30中的各個(gè)位置處的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)或提供與油氣場(chǎng)30的特定方面有關(guān)的信息。因此，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以是控制器、遠(yuǎn)程終端單元(RTU)或可以包括通信能力、處理能力等的任何計(jì)算設(shè)備。出于論述目的，貫穿本公開內(nèi)容監(jiān)測(cè)系統(tǒng)被實(shí)施為RTU 46。然而，應(yīng)當(dāng)理解，RTU 46可以是能夠監(jiān)測(cè)和/或控制油氣場(chǎng)30處的各種部件的任何部件。

RTU 46可以包括傳感器或可以耦接至各種傳感器，這些傳感器可以監(jiān)測(cè)與油氣場(chǎng)30處的部件相關(guān)聯(lián)的各種屬性。然后，RTU 46可以分析與部件相關(guān)聯(lián)的各種屬性，并且可以控制部件的各種操作參數(shù)。例如，RTU 46可以測(cè)量井或油氣場(chǎng)30中的部件(例如，儲(chǔ)罐42)的壓力或壓差。RTU 46還可以測(cè)量?jī)?chǔ)存在油氣場(chǎng)30中的部件內(nèi)部的內(nèi)容物的溫度、由油氣場(chǎng)30中的部件處理或提取的油氣的量等。RTU 46還可以測(cè)量存儲(chǔ)在諸如儲(chǔ)罐42的部件中的油氣的液位或量。在特定實(shí)施方式中，RTU 46可以是由Rockwell制造的iSens-GP壓力變送器、iSens-DP差壓變送器、iSens-MV多變量變送器、iSens-T2溫度變送器、iSens-L液位變送器或Isens-IO靈活I(lǐng)/O變送器。

在一個(gè)實(shí)施方式中，RTU 46可以包括可測(cè)量壓力、溫度、填充液位、流速等的傳感器。RTU 46還可以包括發(fā)送器，諸如無線電波發(fā)送器，其可以經(jīng)由天線等發(fā)送由傳感器獲取的數(shù)據(jù)。RTU 46中的傳感器可以是能夠在RTU 26之間接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)的無線傳感器。為了給傳感器和發(fā)送器供電，RTU 46可以包括電池或可以耦接至連續(xù)電源。由于RTU 46可能被安裝在惡劣的室外和/或爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中，所以可以將RTU 46封裝在可以滿足由美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)等建立的特定標(biāo)準(zhǔn)的防爆容器中，例如NEMA 4X容器、NEMA 7X容器等。

RTU 46可以將由傳感器獲取的數(shù)據(jù)或由處理器處理的數(shù)據(jù)發(fā)送至其他監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、路由器設(shè)備、監(jiān)控控制和數(shù)據(jù)獲取(SCADA)設(shè)備等。因此，RTU 46可以使用戶能夠監(jiān)測(cè)油氣場(chǎng)30中的各種部件的各種屬性，而無需在物理上位于相應(yīng)部件附近。

在操作中，RTU 46可以接收與井設(shè)備相關(guān)聯(lián)的實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以包括例如管頭壓力、管頭溫度、箱頭壓力、流線壓力、井口壓力、井口溫度等。在任何情況下，RTU 46可以針對(duì)可以存儲(chǔ)在RTU 46的存儲(chǔ)器中的靜態(tài)數(shù)據(jù)來分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)可以包括井深度、管道長(zhǎng)度、管道尺寸、扼流圈尺寸、儲(chǔ)層壓力、井底溫度、井測(cè)試數(shù)據(jù)、正被提取的油氣的流體屬性等。RTU 46還可以針對(duì)由各種類型的儀器(例如，含水率計(jì)、多相計(jì))獲取的其他數(shù)據(jù)來分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以確定流入性能關(guān)系(IPR)曲線、井口30的期望操作點(diǎn)、與井口30相關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)、井口性能概要報(bào)告等。盡管RTU 46可以能夠執(zhí)行以上提及的分析，但是RTU 46可能不能夠及時(shí)地執(zhí)行分析。此外，通過僅依賴于RTU 46的處理器能力，RTU 46在其可以執(zhí)行的分析的量和類型方面受到限制。此外，由于RTU 46的大小可能有限，所以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力也可能受到限制。

考慮到前述內(nèi)容，在特定實(shí)施方式中，RTU 46可以如上所述與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12建立通信鏈路。因此，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以使用其較大的處理能力來分析由多個(gè)RTU 46獲取的數(shù)據(jù)。此外，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以訪問與相應(yīng)的RTU 46相關(guān)聯(lián)的歷史數(shù)據(jù)、與相應(yīng)的RTU 46所關(guān)聯(lián)的井設(shè)備相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)、與相應(yīng)的RTU 46所關(guān)聯(lián)的油氣場(chǎng)30相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)等，以進(jìn)一步分析由RTU 46獲取的數(shù)據(jù)。

因此，在一個(gè)實(shí)施方式中，RTU 46可以經(jīng)由如圖3所示的基于云的通信架構(gòu)通信地耦接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)26。參照?qǐng)D3，RTU 46可以通信地耦接至控制引擎52，例如等?？刂埔?2又可以通信地耦接至通信鏈路54，通信鏈路54可以提供諸如OPC數(shù)據(jù)訪問的協(xié)議或規(guī)范，其可以使得控制引擎52和RTU 46能夠連續(xù)地將其數(shù)據(jù)傳送至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12。通信鏈路54可以通信地耦接至云網(wǎng)關(guān)22，云網(wǎng)關(guān)22然后可以提供控制引擎52和RTU 46接入以與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12通信。盡管RTU 46被描述為經(jīng)由控制引擎52和通信鏈路54與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12通信，但是應(yīng)當(dāng)注意，在一些實(shí)施方式中，RTU 46可以如圖1的工業(yè)設(shè)備16和18那樣直接與云網(wǎng)關(guān)22通信，或者可以直接與基于云的計(jì)算設(shè)備12通信。

在一些實(shí)施方式中，RTU 46可以經(jīng)由以太網(wǎng)IP/Modbus網(wǎng)絡(luò)通信地耦接至控制引擎52或通信鏈路54。因此，輪詢引擎可以經(jīng)由以太網(wǎng)IP/Modbus網(wǎng)絡(luò)連接至RTU 46，以輪詢由RTU 46獲取的數(shù)據(jù)。然后，輪詢引擎可以使用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來連接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12。

如上所述，RTU 46可以監(jiān)視和控制多種類型的井設(shè)備，并且可以根據(jù)上述架構(gòu)將由各個(gè)井設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送給基于云的計(jì)算系統(tǒng)12。例如，如圖3所示，RTU 46可以監(jiān)視和控制潛油電泵(ESP)、氣舉(GL)、桿泵控制器(RPC)、螺桿泵(PCP)等。在ESP中，RTU 46可以感測(cè)和控制井口和ESP系統(tǒng)的其他操作變量。在GL中，RTU 46可以將氣舉噴射流調(diào)整為操作者流量，計(jì)算實(shí)時(shí)估計(jì)的氣油水生產(chǎn)量等。在RPC中，RTU 46可以為梁泵應(yīng)用等提供推進(jìn)桿泵控制操作。RTU 46還可以監(jiān)視拋光桿負(fù)載和連續(xù)步進(jìn)梁位置，以開發(fā)測(cè)力計(jì)卡。在PCP中，RTU 46可以提供井口和其他PCP變量的本地和遠(yuǎn)程監(jiān)視。這里，RTU 46還可以基于從PCP接收的數(shù)據(jù)來執(zhí)行基本分析并調(diào)整PCP的泵送條件。

除了RTU46和控制引擎52能夠與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12通信以外，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)56、第三方系統(tǒng)58和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)60也可以通信地耦接至云網(wǎng)關(guān)22。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)56可以獲取由多個(gè)數(shù)據(jù)源如RTU 46和其他第三方系統(tǒng)58傳送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)60可以是關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，其存儲(chǔ)和檢索由各種軟件應(yīng)用請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。作為示例，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)60可以是SQL服務(wù)器、ORACLE服務(wù)器、SAP服務(wù)器等。

如上所述，計(jì)算設(shè)備26可以通信地耦接至RTU 46和基于云的計(jì)算系統(tǒng)12。如圖3所示，計(jì)算設(shè)備26可以包括移動(dòng)設(shè)備、平板電腦設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)、通用計(jì)算機(jī)等。在某些實(shí)施方式中，計(jì)算設(shè)備26還可以與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)56、第三方系統(tǒng)58和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)60通信地耦接。通過與所有這些類型的設(shè)備通信，計(jì)算設(shè)備26可以接收數(shù)據(jù)并生成與每個(gè)相應(yīng)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的可視化，從而向計(jì)算設(shè)備26的用戶提供查看和分析數(shù)據(jù)的更有效的方式。此外，由于計(jì)算設(shè)備26可以從基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收數(shù)據(jù)，所以計(jì)算設(shè)備26可以接收與由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12提供的各種類型的分析和云服務(wù)20相關(guān)的可視化和數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以包括與基于協(xié)作或基于角色的內(nèi)容、資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)模型、可視化、分析和計(jì)算、工作流、歷史數(shù)據(jù)、移動(dòng)web服務(wù)、web服務(wù)等有關(guān)的應(yīng)用?；趨f(xié)作或基于角色的應(yīng)用可以包括促進(jìn)基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的各個(gè)用戶之間的協(xié)作，以幫助油氣場(chǎng)30處的井設(shè)備的調(diào)試、操作或維護(hù)。資產(chǎn)管理應(yīng)用可以跟蹤井設(shè)備的硬件和軟件維護(hù)及其中使用的軟件。數(shù)據(jù)模型應(yīng)用可以包括算法，該算法可以基于由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收的各種過程參數(shù)輸入來模擬與通過井設(shè)備進(jìn)行的油氣生產(chǎn)、油氣場(chǎng)處的油氣生產(chǎn)等有關(guān)的各種類型的數(shù)據(jù)?？梢暬瘧?yīng)用可以基于由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收的數(shù)據(jù)和經(jīng)由數(shù)據(jù)庫24對(duì)基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可用的數(shù)據(jù)等來生成各種類型的可視化，例如圖形、表格、數(shù)據(jù)儀表板等。

分析和計(jì)算應(yīng)用可以包括軟件應(yīng)用，其可以提供關(guān)于由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收的數(shù)據(jù)的另外信息。例如，分析和計(jì)算應(yīng)用可以分析關(guān)于由特定井場(chǎng)生產(chǎn)的油氣的流量數(shù)據(jù)，以確定包含在所生產(chǎn)的油氣中的碳?xì)浠衔?、水和砂的?即，多相測(cè)量)。

工作流應(yīng)用可以是軟件應(yīng)用，其為井設(shè)備的用戶生成工作流或指令，或者油氣場(chǎng)30處的人員可以用來執(zhí)行其相應(yīng)任務(wù)。在一個(gè)示例中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以生成關(guān)于井設(shè)備的調(diào)試、井設(shè)備的操作問題的排除等的工作流。

在某些實(shí)施方式中，工作流應(yīng)用可以基于存儲(chǔ)在基于云的計(jì)算系統(tǒng)12內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)來確定工作流。亦即，歷史數(shù)據(jù)可以包括與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12內(nèi)的任何應(yīng)用產(chǎn)生的先前項(xiàng)(諸如工作流、數(shù)據(jù)分析、報(bào)告、可視化等)有關(guān)的數(shù)據(jù)。此外，歷史數(shù)據(jù)還可以包括由RTU 46或任何其他設(shè)備獲取并由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收的原始數(shù)據(jù)。因此，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以使用歷史數(shù)據(jù)來對(duì)接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行另外的分析、模擬或預(yù)測(cè)井設(shè)備的操作可以如何改變、模擬井場(chǎng)處的油氣的生產(chǎn)會(huì)如何改變等。

基于云的計(jì)算系統(tǒng)12還可以提供移動(dòng)web服務(wù)和web服務(wù)，其可以使計(jì)算設(shè)備26或通信地耦接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的任何其他設(shè)備能夠訪問因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或可以使用的任何其他網(wǎng)絡(luò)。此外，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以使用web服務(wù)來訪問與其可能正在執(zhí)行的各種分析等有關(guān)的信息。

返回參考RTU 46，圖4示出了可以是RTU 46的一部分并且可以由RTU 46使用以執(zhí)行各種分析操作的各種部件的框圖。如圖4所示，RTU 46可以是基于處理器的任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，其包括通信部件72、處理器74、存儲(chǔ)器76、存儲(chǔ)裝置78、輸入/輸出(I/O)端口80、顯示器82等。通信部件72可以是可便于不同的RTU 46、網(wǎng)關(guān)通信設(shè)備、各種控制系統(tǒng)等之間進(jìn)行通信的無線通信部件或有線通信部件。處理器74可以是能夠執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的任何類型的計(jì)算機(jī)處理器或微處理器。存儲(chǔ)器76和存儲(chǔ)裝置78可以是可用作存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行代碼、數(shù)據(jù)等的介質(zhì)的任何適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。這些產(chǎn)品可以表示計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(即任何適當(dāng)形式的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)裝置)，其可以對(duì)由處理器74使用以執(zhí)行當(dāng)前所公開的技術(shù)的處理器可執(zhí)行代碼進(jìn)行存儲(chǔ)。存儲(chǔ)器76和存儲(chǔ)裝置78還可以用于存儲(chǔ)經(jīng)由I/O端口80接收的數(shù)據(jù)、由處理器74進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)等。

I/O端口80可以是可耦接至多種I/O模塊(如傳感器、可編程邏輯控制器(PLC)以及其他種類的設(shè)備)的接口。例如，I/O端口80可以用作為對(duì)壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器等的接口。因而，RTU 46可以經(jīng)由I/O端口80來接收與井相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。I/O端口80還可以用作為下述接口：所述接口使得RTU 46能夠連接至地表儀表裝置、流量計(jì)、含水率計(jì)、多相計(jì)等，并與地表儀表裝置、流量計(jì)、含水率計(jì)、多相流量計(jì)等進(jìn)行通信。

除了經(jīng)由I/O端口80接收數(shù)據(jù)之外，RTU 46還可以經(jīng)由I/O端口80來控制各種設(shè)備。例如，RTU 46可以通信地耦接至致動(dòng)器或馬達(dá)，該致動(dòng)器或馬達(dá)可以修改可作為井的一部分的扼流圈的尺寸。扼流圈可以對(duì)在井處正在提取的油氣的流體流量或管線44的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的下游系統(tǒng)壓力等進(jìn)行控制。在一個(gè)實(shí)施方式中，扼流圈可以是可接收來自RTU 46的命令以改變井處的流體流和壓力參數(shù)的可調(diào)式扼流圈。

顯示器82可以包括任何種類的電子顯示器，如液晶顯示器、發(fā)光二極管顯示器等。因而，可以將經(jīng)由I/O端口采集的數(shù)據(jù)和/或由處理器74分析的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在顯示器82上，以使得訪問RTU 46的操作者可以查看油氣井場(chǎng)處的采集數(shù)據(jù)或分析數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施方式中，顯示器82可以是觸摸屏顯示器或能夠接收操作者的輸入的任何其他類型的顯示器。

圖5示出了可以用于油氣場(chǎng)30的示例通信網(wǎng)絡(luò)90。如圖5所示，每個(gè)RTU 46可以與一個(gè)或更多個(gè)其他RTU 46進(jìn)行通信。返回參見通信部件72，RTU 46可以使用通信部件72來通信地耦接至油氣場(chǎng)30中的各個(gè)設(shè)備以及基于云的計(jì)算系統(tǒng)12。亦即，每個(gè)RTU 46可以與可位于相應(yīng)的RTU 46的某范圍內(nèi)的特定RTU 46進(jìn)行通信。每個(gè)RTU 46可以經(jīng)由其相應(yīng)的通信部件72彼此通信。因而，每個(gè)RTU 46可以相互傳遞在其相應(yīng)位置處采集的原始數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)于相應(yīng)井的分析數(shù)據(jù)等。在一個(gè)實(shí)施方式中，RTU 46可以將數(shù)據(jù)路由至網(wǎng)關(guān)設(shè)備92。網(wǎng)關(guān)設(shè)備92可以是與使用不同通信協(xié)議的其他網(wǎng)絡(luò)或設(shè)備可進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。因而，網(wǎng)關(guān)設(shè)備92可以包括與RTU 46類似的部件。然而，由于網(wǎng)關(guān)設(shè)備92可能不位于井場(chǎng)處或不與井設(shè)備耦接，所以網(wǎng)關(guān)設(shè)備92相比于RTU 46而言可以具有更大的形狀因子。此外，由于網(wǎng)關(guān)設(shè)備92可以接收并處理從多個(gè)RTU 46采集的數(shù)據(jù)，所以網(wǎng)關(guān)設(shè)備92相比于RTU 46可以使用更大的電池或電源來處理另外的數(shù)據(jù)。以這種方式，網(wǎng)關(guān)設(shè)備92相比于RTU 46還可以包括更大的和/或更快的處理器74、更大的存儲(chǔ)器76以及更大的存儲(chǔ)裝置78。

在從RTU 46接收數(shù)據(jù)之后，網(wǎng)關(guān)設(shè)備92可以將來自每個(gè)RTU 46的數(shù)據(jù)提供給不同類型的設(shè)備，如可編程邏輯控制器(PLC)94、控制系統(tǒng)96等。PLC 94可以包括對(duì)油氣場(chǎng)30中的多個(gè)部件或機(jī)器進(jìn)行控制的數(shù)字計(jì)算機(jī)?？刂葡到y(tǒng)96可以包括對(duì)經(jīng)由RTU 46接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，并且可以控制油氣場(chǎng)30中的各種部件和由這些部件對(duì)所提取的油氣執(zhí)行的各種處理。例如，控制系統(tǒng)96可以是監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)，其可以控制大規(guī)模的處理，如基于工業(yè)的、基于基礎(chǔ)架構(gòu)的和基于設(shè)施的處理，該大規(guī)模的處理可以包括相隔較大距離的多個(gè)油氣場(chǎng)30。

網(wǎng)關(guān)設(shè)備92還可以耦接至上述云網(wǎng)關(guān)22。因而，網(wǎng)關(guān)設(shè)備92還可以提供使RTU 46經(jīng)由云網(wǎng)絡(luò)22接入以與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12通信。

雖然圖3和圖4示出了RTU 46如何通信地耦接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12，但是應(yīng)當(dāng)注意，RTU 46還可以在不能接入基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的環(huán)境中操作。亦即，在一些實(shí)施方式中，RTU 46可以在以下環(huán)境中操作，該環(huán)境可具有位于RTU 46的特定范圍內(nèi)或在由RTU 46或網(wǎng)關(guān)設(shè)備92可訪問的通信網(wǎng)絡(luò)的范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)處理設(shè)施。因而，數(shù)據(jù)處理設(shè)施可以提供如上所述相對(duì)于基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的類似服務(wù)。例如，數(shù)據(jù)處理設(shè)施可以提供由制造的應(yīng)用和服務(wù)，例如FactoryTalk AssetCenter、FactoryTalk VantagePoint、FactoryTalk View SE、FactoryTalk Historian、VantagePoint Connectors、FactoryTalk Live Data、FactoryTalk VantagePoint JSON Web服務(wù)，以及由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12提供的服務(wù)。

在某些實(shí)施方式中，每個(gè)RTU 46可以從遍布相應(yīng)井、油氣井場(chǎng)30等設(shè)置的多個(gè)傳感器來采集數(shù)據(jù)。為了使井場(chǎng)人員(即物理上位于井場(chǎng)處的操作者)能夠確定井正在有效地工作，RTU 46可以使用處理器74來執(zhí)行一些初始數(shù)據(jù)分析，并且可以經(jīng)由顯示器82輸出數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。在某些實(shí)施方式中，RTU 46可以使用通信協(xié)議(如或任何其他無線協(xié)議或有線協(xié)議)經(jīng)由通信部件72將數(shù)據(jù)分析的結(jié)果傳送至計(jì)算設(shè)備26，所述計(jì)算設(shè)備26可以是手持電子設(shè)備(例如移動(dòng)電話、平板電腦、筆記本計(jì)算機(jī)等)。在經(jīng)由顯示器82或手持電子設(shè)備接收到數(shù)據(jù)分析的結(jié)果之后，操作者可以基于該結(jié)果來修改井的各種操作參數(shù)。亦即，操作者可以解析經(jīng)分析的數(shù)據(jù)并修改井的操作參數(shù)來提高井生產(chǎn)油氣的效率。在一個(gè)實(shí)施方式中，RTU 46可以基于數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來自動(dòng)確定井的操作參數(shù)是否是期望的，以達(dá)到井的期望效率或操作點(diǎn)。

除了采用RTU 46來分析與各個(gè)井、井設(shè)備或油氣場(chǎng)30相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)之外，如上所述，RTU 46還可以從基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收經(jīng)分析的數(shù)據(jù)。此外，計(jì)算設(shè)備26還可以從基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收相同的分析數(shù)據(jù)，從而為操作者提供解釋經(jīng)分析的數(shù)據(jù)和修改井的操作參數(shù)的機(jī)會(huì)。此外，由于基于云的計(jì)算系統(tǒng)12與RTU 46相比可以訪問另外的數(shù)據(jù)源并且可以具有更多的處理能力，所以操作者可以訪問更精確的分析，以進(jìn)一步提高井、井設(shè)備、油氣場(chǎng)30等的操作效率。

雖然與RTU 46一起使用的基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以實(shí)現(xiàn)油氣場(chǎng)30處的改進(jìn)的操作，但是改進(jìn)的操作基于RTU 46的通信地耦接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的能力以及RTU 46的用戶正確配置RTU 46的能力。鑒于可以在油氣場(chǎng)30使用的不同類型的RTU 46、可以在油氣場(chǎng)30使用的不同類型的井設(shè)備以及在油氣場(chǎng)30可能存在不同的條件，用戶可能難以準(zhǔn)確地配置RTU 46以通信地耦接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12并有效地控制相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備的操作。

RTU的自配置

圖6A示出了根據(jù)本文提出的實(shí)施方式的圖5的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的框圖100。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以提供多種基于云的服務(wù)20，例如可視化服務(wù)102、工作流服務(wù)104、分析服務(wù)106等。另外，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以存儲(chǔ)各種類型的信息或數(shù)據(jù)，例如模型數(shù)據(jù)108，歷史數(shù)據(jù)110等。模型數(shù)據(jù)108可以包括關(guān)于資產(chǎn)112或可以由控制系統(tǒng)、RTU 46等控制的設(shè)備的定義或規(guī)范。資產(chǎn)112可以指可以是工業(yè)企業(yè)10、油氣場(chǎng)30等的一部分的任何設(shè)備(例如，工業(yè)設(shè)備16和18、抽油泵32、潛油泵34、井樹36等)。因而，資產(chǎn)112可以有助于工業(yè)企業(yè)10，油氣場(chǎng)30等的操作和功能。歷史數(shù)據(jù)110可以包括關(guān)于各種資產(chǎn)112所存儲(chǔ)的信息、由可視化服務(wù)102、工作流服務(wù)104，分析服務(wù)106提供的輸出等。

模型數(shù)據(jù)108可以指定資產(chǎn)的類型、資產(chǎn)的版本、資產(chǎn)的能力等。模型數(shù)據(jù)108還可以包括關(guān)于資產(chǎn)可用的并且由與資產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視設(shè)備(例如，RTU 46)采集的數(shù)據(jù)的信息。另外，模型數(shù)據(jù)108可以包括與用于控制資產(chǎn)112的監(jiān)視設(shè)備或RTU 46有關(guān)的相關(guān)信息。

模型數(shù)據(jù)108還可以包括用于資產(chǎn)112或RTU 46在初始化時(shí)執(zhí)行的某些默認(rèn)指令。另外，模型數(shù)據(jù)108還可以包括關(guān)于如果建立到其他設(shè)備(例如，云計(jì)算系統(tǒng)12)的連接則資產(chǎn)或RTU 46可以如何操作的某些指令。

模型數(shù)據(jù)108還可以包括要由可視化服務(wù)102、工作流服務(wù)104、分析服務(wù)106等執(zhí)行的某些操作(例如，云服務(wù)20)的指令?？梢暬?wù)102、工作流服務(wù)104和分析服務(wù)106可以對(duì)應(yīng)于上述基于云的服務(wù)20。雖然在圖6A、圖6B和圖6C中描繪了云服務(wù)20包括可視化服務(wù)102、工作流服務(wù)104和分析服務(wù)106，但是應(yīng)當(dāng)理解，云服務(wù)20可以包括任何合適的云服務(wù)20，例如上面參照?qǐng)D1和圖3所描述的云服務(wù)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，這些服務(wù)可以由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12、由第三方開發(fā)者等來提供?？梢暬?wù)102通?？梢蕴峁┒鄠€(gè)選項(xiàng)，以可視化或生成描繪數(shù)據(jù)的圖像。因而，模型數(shù)據(jù)108可以指定其中從RTU 26接收的數(shù)據(jù)將被生成的某些可視化。

工作流服務(wù)104可以為資產(chǎn)112的用戶提供用于操作資產(chǎn)112的工作流。替選地，工作流服務(wù)104可以結(jié)合RTU 46以在工作流中用于管理工業(yè)企業(yè)10、油氣場(chǎng)30等的操作。例如，模型數(shù)據(jù)108可以關(guān)于管理油氣場(chǎng)30處的油氣的生產(chǎn)的工作流來指定RTU 46可以控制管線44的網(wǎng)絡(luò)的壓力。如果工作流服務(wù)104協(xié)調(diào)在油氣場(chǎng)30處的油氣的生產(chǎn)并且保持一定水平的生產(chǎn)，則模型數(shù)據(jù)108可以指定RTU 24可以用于控制管線44的網(wǎng)絡(luò)的壓力，以確保油氣場(chǎng)30保持一定的生產(chǎn)水平。

以相同的方式，分析服務(wù)106可以提供與從RTU 46獲取的數(shù)據(jù)和從工業(yè)企業(yè)10、油氣場(chǎng)30等獲取的其他數(shù)據(jù)有關(guān)的某些分析。分析服務(wù)106可以產(chǎn)生趨勢(shì)圖，并且執(zhí)行某些預(yù)測(cè)操作以確定各種資產(chǎn)112可以如何隨時(shí)間執(zhí)行。預(yù)測(cè)操作可以包括與資產(chǎn)112的操作和/或生產(chǎn)有關(guān)的模擬。模型數(shù)據(jù)108可以指定從某一RTU 46獲取的數(shù)據(jù)可以輔助于某些分析，并且從而應(yīng)當(dāng)被用于執(zhí)行某些分析。

與云服務(wù)20有關(guān)的模型數(shù)據(jù)108的內(nèi)容或?qū)傩钥梢耘c用于特定目的的一組屬性對(duì)應(yīng)。例如，RTU 46可以通過執(zhí)行被設(shè)計(jì)成對(duì)桿式泵控制(RPC)人工提升機(jī)的操作進(jìn)行控制的特定應(yīng)用來控制RPC人工提升機(jī)。在這種情況下，模型數(shù)據(jù)108可以對(duì)云服務(wù)20的某些參數(shù)、數(shù)據(jù)源和設(shè)置進(jìn)行限定，以在RTU 46用于控制RPC人工提升機(jī)時(shí)(例如在執(zhí)行RPC應(yīng)用時(shí))執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)注意，RTU 46還可以用于執(zhí)行與控制其他資產(chǎn)112、收集各種類型的數(shù)據(jù)、執(zhí)行不同類型的分析等相關(guān)聯(lián)的各種其他任務(wù)。關(guān)于執(zhí)行每個(gè)不同的操作，模型數(shù)據(jù)108可以包括針對(duì)可以由RTU 46執(zhí)行的每個(gè)不同操作的不同組屬性。也就是說，模型數(shù)據(jù)108可以指定：執(zhí)行云服務(wù)20中的哪個(gè)云服務(wù)、用于每個(gè)云服務(wù)的數(shù)據(jù)、針對(duì)每個(gè)云服務(wù)呈現(xiàn)的輸出的格式、針對(duì)每個(gè)云服務(wù)如何將輸出分布于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)等。在一些實(shí)施方式中，RTU 46可以同時(shí)執(zhí)行不同的操作，并且使不同類型的云服務(wù)20也被同時(shí)執(zhí)行。

關(guān)于每組屬性，在一些實(shí)施方式中，模型數(shù)據(jù)108還可以包括指示每組屬性的版本的信息。一組屬性的版本可以與由RTU 46執(zhí)行的應(yīng)用的特定版本、被控制的資產(chǎn)112的特定版本等對(duì)應(yīng)。此外，模型數(shù)據(jù)108還可以包括使用數(shù)據(jù)，該使用數(shù)據(jù)指示基于由RTU 46執(zhí)行的應(yīng)用、由RTY 46控制的資產(chǎn)112、如何使用RTU 46等來何時(shí)使用每組屬性。

在一個(gè)實(shí)施方式中，資產(chǎn)112的RTU 46可以經(jīng)由云網(wǎng)關(guān)22連接至基于云的計(jì)算系統(tǒng)12，并且基于模型數(shù)據(jù)108從基于云的計(jì)算系統(tǒng)12檢索配置指令。以這種方式，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以自動(dòng)地發(fā)現(xiàn)RTU 46并且相應(yīng)地對(duì)這些發(fā)現(xiàn)的裝置進(jìn)行配置。

當(dāng)調(diào)試RTU 46時(shí)，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以提示RTU 46發(fā)送與下述有關(guān)的數(shù)據(jù)：RTU 46、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備的集合、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的井場(chǎng)、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的油氣場(chǎng)30等。與RTU 46有關(guān)的數(shù)據(jù)的示例可以包括下述識(shí)別的指示：RTU 46、RTU 46的位置(例如全球定位系統(tǒng)(GPS)坐標(biāo))、基于云的通信架構(gòu)20中的RTU 46的環(huán)境條件或關(guān)系、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的供應(yīng)商、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的型號(hào)、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的序列號(hào)、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的固件版本、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備軟件應(yīng)用等。與井設(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)可以包括下述指示：井設(shè)備的類型(例如ESP、GL、RPC、PCP等)、與井設(shè)備相關(guān)聯(lián)的位置(例如GPS坐標(biāo))、與井設(shè)備相關(guān)聯(lián)的供應(yīng)商、與井設(shè)備相關(guān)聯(lián)的型號(hào)等。

數(shù)據(jù)還可以提供關(guān)于與RTU 46相關(guān)聯(lián)的井場(chǎng)的細(xì)節(jié)。也就是說，數(shù)據(jù)可以指示與井場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的位置(例如GPS坐標(biāo))、正在被監(jiān)視和/或控制的井場(chǎng)的類型。例如，井場(chǎng)可以是陸地油站、海底油站、氣站、頁巖氣站等。

除上述數(shù)據(jù)以外，RTU 46還可以向基于云的計(jì)算系統(tǒng)12傳送包含針對(duì)RTU 46、與RTU 46相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備或與RTU 46相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備的集合的調(diào)試指令的工作指令或工作流等。因此，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以存儲(chǔ)針對(duì)RTU 46或其他井設(shè)備的調(diào)試指令，以用于分配給基于云的通信網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)用戶。

在接收與RTU 46有關(guān)的各種類型的信息時(shí)，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以向RTU 46發(fā)送任何相關(guān)的固件更新和/或軟件更新。通常，在從RTU 46接收數(shù)據(jù)時(shí)(框106)，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以對(duì)與RTU 46相關(guān)聯(lián)的可在數(shù)據(jù)庫24、因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等上適用的任何相關(guān)固件更新和/或軟件更新進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

除更新以外，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12還可以向RTU 46發(fā)送可以由RTU 46執(zhí)行并且用于控制和/或監(jiān)視一個(gè)或更多個(gè)井設(shè)備的井設(shè)備軟件應(yīng)用或軟件應(yīng)用。在接收到軟件應(yīng)用之后，RTU 46可以初始化其操作和/或一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的井設(shè)備的一個(gè)或更多個(gè)操作。軟件應(yīng)用可以用于使得RTU 46能夠和井設(shè)備、與井設(shè)備或井場(chǎng)相關(guān)聯(lián)的各種傳感器等對(duì)接。因此，軟件應(yīng)用可以用于監(jiān)視和/或控制井設(shè)備。

圖6B示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的詳細(xì)描述圖5的通信網(wǎng)絡(luò)90內(nèi)的部件的框圖120的第二實(shí)施方式。如框圖120所示，模型數(shù)據(jù)108還可以存儲(chǔ)在云網(wǎng)關(guān)22中。因此，RTU 46可以能夠訪問云網(wǎng)關(guān)22，并且云網(wǎng)關(guān)22可以向基于云的計(jì)算系統(tǒng)12提供模型數(shù)據(jù)108連同從RTU 46獲取的數(shù)據(jù)。

在上述的圖6A和6B的兩個(gè)實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12和云網(wǎng)關(guān)22可以包括針對(duì)許多不同類型的資產(chǎn)112、RTU 46等的模型數(shù)據(jù)108。因此，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12和云網(wǎng)關(guān)22可以基于從RTU 46接收的標(biāo)識(shí)信息來查詢模型數(shù)據(jù)108，并且可以在標(biāo)識(shí)出與RTU 46的標(biāo)識(shí)匹配的適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛿?shù)據(jù)108之后開始執(zhí)行上面所提及的服務(wù)。以這種方式，RTU 46取決于與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12或云網(wǎng)關(guān)22的連接或來自基于云的計(jì)算系統(tǒng)12或云網(wǎng)關(guān)22的指令。也就是說，RTU 46可以被基于云的計(jì)算系統(tǒng)12或云網(wǎng)關(guān)22發(fā)現(xiàn)，并且RTU 46可以基于存儲(chǔ)于其中的模型數(shù)據(jù)108來配置。在這兩種情況下，添加到工業(yè)企業(yè)10或油氣場(chǎng)30的每個(gè)RTU 46可以在被調(diào)試或開始其操作之前由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12或云網(wǎng)關(guān)22單獨(dú)地配置。出于該考慮，可能有益的是，使得RTU 46能夠開始其操作并且能夠在沒有來自其他設(shè)備的任何輔助的情況下被配置。替代地，通過配置其自身，RTU 46可以減少用戶在使得RTU 46能夠開始其操作方面以及在保持可以針對(duì)RTU 46實(shí)現(xiàn)的每個(gè)改變方面的時(shí)間和精力。

圖6C示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的詳細(xì)描述圖5的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部件的框圖130的第三實(shí)施方式。如圖6C所示，RTU 46可以包括模型數(shù)據(jù)108以及與云服務(wù)20有關(guān)的細(xì)節(jié)，其中，模型數(shù)據(jù)108可以指定RTU 46的操作，并且與云服務(wù)20有關(guān)的細(xì)節(jié)可以使用由RTU 46獲取的數(shù)據(jù)來執(zhí)行。通過將模型數(shù)據(jù)108嵌入到RTU 46中，RTU 46可以能夠在通電之后初始化其自身，同時(shí)在不需要等待來自基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的指令的情況下控制資產(chǎn)112的操作等。此外，因?yàn)橘Y產(chǎn)112或RTU 46的較新版本配置有存儲(chǔ)在其中的對(duì)應(yīng)模型數(shù)據(jù)108，所以由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12提供的基于云的服務(wù)20可以使用在資產(chǎn)112和RTU 46的較新版本上可用的附加特征和能力來執(zhí)行。因此，每個(gè)資產(chǎn)112和RTU 46不依賴于基于云的計(jì)算系統(tǒng)12來開始其操作。此外，資產(chǎn)112或RTU 46可以存儲(chǔ)云服務(wù)20的相關(guān)數(shù)據(jù)，直到建立與基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的連接為止。

雖然模型數(shù)據(jù)108被描述為存儲(chǔ)在RTU 46內(nèi)，但應(yīng)當(dāng)注意，模型數(shù)據(jù)108可以存儲(chǔ)在任何合適的設(shè)備中。例如，模型數(shù)據(jù)108可以存儲(chǔ)在用于控制工業(yè)企業(yè)10的工業(yè)設(shè)備16和18、油氣場(chǎng)30的井設(shè)備等的操作的控制器或計(jì)算系統(tǒng)中。在任何情況下，通過將模型數(shù)據(jù)108存儲(chǔ)在相應(yīng)設(shè)備中，相應(yīng)設(shè)備可以能夠自動(dòng)配置其自身，以在不需要等待要由另一計(jì)算系統(tǒng)或用戶執(zhí)行的調(diào)試步驟的情況下開始某些操作，從而減少調(diào)試負(fù)擔(dān)并且對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行操作。

圖7示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的用于監(jiān)視設(shè)備配置自身的方法140的流程圖。出于論述的目的，方法140的以下描述將被描述為由RTU 46來執(zhí)行。然而，應(yīng)當(dāng)注意，方法140可以由任何合適的計(jì)算設(shè)備例如用于控制工業(yè)企業(yè)10的工業(yè)設(shè)備16和18、油氣場(chǎng)30的井設(shè)備等的操作的控制器或計(jì)算系統(tǒng)來執(zhí)行。

現(xiàn)在參照?qǐng)D7，在框142處，RTU 46可以廣播與RTU 46相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以包括標(biāo)識(shí)RTU 46的類型、RTU 46的版本、RTU 46的軟件版本或固件版本、RTU 46與其相關(guān)聯(lián)的或被存儲(chǔ)在其中的資產(chǎn)112等的信息。

在框144處，RTU 46可以請(qǐng)求用于實(shí)現(xiàn)針對(duì)資產(chǎn)112的某些控制動(dòng)作或由RTU 46執(zhí)行各種操作的許可。例如，RTU 46可以基于可用于RTU 46的數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)在RTU 46內(nèi)的模型數(shù)據(jù)108來請(qǐng)求開始控制資產(chǎn)112的操作。在一個(gè)實(shí)施方式中，RTU 46可以請(qǐng)求來自基于云的計(jì)算系統(tǒng)12的許可，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以管理油氣場(chǎng)30內(nèi)的許多RTU 46的操作。在一個(gè)示例中，RTU 46可以以可能影響油氣場(chǎng)30內(nèi)的其他資產(chǎn)可以如何操作的方式來請(qǐng)求開始控制資產(chǎn)112的許可。

除了請(qǐng)求針對(duì)某些控制動(dòng)作的許可以外，RTU 46可以請(qǐng)求用于執(zhí)行某些軟件應(yīng)用的許可，這些軟件應(yīng)用可以使得RTU 46能夠?qū)τ蒖TU 46接收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行各種類型的分析。在某些實(shí)施方式中，應(yīng)用可以是為相應(yīng)的RTU 46創(chuàng)建的特定應(yīng)用。也就是說，鑒于RTU 46可訪問的數(shù)據(jù)，該應(yīng)用可以是可以針對(duì)相應(yīng)的RTU 46而設(shè)計(jì)的自定義應(yīng)用。

如果在框146處RTU 46未從基于云的計(jì)算系統(tǒng)12接收到許可，則RTU 46可以進(jìn)行至框148。在框148處，RTU 46可以實(shí)現(xiàn)默認(rèn)的一組指令，其該默認(rèn)的一組指令可以使RTU 46以不會(huì)影響油氣場(chǎng)30的其他部分中的其他資產(chǎn)的操作的方式來本地地控制資產(chǎn)112。例如，鑒于對(duì)在在油氣場(chǎng)30內(nèi)進(jìn)行操作的其他資產(chǎn)112的潛在影響，可以限制資產(chǎn)112的某些操作。

然而，如果在框146處RTU 46接收到用于實(shí)現(xiàn)框144中所請(qǐng)求的控制動(dòng)作的許可，則RTU 46可以進(jìn)行至框150。在框150處，RTU 46可以實(shí)現(xiàn)所請(qǐng)求的可以影響油氣場(chǎng)30中的其他資產(chǎn)112的操作的控制動(dòng)作。

此外，在框152處，RTU 46可以根據(jù)存儲(chǔ)在RTU 46中的模型數(shù)據(jù)108向基于云的計(jì)算系統(tǒng)12發(fā)送由通信地耦接至RTU 46或與相應(yīng)資產(chǎn)112相關(guān)聯(lián)的傳感器獲取的數(shù)據(jù)。此外，RTU 46可以發(fā)送模型數(shù)據(jù)108的可以對(duì)要為由RTU 46獲取的數(shù)據(jù)提供的云服務(wù)20進(jìn)行限定的部分。因此，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以根據(jù)模型數(shù)據(jù)108中提供的規(guī)范來提供云服務(wù)20。也就是說，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以開始從RTU 46接收數(shù)據(jù)，并且開始按照模型數(shù)據(jù)108中提供的指令來執(zhí)行可視化服務(wù)102、工作流服務(wù)104和分析服務(wù)106。

圖8示出了根據(jù)在本文中呈現(xiàn)的實(shí)施方式的用于輔助監(jiān)視設(shè)備配置自身的方法160的流程圖。類似于圖7的方法140，出于論述的目的，方法160的以下描述將被描述為鑒于由RTU 46執(zhí)行的圖7的方法140由基于云的計(jì)算系統(tǒng)12來執(zhí)行。然而，應(yīng)當(dāng)注意，方法160可以由任何合適的計(jì)算設(shè)備例如用于控制工業(yè)企業(yè)10的工業(yè)設(shè)備16和18、油氣場(chǎng)30的井設(shè)備等的操作的控制器或計(jì)算系統(tǒng)來執(zhí)行。

現(xiàn)在參照?qǐng)D8，在框162處，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以接收與RTU 46相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。與RTU 46相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可以指示RTU 46、模型數(shù)據(jù)108、關(guān)于與RTU 46對(duì)應(yīng)的資產(chǎn)112的數(shù)據(jù)等的存在。

在框164處，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以從RTU 46接收控制動(dòng)作請(qǐng)求?？刂苿?dòng)作請(qǐng)求可以包括要由RTU 46、資產(chǎn)112等執(zhí)行的操作。如上面關(guān)于方法140所提及的，控制動(dòng)作可以包括以可能影響油氣場(chǎng)30內(nèi)的其他資產(chǎn)如何操作的方式來控制資產(chǎn)112的操作。

在框166處，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以確定實(shí)施控制動(dòng)作對(duì)油氣場(chǎng)30中的其他資產(chǎn)112的影響。在一些實(shí)施方式中，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以對(duì)油氣場(chǎng)30內(nèi)的各種資產(chǎn)112可能如何受所提出的控制動(dòng)作的影響進(jìn)行評(píng)估。例如，如果控制動(dòng)作與控制管道44的網(wǎng)絡(luò)的壓力有關(guān)，則沿管道44的網(wǎng)絡(luò)的資產(chǎn)112可能受控制動(dòng)作的影響。如果由下游資產(chǎn)112執(zhí)行的某些操作可能受由RTU 46或與RTU 46相關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)112執(zhí)行的操作的負(fù)面影響，則基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以拒絕控制動(dòng)作請(qǐng)求。

也就是說，在框168處，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以確定在框164處接收的控制動(dòng)作請(qǐng)求的影響大于某個(gè)閾值。該閾值可以與使另一資產(chǎn)112執(zhí)行的功能無效有關(guān)。在一些實(shí)施方式中，該閾值可以與使另一資產(chǎn)112的效率性能降低、使另一資產(chǎn)112的生產(chǎn)率降低、使另一資產(chǎn)112的流量降低、使另一資產(chǎn)112的處理時(shí)間增加等有關(guān)。

如果在框168處基于云的計(jì)算系統(tǒng)12確定影響不大于閾值，則基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以進(jìn)行至框170，并且向RTU46發(fā)送對(duì)所請(qǐng)求的控制動(dòng)作的許可。在接收到許可時(shí)，RTU 46可以實(shí)現(xiàn)所請(qǐng)求的控制動(dòng)作。

然而，如果在框168處基于云的計(jì)算系統(tǒng)12確定影響大于閾值，則基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以進(jìn)行至框172。在框172處，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以拒絕控制動(dòng)作請(qǐng)求。也就是說，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以向RTU 46發(fā)送對(duì)控制動(dòng)作請(qǐng)求的拒絕。

在基于云的計(jì)算系統(tǒng)12發(fā)送對(duì)控制動(dòng)作請(qǐng)求的許可或拒絕之后，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以進(jìn)行至框174。在框174處，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以如模型數(shù)據(jù)108所限定的那樣執(zhí)行云服務(wù)20。因此，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以執(zhí)行可視化服務(wù)102、工作流服務(wù)104、分析服務(wù)106等。

當(dāng)基于云的計(jì)算系統(tǒng)12執(zhí)行云服務(wù)時(shí)，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以向RTU 46提供服務(wù)的結(jié)果。例如，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以如由模型數(shù)據(jù)108所指定的那樣向RTU46發(fā)送所生成的可視化。然后，RTU 46可以在顯示器82上顯示所生成的可視化。在一個(gè)實(shí)施方式中，其他計(jì)算設(shè)備可以訪問基于云的計(jì)算系統(tǒng)12并且查看云服務(wù)20的輸出。

在一個(gè)實(shí)施方式中，如果基于云的計(jì)算系統(tǒng)12在框172處拒絕控制動(dòng)作請(qǐng)求，則RTU 46可以實(shí)現(xiàn)默認(rèn)控制動(dòng)作。在RTU 46實(shí)現(xiàn)默認(rèn)控制動(dòng)作之后，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以分析默認(rèn)控制動(dòng)作對(duì)油氣場(chǎng)30中的其他資產(chǎn)112的影響?；谀J(rèn)控制動(dòng)作對(duì)其他資產(chǎn)112的影響，基于云的計(jì)算系統(tǒng)12可以向RTU 46和/或其他資產(chǎn)112發(fā)送命令，以調(diào)整其相應(yīng)的操作。

盡管已在本文中僅說明并描述了本發(fā)明的某些特征，但是對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言可以進(jìn)行許多修改和改變。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，所附權(quán)利要求意在覆蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神內(nèi)的所有這樣的修改和改變。