本文件提出了海上油气生产物联网系统的系统架构与部署方式，规定了系统架构各部分的通用技术要求。 本文件适用于海上油气生产物联网系统的设计、建设、应用和运维。

ICS35.110
CCS L 79
中华人民共和国国家标准　
GB/T44249.1—2024
面向海上油气生产的物联网系统第1部分：通用要求　
Internet of things system for offshore oil and gas producing-Part 1:General requirements
2024-07-24发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2025-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
系统架构与部署方式
采集控制
边缘服务
数据处理·
业务应用.
人机交互
通信网络
系统安全
附录A（资料性）
海上油气生产物联网系统的感知控制对象.…·参考文献
GB/T44249.1—2024
GB/T44249.1—2024
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则厂第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T44249《面向海上油气生产的物联网系统》的第1部分。GB/T44249已经发布了以下部分：
第1部分：通用要求。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28)提出并归口。本文件起草单位：中海油天津化工研究设计院有限公司、中国电子技术标准化研究院、中国海洋石油集团有限公司、中海油研究总院有限责任公司、中海油田服务股份有限公司、中海石油（中国）有限公司、中海油能源发展股份有限公司、海洋石油工程股份有限公司、中海油信息科技有限公司、无锡物联网产业研究院、电子科技大学、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院西北分院、安徽电信规划设计有限责任公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司、国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司、成都秦川物联网科技股份有限公司、泾丰科技（深圳)有限公司、西南电子科技大学、山东省计算中心（国家超级计算济南中心）、江苏中天科技股份有限公司、湃方科技（北京）有限责任公司、中海油能源发展装备技术有限公司、北京安控油气技术有限责任公司、重庆邮电大学、感知数链（无锡）科技有限公司、山西毅诚科信科技有限公司、北京电信规划设计院有限公司、西安华盛通信有限公司、海油来博（天津)科技股份有限公司、喀什地区电子信息产业技术研究院、北京东土科技股份有限公司、天津新智感知科技有限公司、上海天臣微纳米科技股份有限公司。本文件主要起草人：陈溯、陈绍凯、孙伟、卓兰、王建丰、蒋徐标、王伟、楚西超、钟荣锋、股红、周江、张晖、张少锋、杨宏、刘兆年、王宁、邹付兵、付根利、王晓春、万欢、曲晓慧、陈书义、王焕肖、金钰、苏静茹、张良轩、安振文、孟雪、李艳丽、乔楠、姚刚、刘琼、李莉、杨午阳、杨玉锋、魏夏、任军民、王雯、郑德生、葛永新、李鹏华、李晓瑜、张雷、邵泽华、宫有志、王文明、杨舜坤、张向阳、贾志晖、李亚亚、乔亚军、张伟、王海洋、吴明娟、白文柱、李家京、肖宇、夏明、陈得民、程远、李刚、吴中骅、周鸣乐、周立雄、杨惠清、孟伟、曹笈、边瑞昕、武通达
GB/T44249.1—2024
物联网技术的发展对海上油气生产成本降低、方式转变、组织优化具有重要的推动作用。GB/T44249《面向海上油气生产的物联网系统》可有效地指导海上油气生产物联网系统建设，促进海上油气生产信息系统应用，建立适应我国技术和产业发展需要的面向海上油气生产物联网标准体系，以满足系统研发、示范、推广应用等需求，推动海上油气生产的数字化转型。GB/T44249拟由3个部分构成，
第1部分：通用要求。目的在于给出海上油气生产物联网系统的系统架构与部署方式指导。一第2部分：数据采集要求。目的在于明确海上油气生产物联网系统的数据采集要求。第3部分：组网要求。目的在于规范海上油气生产物联网系统的组网要求，如融合卫星、专网、移动通信等不同应用场景的多种组网形式，1范围
面向海上油气生产的物联网系统第1部分：通用要求
GB/T44249.1—2024
本文件提出了海上油气生产物联网系统的系统架构与部署方式，规定了系统架构各部分的通用技术要求。
本文件适用于海上油气生产物联网系统的设计、建设、应用和运维。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T17626（所有部分）1
电磁兼容试验和测量技术
GB/T22239一2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T31072一2014科技平台统一身份认证GB/T33474—2016物联网参考体系结构GB/T33863（所有部分）
OPC统一架构
GB/T36468—2018
系统评价指标体系编制通则
物联网
GB/T36478.1—2018
GB/T36478.2—2018
GB/T36478.4—2019
GB/T38624.1—2020
GB/T41780.1—2022
3术语和定义
物联网
物联网
物联网
物联网
物联网
下列术语和定义适用于本文件。3.1
信息交换和共享
第1部分：总体架构
信息交换和共享
第2部分：通用技术要求
信息交换和共享第4部分：数据接口网关第1部分：面向感知设备接入的网关技术要求边缘计算第1部分：通用要求
海上油气生产物联网系统internetofthingssystemforoffshoreoilandgasproducing利用物联网技术，面向从海上油气勘探到油气产品输出的海上油气生产全过程，实现各层级机构对相关生产设备、设施、人员和生产过程集中管理和控制的软硬件集合。3.2
台风模式typhoonmode
台风来临导致人员撤离海上油气生产设施期间，风浪等海况条件在允许范围内时，通过远程遥控海上油气设施实现短期无人值守运行的生产模式。1
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integratedcommandcenter
综合管控中心
分布在各地，面向管理人员和操作人员，对所辖区域海上油气生产设施进行集中监控、指挥和调度的控制部门。
注：综合管控中心采用分级管理架构，不同级别的中心之间通过有线或无线通信网络相互连接3.4
固定平台
fixedplatform
借助于桩、扩展基础或用其他方法支撑于海床，而上部露出水面，为了预定目的能在较长时间内保持不动的平台。
浮式生产储卸装置
floating production storage offloading unit浮于水面且长期系泊于海上的用于油、气处理、储存及装卸的海上设施。4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AI：人工智能（ArtificialIntelligence）API：应用编程接口（ApplicationProgrammingInterface）CCTV：闭路电视（ClosedCircuitTelevision）DCS：分布式控制系统（DistributedControlSystem）EMS：能源管理系统（EnergyManagementSystem）ESD：应急关断（EmergencyShutDown）FGS：火灾与气体探测系统（FireandGasdetectionSystem）FPSO：浮式生产储卸装置（FloatingProductionStorageOffloading-unit）HSE：健康、安全和环境（Health，SafetyandEnvironment）IaaS：基础设施即服务（Infrastructureasa Service）PaaS：平台即服务（PlatformasaService）PCS：过程控制系统（ProcessControlSystem）PMS：电力管理系统（PowerManagementSystem）POB：在船人员（PeopleOnBoard）RFID：射频识别（RadioFrequencyIDentification）SaaS：软件即服务（SoftwareasaService）SIS：安全仪表系统（SafetyInstrumentedSystem）TCP/IP：传输控制协议和网络协议（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)UPS：不间断电源（UninterruptiblePowerSupply）5系统架构与部署方式
5.1系统架构
海上油气生产物联网系统由采集控制、边缘服务、数据处理、业务应用、人机交互、通信网络和系统2
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安全等七部分功能组成，它们分别由边缘计算平台、云计算平台和人机交互平台提供资源支撑，见图1。图1中的油气生产设施即感知控制对象，是从油气生产全过程中识别出的海上油气生产物联网系统目标对象，包括开采设施、勘探设施、支持设施等方面的客观物理实体，如固定平台、FPSO、陆岸设施、海管、海缆、水下采油树、水下管汇、物探勘察船、钻井平台、钻修机、海洋工程船、海洋石油支持船等油气生产设施。每个感知控制对象包含若干需要物联网系统数据采集或实施控制的参数类，每个参数类中包含若干具体的参数项。海上油气生产物联网系统的感知控制对象、对象参数类及对象参数项见附录A。
边缘计算平台实现采集控制和边缘服务功能。采集控制包括数据采集和控制执行。其中数据采集完成传感数据采集、多媒体数据采集、标签数据采集及位置数据采集；控制执行实现控制信令及执行反馈。边缘服务包括边缘处理和边缘管理。其中边缘处理提供边缘接入、边缘分析、边云协同、边缘控制、边缘优化、边缘人机交互及边缘存储能力。边缘管理需完成业务编排及运营管理两类功能。云计算平台实现数据处理和业务应用功能。数据处理包括数据中台和数据共享交换。数据中台实现数据汇聚、数据存储、数据服务、数据管控等功能；数据交换共享实现气象等共享数据输入和应急管理等数据共享输出等功能。业务应用提供了生产过程监控、决策和支持、运维服务等业务服务。生产过程监控提供油藏监测、注采监测、远程监控及台风模式等功能；决策和支持需提供运行监测和诊断、安环监测和分析、能耗监测和分析、辅助分析和决策、应急支持及作业协调等功能；运维服务提供用户管理、监控管理、配置管理、诊断维护和组态管理功能。物联网系统建设时，可根据需要进行裁剪或扩充，云计算平台支撑数据处理和业务应用中定义的功能实现。数据处理通过数据中台实现数据汇聚、数据存储、数据服务、数据管控及数据交换共享等功能。数据交换共享实现气象等共享数据输入和应急管理等数据共享输出等功能，用于保障生产作业安全。业务应用提供了生产过程监控、决策和支持、运维服务等业务服务。生产过程监控提供油藏监测、注采监测、远程监控及台风模式。决策和支持需提供运行监测和诊断、安环监测和分析、能耗监测和分析、辅助分析和决策、应急支持及作业协调六个功能，运维服务提供用户管理、监控管理、配置管理、诊断维护和组态管理。物联网系统建设时，可根据需要进行裁剪或扩充。
人机交互平台是进行信息发送和接收的人机界面设备的集合，是边缘计算平台和云计算平台管理、操作、运维人员与物联网系统的接口。通信网络提供采集控制、边缘服务、数据处理、业务应用与交互终端之间的业务数据和运维数据的传输功能。其中，边缘计算平台内采集控制功能实体和边缘服务功能实体之间一般通过短距离通信网络进行数据传输，边缘计算平台和云计算平台之间通过远距离通信网络进行数据传输系统安全在确保物联网系统的物理安全、数据传输安全、网络边界安全、云计算环境安全以及用户管理及身份认证等方面的安全可靠，有效防范各种潜在的安全风险，确保物联网系统的正常运行和数据的安全性。
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人机交互平台
物联网系统功能实现
云计算平台
组态管理
诊断维护
运维服务
应急管理
配置管理
监控管理
气象系统
用户管理
数据交换共享
作业协调
应急支持
数据服务
决策和支持
辅助分析和决策
能耗监测和分析
安环监测和分析
数据管控
运行监测和诊断
数据存储
台风模式
生产过程监控
远程监控
数据汇聚
注采监测
油藏监测
数据中台
业务应用
数据处理
通信网络
系统安全
边缘计算平台
运营管理
业务编排
边缘管理
边云协同
边缘存備
边缘人机交互
边缘优化
边缘控制
边缘分析
边缘接入
边缘处理
边缘服务
执行反馈
控制信令
控制执行
位置数据
标签数据
多媒体数据
传感数据
数据采集
采集控制
支持设施
勘探设施
开采设施
油气生产设施
海洋石油支持船
海洋工程船
钻修机
钻井平台
物探勘察船
水下管汇
水下采油树
陆岸设施
固定平台
感知控制对象
海上油气生产物联网系统的系统架构图1
部署方式
海上油气生产物联网系统部署方式见图2。海上油气生产物联网系统的设备分别部署在油气生产设施、海陆传输登陆点、陆地数据中心及人机交互平台，设备间通过通信网络进行连接，油气生产设施部署的传感器、智能仪表、执行器，DCS、ESD、FGS等工控系统，CCTV监控系统，PMS、EMS系统，边缘一体机等感知、执行、计算、存储设备，与现场网络一起构成边缘计算平台，在油气生产设施上实现海上油气生产物联网系统的采集控制、边缘服务功能；同时部署现场人机交互设备，支持现场人员使用物联网系统，www.bzxz.net
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海陆传输登陆点是海上油气生产物联网系统特有的通信部署点，海上设施的信息首先传输到海陆传输登陆点，然后通过陆上通信系统传输到云计算平台。陆地数据中心集中部署高算力计算服务器、大容量存储服务器、高速网络等设备，构建云计算平台，实现海上油气生产物联网系统的数据处理及各种业务服务功能。云计算平台可采用私有云或公有云，边缘计算平台可根据需要自行部署。人机交互平台部署通用台式计算机、显示大屏、移动终端、专用终端和用户网络，实现对海上油气生产物联网系统的管理和操控
人机交互平台
通用台式计算机
Saas层
Paas层
Iaas层
卫星地面站
生产过程监测
数据管理
计算服务器
显示大屏
用户网络
移动终端
1有线/无线通信网络
云计算平台
决策和支持
中台体系
存储服务器
陆地数据中心
运维服务
开发工具
Iaas网络
1有线/无线通信网络
海陆传输通信设施
北斗卫星地面站
岸基微波/散射基站
海陆传输登陆点
有线/无线通信网络
边缘计算平台
中控室
油气生产设施
温度、压力、液位等物
理参数
开关间
电子司钻系统
有线/无线通信网络
感知控制对象
空间位置、血压等物理
专用终端
远程监控系统
虚拟化处理
光纤接入点
边缘一体
风速、波高等物理参数
海上油气生产物联网系统的部署方式图2
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